CN103332919A

CN103332919A - 一种港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶及其制备方法

Info

Publication number: CN103332919A
Application number: CN2013102885221A
Authority: CN
Inventors: 王冬; 黄国泓; 祝烨然; 陈国新; 石明建
Original assignee: NANJING R&D HIGH TECHNOLOGY Co
Current assignee: NANJING R&D HIGH TECHNOLOGY Co
Priority date: 2013-07-10
Filing date: 2013-07-10
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2033-07-10
Also published as: CN103332919B

Abstract

本发明公开了一种港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶及其制备方法，重量百分比组份：高钙硫铝酸盐粉料：65%～85%；石膏：10%～35%；水溶性高分子聚合物：0.1%～0.5%；改性天然茎秆类植物纤维：0.1%～0.5%；减水剂：0.2%～0.3%；调凝剂：0.01%～1.0%，将上述材料依次投入高速搅拌机拌合均匀即可得到本发明。本发明制备的港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶具有易涂刷不流淌，凝结时间短，力学性能、胶结性能高，韧性好，无毒环保、成本低，耐久性能优等特点，克服了有机环氧拼装胶耐久性能差，施工污染环境、价格昂贵等缺点，适合港口预应力混凝土大管桩拼装中对胶结剂的性能发展要求。

Description

一种港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种常规工艺制备的胶结剂，具体的说是一种港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶。

背景技术

港口在国家交通运输中具有举足轻重的作用，进入新世纪以来，我国港口建设发展突飞猛进。预应力混凝土大管桩强度高、密实性好、耐锤击性能优，它作为码头基础具有抗弯性能好、垂直承载力高的特点，在许多港口建设中大直径预应力混凝土管桩(简称大管桩)高桩码头是大泊位高桩码头的主要结构形式之一。

大管桩节段梁与节段梁之间连接性能是保证高桩码头安全可靠运行的关键所在，在船泊撞击力和风浪压力作用下，大管桩节段梁之间连接节点主要承受弯矩和拉力的作用，节段梁之间拼装胶的性能直接影响到预应力混凝土大管桩的施工进度和质量。

港口预应力混凝土大管桩节段梁之间拼装胶拼装时不仅起到润滑定位作用,且在节段梁与节段梁之间形成铆栓作用,有利于应力的传递,参加桥梁结构的抗力作用。目前港口预应力混凝土大管桩拼装的胶结剂采用的是环氧树脂胶，然而环氧树脂胶夏季暴聚、冬季不固化，使用温度范围受限；易流淌、毒性大，施工污染环境；耐光、耐湿热性能差，使用寿命短；价格昂贵，工程造价高，因此，配制出适用范围广、无毒环保、耐久性能优、价格低、高性能的混凝土大管桩节段梁拼装胶是工程应用发展的需求。

发明内容

针对港口预应力混凝土大管桩节段梁之间拼装胶现有技术中存在的问题，本发明提供一种港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶产品，本发明采用特种无机胶结剂为主，复合有机高分子材料、改性纤维材料等物质制备出易涂刷，抗流淌，力学强度高，粘结力强，抗剪切、韧性强度好，与基体同寿命的绿色环保港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶。

本发明的技术关键是以高钙硫铝酸盐粉料与石膏复合胶结剂为主，经与水溶性高分子聚合物、改性过的天然茎秆类植物纤维及添加剂的合理配伍获得以无机材料为主的高性能港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶取代环氧树脂胶，克服了有机环氧拼装胶耐久性能差，施工污染环境、价格昂贵等缺点，适合港口预应力混凝土大管桩拼装中对胶结剂的性能发展要求。

本发明的具体的技术方案按照以下原料组份的重量百分比组成进行混配：

高钙硫铝酸盐粉料（A）： 60%～85%；

石膏（B）： 10%～35%；

水溶性高分子聚合物（C）： 0.1%～0.5%；

改性天然茎秆类植物纤维（D）： 0.1%～0.5%；

减水剂（E）： 0.2%～0.3%；

调凝剂（F）： 0.01%～1.0%。

上述港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，其进一步特征在于，所述A组分高钙硫铝酸盐粉料是由硅酸盐水泥熟料与硫铝酸盐水泥熟料按重量比1：5比例复合后粉磨至比表面积大于400m²/kg的复合粉料。

上述港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，所述B组分石膏由二水石膏、半水石膏、硬石膏中的一种或几种组成。

上述港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，所述C组分水溶性高分子聚合物由聚丙烯酰胺、纤维素醚、淀粉衍生物、黄原胶、温轮胶、藻酸盐中的一种或几种组成。

上述港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，所述D组分改性天然茎秆类植物纤维，由木纤维、竹纤维、草茎纤维等茎秆类植物微纤维中的一种或几种经偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)或3-缩水甘油基丙基三乙氧基硅烷(KH560)浸渍表面改性处理而成。

上述港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，所述E组分减水剂为聚羧酸粉剂减水剂。

上述港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，所述F组分调凝剂为羟基羧酸及其盐、糖类、多元醇及其衍生物、磷酸盐、硼酸及其盐、三乙醇胺、丙烯酸钠、丙烯酸钙中的一种或几种组成。

本发明还公开了一种港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶的制备方法，其特征在于：分别按重量百分比称量A～F组分，先将B～F组分投入高速搅拌机，充分搅拌后投入A组分一同搅拌均匀即可。

由本发明加水后制备的专用拼装胶的性能如下：

1、优良的早期、后期强度性能（1d抗压强度大于30MPa、28d抗压强度大于80MPa）；

2、体积稳定性好、无收缩，结构致密、具有与基体同寿命的良好耐久性能；

3、复合有机水溶性高分子聚合物材料进一步增强胶体的粘结性能、柔韧性能（28d拉伸强度大于10MPa，28d抗拉强度大于20MPa）；

4、改性过的天然茎秆类植物纤维具有良好的高分散性，与无机材料利用三维高分子结构性能使得胶体具有更好的触变性和韧性（涂层大于3mm时无流挂，28d剪切强度大于15MPa）。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步描述本发明。

实施例1

本实施例的港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，重量组分为：高钙硫铝酸盐粉料：84.0%；半水石膏：15.2%；温轮胶：0.2%；经3-缩水甘油基丙基三乙氧基硅烷浸渍表面改性过的天然木微纤维：0.3%；聚羧酸粉剂减水剂：0.25%；磷酸钠：0.05%；将上述各组分按重量百分比准确称量，按实施例7的所述工艺制得本发明。

实施例2

本实施例的港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，重量组分为：高钙硫铝酸盐粉料：75.6%；二水石膏：23.6%；聚丙烯酰胺：0.3%；经3-缩水甘油基丙基三乙氧基硅烷浸渍表面改性过的天然竹微纤维：0.2%；聚羧酸粉剂减水剂：0.24%；丙烯酸钠：0.06%；将上述各组分按重量百分比准确称量，按实施例7的所述工艺制得本发明。

实施例3

本实施例的港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，重量组分为：高钙硫铝酸盐粉料：78.2%；半水石膏：20.7%；羟甲基丙基纤维素醚：0.25%；经3-氨丙基三乙氧基硅烷浸渍表面改性过的天然草微纤维：0.4%；聚羧酸粉剂减水剂：0.30%；硼酸钠：0.15%；将上述各组分按重量百分比准确称量，按实施例7的所述工艺制得本发明。

实施例4

本实施例的港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，重量组分为：高钙硫铝酸盐粉料：69.1%；硬石膏：30.0%；黄原胶：0.20%；经3-氨丙基三乙氧基硅烷浸渍表面改性过的天然草微纤维：0.4%；聚羧酸粉剂减水剂：0.25%；丙烯酸钙：0.05%；将上述各组分按重量百分比准确称量，按实施例7的所述工艺制得本发明。

实施例5本实施例的港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，重量组分为：高钙硫铝酸盐粉料：73.7%；二水石膏：25.4%；淀粉醚：0.30%；经3-氨丙基三乙氧基硅烷浸渍表面改性过的天然木微纤维：0.3%；聚羧酸粉剂减水剂：0.24%；三聚磷酸钠：0.06%；将上述各组分按重量百分比准确称量，按实施例7的所述工艺制得本发明。

实施例6

本实施例的港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，重量组分为：高钙硫铝酸盐粉料：80.2%；半水石膏：18.9%；温轮胶：0.25%；经3-缩水甘油基丙基三乙氧基硅烷浸渍表面改性过的天然竹微纤维：0.2%；聚羧酸粉剂减水剂：0.30%；硼酸：0.15%；将上述各组分按重量百分比准确称量，按实施例7的所述工艺制得本发明。

实施例7

本实施例的港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，将上述实施例的各组分分别按重量百分比称量A～F组分，先将B～F组分投入高速搅拌机，充分搅拌后投入A组分一同搅拌均匀即可。

应用实施例

以下为本发明的性能情况：港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶为粉体混合物，使用时只需加水拌匀即可。试验水料比为0.27，试验方法：参照JTS167-6-2011《港口工程后张法预应力混凝土大管桩设计与施工规程》、GB/T2567《树脂浇铸体性能试验方法》及GB50367-2006《混凝土结构加固设计规范》相关条款进行。

表1本发明的相关性能

虽然本发明列举了部分实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，例如对某份原料组分或工艺时间作增加或减少，但对产品的效果可能不会产生实质性影响，那么这种改动同样属于本申请的权利要求保护范围所界定的范围之内。

Claims

1.一种港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，其特征在于，重量百分比的物质组成为：

高钙硫铝酸盐粉料（A） 60%～85%

石膏（B） 10%～35%

水溶性高分子聚合物（C） 0.1%～0.5%

改性天然茎秆类植物纤维（D） 0.1%～0.5%；

减水剂（E） 0.2%～0.3%；

调凝剂（F） 0.01%～1.0%。

2.根据权利要求1所述的港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，其特征在于：所述高钙硫铝酸盐粉料是由硅酸盐水泥熟料与硫铝酸盐水泥熟料按重量比1：5比例复合后粉磨至比表面积大于400m²/kg的复合粉料。

3.根据权利要求1所述的港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，其特征在于，所述石膏由二水石膏、半水石膏、硬石膏中的一种或几种组成。

4.根据权利要求1所述的港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，其特征在于，所述水溶性高分子聚合物由聚丙烯酰胺、纤维素醚、淀粉衍生物、黄原胶、温轮胶、藻酸盐中的一种或几种组成。

5.根据权利要求1所述的港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，其特征在于所述改性天然茎秆类植物纤维，由木纤维、竹纤维、草茎纤维等茎秆类植物微纤维中的一种或几种经偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)或3-缩水甘油基丙基三乙氧基硅烷(KH560)浸渍表面改性处理而成。

6.根据权利要求1所述的港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸粉剂减水剂。

7.根据权利要求1所述的港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，其特征在于，所述调凝剂为羟基羧酸及其盐、糖类、多元醇及其衍生物、磷酸盐、硼酸及其盐、三乙醇胺、丙烯酸钠、丙烯酸钙中的一种或几种组成。

8.一种制备权利要求1-7之一所述港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶的方法，其特征在于：分别按重量百分比称量A～F组分，先将B～F组分投入高速搅拌机，充分搅拌后投入A组分一同搅拌均匀即可。