CN101157529A - 一种高性能水泥基无收缩防腐蚀灌浆剂 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种后张法预应力混凝土梁孔道灌浆用材料。采用减水(5～10％)，保水(15～50％)，塑性阶段膨胀(1～5％)，后期微膨胀(30～55％)，阻锈(0.2～0.8％)，调凝(0.2～0.8％)，引气(0.5～0.1％)等组分。水泥基无收缩防腐蚀灌浆剂制备方法，其特征在于：分别按重量分数称取上述组分倒入搅拌机中搅拌均匀制得该发明。将该发明与水泥和水按照一定比例混合制成灌浆料用于施工。本发明的优点在于：原料来源广泛，成本低；袋装现场拌和，操作简便，污染小；流动性好，可操作时间可调；静置无泌水、分层现象，压力泌水量低；均匀性、填充性和体积稳定性好，无收缩；力学性能优良；掺加新型阻锈剂保护钢筋。
Description
技术领域
本发明属于一种铁路后张法预应力混凝土梁孔道压浆用外加剂材料，具体说是一种高性能水泥基无收缩防腐蚀灌浆剂，配方经改进，可以用于公路桥以及其它后张法有粘结预应力结构孔道灌浆中。
背景技术
预应力混凝土技术充分利用混凝土的抗压性能，防止混凝土开裂，从而提高混凝土结构的力学性能和耐久性，是现代大型混凝土结构的重要建造技术，如大跨度桥梁、海洋平台结构和核反应堆壳体等等。
孔道压浆作用有3点：①保护预应力钢筋不外露而遭锈蚀，保证预应力混凝土结构或构件的安全寿命；②使预应力钢材与混凝土良好结合，保证预应力的有效传递，使预应力钢材与混凝土共同工作；③消除预应力混凝土结构或构件在反复荷载作用下，由于应力变化对锚具造成的疲劳破坏，提高结构的可靠度和耐久性。
上世纪80年代中期，欧美儿座预应力混凝土大桥的倒塌，曝露出预应力混凝土破坏的一个重要因素。我国既有铁路预应力混凝土T型梁已有预应力束锈断的实例(如石家庄百孔大桥)，多年来对铁路后张梁孔道灌浆情况的调查，在不同时期均有施工缺陷和劣化现象产生，随着后张梁服役期的增加，孔道浆体的局部缺陷会造成梁体结构的劣化和损坏，甚至失去使用功能，对运营和安全造成不利影响，经济损失巨大。
预应力孔道压浆施工是一个隐蔽工程，预应力孔道压浆质量是保证结构耐久性的重要因素之一。而优异性能的灌浆材料是保证孔道压浆质量的前提。本发明结合新颁布的铁路现行标准的技术指标作为研究目标。
对以往文献查新得，CN200410014079.X《后张有粘结预应力混凝土高性能灌浆外加剂》中采用了铝粉发气的手段来补偿塑性阶段的收缩，但在实际施工过程中，铝粉的发气时间及发气量仍旧难以控制，并且目前有关规范中明确规定灌浆材料中严禁掺加铝粉。本发明中采用塑性膨胀剂取代铝粉。
发明内容
一种高性能水泥基无收缩防腐蚀灌浆剂，其特征是采用减水组分，保水组分，塑性阶段膨胀组分，后期微膨胀组分，阻锈组分，调凝组分，引气组分，其组分按重量百分比的配方如下：
A组分 5～10
B组分 15～50
C组分 1～5
D组分 30～55
E组分 0.2～0.8
F组分 0.2～0.8
G组分 0.5～1.0
2、如权利要求1所述的A组分为减水组分，由粉状的萘磺酸盐减水剂、氨基磺酸盐减水剂和聚羧酸减水剂中的一种或者几种组成。
3、如权利要求1所述的B组分为保水组分，由微硅粉、沸石粉、粉煤灰、膨润土、甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺中的一种或者几种组成。
4、如权利要求1所述的C组分为塑性阶段膨胀组分，由塑性膨胀剂组成。塑性阶段压浆料的膨胀性能决定了空隙填充的密实性。
5、如权利要求1所述的D组分为后期微膨胀组分，由膨胀剂组成。
6、如权利要求1所述的E组分为阻锈组分，由渗透迁移型阻锈剂组成。该阻锈剂对新拌浆体的工作性和硬化浆体的力学性能没有不利的影响。吸附在金属表面形成单分子保护层，可降低电化学阴极和阳极反应速率，从而延缓锈蚀速率。通过腐蚀体系半电池电位的测量、动电位极化曲线和孔蚀状极化曲线等试验，说明该组分在一定Cl-范围内的腐蚀体系中对钢筋起到了一定的阻锈保护作用，可以提高钢筋的半电池电位，促进钢筋表面钝化区的形成，提高阳极极化程度，可改善浆体中钢筋的抗腐蚀性能，减缓钢筋的锈蚀速度。
7、如权利要求1所述的F组分为引气组分，皂苷类引气剂组成。
8、如权利要求1所述的G组分为调凝组分，调凝组分由缓凝或者早强组分组成，由柠檬酸、葡糖酸钙、硼砂、硝酸钙、硫酸钠、硫酸铝和磷酸盐中的一种或者几种。选择的调凝组分需限定氯离子含量以及碱含量等有害离子含量。
9、如权利要求1所述的高性能水泥基无收缩防腐蚀灌浆剂的制备方法，其特征在于：分别按重量分数称取A～G组分倒入搅拌机中搅拌均匀即成灌浆剂。将搅拌均匀的材料与P.O42.5水泥和水按照一定比例混合制成压浆料用于预应力孔道真空辅助压浆施工。
本发明的优点在于：使用常规建筑材料，具有原料来源广泛，成本低的优点；袋装现场拌和，降低环境污染，操作简便；浆体的流动性好，可满足1～2h的可操作时间；浆体充分搅拌静置及压力下无泌水、分层、沉陷等不良现象，均匀性好；浆体的填充性优良，在塑性阶段具有微膨胀填充性能，硬化后基本无收缩；浆体硬化后的早期强度高，长龄期力学性能优良；浆体能够适应各种环境条件下(包括低温及高温条件下)施工；浆体对钢筋的保护性能良好。
具体实施方式
实施实例1
组分A：6％；组分B：45％；组分C：2％；组分D：45％；
组分E：0.5％；组分F：0.5％；组分G：1％。
将上述各组分按照重量比混合均匀制得本发明。采用按上述配方制得的本发明掺入水泥(替代水泥15％)和水后形成的压浆料的性能见表1。
压浆料的性能 表1
注：所用水胶比为(即水/(水泥+灌浆剂)为0.34，本发明的掺量为内掺，灌浆剂的掺量为5％，10％和15％三种。
灌浆料的化学性能：氯离子含量为0.04％；碱含量(Na2O当量)为2.0％。
Claims (9)
1.一种高性能水泥基无收缩防腐蚀灌浆剂，其特征是采用减水组分，保水组分，塑性阶段膨胀组分，后期微膨胀组分，阻锈组分，调凝组分，引气组分，其组分按重量百分比的配方如下：
A组分5～10
B组分15～50
C组分1～5
D组分30～55
E组分0.2～0.8
F组分0.2～0.8
G组分0.5～1.0
2.如权利要求1所述的A组分为减水组分，由粉状的萘磺酸盐减水剂、氨基磺酸盐减水剂和聚羧酸减水剂中的一种或者几种组成。
3.如权利要求1所述的B组分为保水组分，由微硅粉、沸石粉、粉煤灰、硅藻土、膨润土、甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺中的一种或者几种组成。
4.如权利要求1所述的C组分为塑性阶段膨胀组分，由塑性膨胀剂组成。
5.如权利要求1所述的D组分为后期微膨胀组分，由膨胀剂组成。
6.如权利要求1所述的E组分为阻锈组分，渗透迁移型阻锈剂组成。
7.如权利要求1所述的F组分为引气组分，皂苷类引气剂组成。
8.如权利要求1所述的G组分为调凝组分，调凝组分由缓凝组分或者早强组分组成，缓凝组分为柠檬酸、葡糖酸钙、硼砂、硝酸钙、硫酸铝和磷酸盐中的一种或者几种。
9.如权利要求1所述的高性能水泥基无收缩防腐蚀灌浆剂的制备方法，其特征在于：分别按重量分数称取A～G组分倒入搅拌机中搅拌均匀制得本发明。将本发明与P.O42.5水泥(取代水泥5％、10％或15％)和水按照一定比例混合制成灌浆料用于预应力孔道真空辅助压浆施工。
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