本發(fā)明屬于建筑材料，具體涉及一種高流動性灌漿料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、灌漿料作為現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)的核心功能材料，其流變性能與可靠性直接影響建筑安全與工程壽命。傳統(tǒng)技術(shù)體系以硅酸鹽水泥為基體，依托化學(xué)減水劑吸附分散與礦物摻合料級配優(yōu)化提升流動性，但受制于材料本征特性與作用機制的局限性，長期面臨三大技術(shù)矛盾：1、減水劑過量引發(fā)的離析與強度衰減難以平衡，尤其在低水膠比條件下，漿體觸變性調(diào)控陷入瓶頸；2、材料組成配比受顆粒最密堆積理論制約，微米-毫米跨尺度顆粒相互作用復(fù)雜，難以同步實現(xiàn)高流動性與高密實度；3、納米材料改性雖可提升流變性能，但受界面能效應(yīng)與工藝兼容性限制，工業(yè)化應(yīng)用中分散穩(wěn)定性與成本效益矛盾突出。這些缺陷導(dǎo)致傳統(tǒng)灌漿料在超高層泵送、深海結(jié)構(gòu)密封等場景中易出現(xiàn)流動度損失、剪切分層及環(huán)境適應(yīng)性不足等問題，嚴重制約重大工程精細化施工需求。

2、近年來，全球基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)向深地、深海、極地等極端環(huán)境延伸，對灌漿料性能提出多維協(xié)同要求，然而現(xiàn)有技術(shù)體系因潤滑機制單一、功能拓展性弱，迫使工程界采用多材料復(fù)配或后處理工藝，導(dǎo)致施工周期延長與碳排放激增。盡管自修復(fù)、相變調(diào)溫等新興技術(shù)為性能升級提供了方向，但其與傳統(tǒng)灌漿體系的兼容性及全壽命周期可靠性仍待驗證。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述情況，本發(fā)明提供了一種高流動性灌漿料及其制備方法，構(gòu)建以硅酸鹽水泥為基體、離子液體-氣凝膠為流動性介質(zhì)、生物基成分為動態(tài)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的復(fù)合體系，利用離子液體的類金屬流動特性和氣凝膠的孔隙定向調(diào)控能力，實現(xiàn)灌漿料在施工階段的自適應(yīng)流動與固化階段的強度生長，推動工程材料向高流動、低碳化、功能化方向進步。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明提供了一種高流動性灌漿料，所述灌漿料包括以下重量份原料：硅酸鹽水泥49-59份、離子液體氣凝膠復(fù)合物30-37份、活性填料10-13份、消泡劑0.5份和羥丙甲纖維素1-4份。

4、進一步地，所述活性填料由質(zhì)量比例1：1的偏高嶺土和粉煤灰組成。

5、進一步地，所述消泡劑選自0.5%（w/v）聚醚改性硅氧烷、乳化硅油、木質(zhì)素磺酸鈉中的任意一種。

6、進一步地，所述離子液體氣凝膠復(fù)合物包括以下原料：二氧化硅氣凝膠、氫氧化膽堿、丙酸、活性炭和去離子水，所述二氧化硅氣凝膠、氫氧化膽堿、丙酸、活性炭和去離子水的質(zhì)量比例為1：10-20：5-10：2：67-82，所述離子液體氣凝膠復(fù)合物的制備方法包括如下步驟：

7、s1：按照1：10-20：5-10：2：67-82的質(zhì)量比例稱取二氧化硅氣凝膠、氫氧化膽堿、丙酸、活性炭和去離子水，將稱取的氫氧化膽堿溶解于去離子水中配制成膽堿溶液，將丙酸加入到膽堿溶液并置于反應(yīng)釜中，4℃、100?rpm磁力攪拌4?h，得到粗產(chǎn)物；

8、s2：將活性炭與粗產(chǎn)物混合，100?rpm磁力攪拌2?h，過濾去除活性炭，收集濾液，濾液經(jīng)0.22?μm濾膜過濾后得到離子液體；

9、s3：將二氧化硅氣凝膠浸入無水乙醇，超聲清洗30?min后，于60℃真空干燥12?h，得到活化氣凝膠，將活化氣凝膠置于密閉反應(yīng)釜中，通入hmds（六甲基二硅氮烷）蒸汽，120℃維持2?h，冷卻至室溫后取出，得到疏水氣凝膠；

10、s4：將疏水氣凝膠與離子液體混合并置于真空浸漬罐中30?min后，得到離子液體氣凝膠復(fù)合物。

11、本發(fā)明還提供了一種高流動性灌漿料的制備方法，具體包括如下步驟：

12、步驟1：稱取離子液體氣凝膠復(fù)合物30-37份40℃預(yù)熱30?min后，稱取消泡劑0.5份加入其中，2000?rpm高速剪切預(yù)分散5?min，得到分散液；

13、步驟2：稱取硅酸鹽水泥49-59份105℃烘干2?h，過80目篩網(wǎng)得到活化水泥，稱取活性填料10-13份于馬弗爐中500℃焙燒1?h后，與活化水泥一起投入攪拌機中，500?rpm混合10?min，得到均勻干粉體系；

14、步驟3：向均勻干粉體系中緩慢加入分散液，1000?rpm下繼續(xù)混合15?min，檢測粘度200-300?mpa·s，得到濕混料；

15、步驟4：稱取羥丙甲纖維素1-4份加入濕混料并靜置20?min后，于2000?rpm剪切3min、真空脫氣機脫氣20?min、三輥研磨機循環(huán)2次，得到灌漿料。

16、本發(fā)明取得的有益效果如下：

17、本發(fā)明所提供的一種高流動性灌漿料，通過硅酸鹽水泥與離子液體氣凝膠復(fù)合介質(zhì)的創(chuàng)新融合，賦予灌漿料突破性的自驅(qū)動流動性能；離子液體以類液態(tài)金屬的極低粘度特性，在氣凝膠多級孔隙的定向疏導(dǎo)下形成連續(xù)潤滑相，使?jié){料在無外力條件下即可實現(xiàn)延展?jié)B透，精準填充毫米級裂隙與復(fù)雜空腔，氣凝膠骨架通過納米孔隙對離子液體的動態(tài)捕獲與釋放，協(xié)同生物基纖維素網(wǎng)絡(luò)的剪切響應(yīng)特性，實現(xiàn)流動行為隨施工應(yīng)力自適應(yīng)調(diào)節(jié)，高剪切下呈現(xiàn)類水流體特性，靜置時快速重構(gòu)為抗沉降凝膠態(tài)，從本質(zhì)上解決了傳統(tǒng)材料流動性與穩(wěn)定性難以兼顧的共性難題；離子液體-氣凝膠復(fù)合體系不僅作為“分子級潤滑劑”降低流動阻力，更通過氣凝膠的疏水界面效應(yīng)與離子液體的極性調(diào)控，在固化階段觸發(fā)定向水化反應(yīng)，使?jié){料在完成滲透后迅速形成致密增強體。生物基纖維素網(wǎng)絡(luò)則貫穿始終，通過氫鍵動態(tài)解締合平衡流變行為，既保障了極端狹小空間的毛細滲透能力，又避免了離析分層風(fēng)險。這種“流動-固化-增強”一體化設(shè)計，使材料在復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)、異形構(gòu)件等場景中展現(xiàn)出顛覆性的工程適用性，為綠色低碳建材提供了全新范式。

技術(shù)特征：

1.一種高流動性灌漿料，其特征在于，所述高流動性灌漿料包括以下重量份原料：硅酸鹽水泥49-59份、離子液體氣凝膠復(fù)合物30-37份、活性填料10-13份、消泡劑0.5份和羥丙甲纖維素1-4份；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高流動性灌漿料，其特征在于，所述二氧化硅氣凝膠、氫氧化膽堿、丙酸、活性炭和去離子水的質(zhì)量比例為1：10-20：5-10：2：67-82；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高流動性灌漿料，其特征在于，所述活性填料由質(zhì)量比例1：1的偏高嶺土和粉煤灰組成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高流動性灌漿料，其特征在于，所述消泡劑選自0.5%聚醚改性硅氧烷、乳化硅油、木質(zhì)素磺酸鈉中的任意一種。

5.一種根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的一種高流動性灌漿料的制備方法，其特征在于，具體包括如下制備步驟：

6.?根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高流動性灌漿料的制備方法，其特征在于，步驟2中，所述硅酸鹽水泥烘干后過80目篩網(wǎng)，步驟3中，所述濕混料粘度為200-300?mpa·s。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高流動性灌漿料及其制備方法，所述高流動性灌漿料由以下重量份原料組成：硅酸鹽水泥49?59份、離子液體氣凝膠復(fù)合物30?37份、活性填料10?13份、消泡劑0.5份和羥丙甲纖維素1?4份，離子液體氣凝膠復(fù)合物通過疏水氣凝膠骨架負載膽堿丙酸酯離子液體，在剪切應(yīng)力觸發(fā)下釋放潤滑相，實現(xiàn)自流平灌注與微裂隙無振搗填充，生物基纖維素網(wǎng)絡(luò)通過動態(tài)氫鍵平衡流動與抗離析行為，本發(fā)明提供的灌漿料兼具低粘度滲透、環(huán)境響應(yīng)固化及低碳環(huán)保特性，適用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)修復(fù)、地下工程及綠色建筑領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：瞿國梁,錢春燕,常圣,張秀軍
受保護的技術(shù)使用者：蘇州婁城新材料科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15