CN103922633B

CN103922633B - 一种具有自修复功能的预应力孔道压浆剂

Info

Publication number: CN103922633B
Application number: CN201410091372.XA
Authority: CN
Inventors: 温金保; 唐修生; 祝烨然; 王冬; 黄国泓; 刘兴荣; 蔡明�; 杜志芹; 马进南; 季海
Original assignee: NANJING R&D HIGH TECHNOLOGY Co
Current assignee: NANJING R&D HIGH TECHNOLOGY Co
Priority date: 2014-03-13
Filing date: 2014-03-13
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2034-03-13
Also published as: CN103922633A

Abstract

本发明公开了一种具有自修复功能的预应力孔道压浆剂，该压浆剂由以下重量百分比的原料组成：高效减水剂5~20%、调凝剂0.2~1.0%、触变剂0.01~0.2%、塑性膨胀组分5~20%、中后期膨胀组分40~70%、硅灰5~10%、钙离子补偿剂4~6%、无机盐结晶沉淀剂5~20%、活性催化剂5~20%、可再分散性乳胶粉0.05~0.3%。本发明制备的压浆剂在微膨胀功能的基础上复合了分散剂、调凝剂、触变剂、渗透结晶组成材料及粘结改性剂等功能组分，多功能性的复合实现了对压浆材料流变性能的改善型调控，提高了浆体体积稳定性及硬化浆体的力学性能，进一步增强了压浆材料的自修复能力并实现了其永久性自修复功能。

Description

一种具有自修复功能的预应力孔道压浆剂

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及到一种具有自修复功能的预应力孔道压浆剂，专门用于各种后张法预应力混凝土梁的孔道压浆施工。

背景技术

后张法预应力混凝土梁因具有可靠的耐久性，在公路和铁路桥梁、高层建筑等大跨度板梁结构中有着广泛的应用。孔道压浆料则在该梁体结构中承担着保护预应力钢筋不受有害离子侵蚀，以及使预应力钢筋和周围混凝土结为整体协同工作的重任。因此，孔道压浆料的性能好坏直接关系到后张法预应力混凝土梁的耐久性。

近年来，由于压浆材料的存在的各种缺陷导致了结构损伤事件时有发生。比如当预应力管道压浆不饱满时导致碳化过程或水中氯离子引起钝化膜破坏。由此引起钢筋生锈，减少钢筋的受力面积。此外，由于硬化浆体与预应力混凝土梁基体间的应力差异也易导致硬化后浆体的开裂，从而为各种腐蚀离子提供了通道。因此，要解决以上问题，不仅要有微膨胀功能组分以保证压浆饱满，还要有对硬化后出现的裂缝进行自修复的功能组分。

导致压浆不饱满的因素较多，主要有浆体流变性差、体积稳定性差的原因存在。流变性差主要表现为压浆材料流动性不好时浆体无法充满整个孔道，同时，虽然有的压浆材料具有高流动性，但因缺乏触变功能组分而使得浆体的稳定性极差，稍静置一会则出现浆体分层、沉降、泌水等现象。体积稳定性差主要是压浆材料未表现出微膨胀功能，导致硬化浆体最终收缩，尤其是塑性阶段的膨胀功能组分的缺乏导致浆体收缩更为明显。虽然有的添加了塑性膨胀组分，但也存在各种问题，如有的添加铝粉，使得发泡膨胀不可控；有的虽然添加的是有机塑性膨胀组分，但大多数有机发泡剂都是在较高的温度下才能发泡，在常温下是难以发泡的，因此需要复合催化发泡助剂来降低发泡温度，本发明中通过添加缩二脲催化发泡助剂来降低有机发泡剂的发泡温度。

由于压浆材料硬化后浆体的强度发展总是滞后于预应力混凝土梁基体的强度发展，因此两者之间的应力差异使得硬化浆体易于开裂，虽然膨胀功能组分对裂缝有自修复功能，但其自修复功能是有期限的，即随着膨胀组分的反应消耗自修复功能就丧失，因此有必要复合具有永久自修复功能的渗透结晶组分以进一步增强自修复能力，从而使得预应力混凝土梁整体结构耐久性能大大提升。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题提供了一种具有自修复功能的预应力孔道压浆剂，由该压浆剂配制的压浆材料具有很好的流变性，同时提高了浆体体积稳定性及硬化浆体的力学性能，进一步增强了压浆材料的自修复能力。

本发明是采用以下技术方案来实现的，一种具有自修复功能的预应力孔道压浆剂包括下述重量百分比的原料：

所述高效减水剂为聚羧酸系高效减水剂、氨基磺酸系高效减水剂、三聚氰胺系高效减水剂、萘系高效减水剂中的一种或一种以上的混合物。

所述调凝剂为葡萄糖酸钠、蔗糖、糊精中的一种或一种以上的混合物。

所述触变剂为维纶胶与羟丙基甲基纤维素醚的复合物，其重量复合比例为1:2。

所述塑性膨胀组分为N,N-二亚硝基五亚甲基四胺、偶氮二甲酰胺、缩二脲的复合物，其重量复合比例为2:2:1。

所述中后期膨胀组分为硫铝酸钙膨胀剂UEA。

所述硅灰为活性二氧化硅含量不低于85%的微硅粉。

所述钙离子补偿剂为熟石灰、二水石膏中的一种或一种以上混合物。

所述无机盐结晶沉淀剂为速溶性的硅酸钠、偏硅酸钠、碳酸钠、碳酸锂中的一种或一种以上混合物。

所述活性催化剂为柠檬酸、乙二胺四乙酸钠、大环多醚化合物的复合物。

所述活性催化剂中各组分占复合物的重量百分比组成为柠檬酸0～20%、乙二胺四乙酸钠10～40%、大环多醚类化合物50～80%。

所述可再分散性乳胶粉为乙烯-醋酸乙烯共聚物。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明利用硅灰、钙离子补偿剂、无机盐结晶沉淀剂与活性催化剂复合赋予压浆材料具备渗透结晶功能，该功能使得材料具有密实、增强及对裂缝的永久性修复效果，抗渗能力得到显著性提高，最终使得在现有压浆剂短暂的自修复功能基础上实现了压浆材料的永久性自修复功能，进一步增强了压浆材料的自修复能力，提升了预应力混凝土梁体结构的耐久性。

本发明利用新型活性催化剂功能组分的有机复合，使得钙离子与反应性硅酸根离子在极低的浓度下沉淀结晶，大大加快了硅-钙沉淀结晶反应速度。

本发明利用塑性膨胀组分和中后期膨胀组分的复合赋予压浆材料稳定的微膨胀功能以补偿收缩，使得全过程浆体体积稳定性高，尤其是塑性膨胀组分中采用有机发泡剂与催化发泡助剂的新型组合方式，实现了塑性阶段的常温稳定膨胀的可控性。

本发明利用高效减水剂与触变剂的复合赋予压浆材料具有高流动性及浆体的稳定性，大大改善了压浆材料的流变性能，提升了压浆材料的可操作性。

本发明产品既可以与水泥拌合作为孔道压浆材料使用，又可以与水泥拌合作为水泥基渗透结晶型防水剂使用。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明技术方案做进一步的说明。

实施例1：一种具有自修复功能的预应力孔道压浆剂，各组成成分的重量百分比为：萘系高效减水剂20%、葡萄糖酸钠0.08%、维纶胶0.01%、羟丙基甲基纤维素醚0.02%、N,N-二亚硝基五亚甲基四胺4%、偶氮二甲酰胺4%、缩二脲2%、硫铝酸钙膨胀剂42.79%、硅灰5%、熟石灰6%、硅酸钠8%、柠檬酸0.8%、乙二胺四乙酸钠3.2%、大环多醚化合物4.0%、乙烯-醋酸乙烯共聚物为0.1%，将上述各组分按重量百分比准确称量经机械混合均匀即可制得本发明产品。

实施例2：一种具有自修复功能的预应力孔道压浆剂，各组成成分的重量百分比为：萘系高效减水剂15%、葡萄糖酸钠0.06%、维纶胶0.017%、羟丙基甲基纤维素醚0.033%、N,N-二亚硝基五亚甲基四胺5.6%、偶氮二甲酰胺5.6%、缩二脲2.8%、硫铝酸钙膨胀剂46.74%、硅灰7%、熟石灰5%、硅酸钠6%、柠檬酸0.3%、乙二胺四乙酸钠1.8%、大环多醚化合物3.9%、乙烯-醋酸乙烯共聚物为0.15%，将上述各组分按重量百分比准确称量经机械混合均匀即可制得本发明产品。

实施例3：一种具有自修复功能的预应力孔道压浆剂，各组成成分的重量百分比为：萘系高效减水剂10%、葡萄糖酸钠0.04%、维纶胶0.023%、羟丙基甲基纤维素醚0.047%、N,N-二亚硝基五亚甲基四胺6.4%、偶氮二甲酰胺6.4%、缩二脲3.2%、硫铝酸钙膨胀剂50.69%、硅灰8%、熟石灰5%、硅酸钠5%、柠檬酸0.15%、乙二胺四乙酸钠1.6%、大环多醚化合物3.25%、乙烯-醋酸乙烯共聚物为0.2%，将上述各组分按重量百分比准确称量经机械混合均匀即可制得本发明产品。

具有自修复功能的预应力孔道压浆剂性能测试结果见表1。

表1具有自修复功能的预应力孔道压浆剂性能测试结果

以上所述，本发明的上述方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求书指出了本发明的范围，而上述的说明并未指出本发明的范围，因此，本发明的权利要求书中各成分的含量即使有微量调整，若无显著的功能效果的改变，都应认为是包括在权利要求书的保护范围内。

Claims

1.一种具有自修复功能的预应力孔道压浆剂，其特征在于：以重量百分数计，包括以下组分及配比：

高效减水剂5~20%、

调凝剂0.2~1.0%、

触变剂0.01~0.2%、

塑性膨胀组分5~20%、

中后期膨胀组分40~70%、

硅灰5~10%、

钙离子补偿剂4~6%、

无机盐结晶沉淀剂5~20%、

活性催化剂5~20%、

可再分散性乳胶粉0.05~0.3%；

所述塑性膨胀组分为N,N-二亚硝基五亚甲基四胺、偶氮二甲酰胺、缩二脲的复合物，其重量复合比例为2:2:1；

所述活性催化剂为柠檬酸、乙二胺四乙酸钠、大环多醚化合物的复合物；

所述活性催化剂中各组分占复合物的重量百分比组成为柠檬酸0~20%、乙二胺四乙酸钠10~40%、大环多醚类化合物50~80%；

所述可再分散性乳胶粉为乙烯-醋酸乙烯共聚物。

2.根据权利要求1所述的具有自修复功能的预应力孔道压浆剂，其特征在于：所述高效减水剂为聚羧酸系高效减水剂、氨基磺酸系高效减水剂、三聚氰胺系高效减水剂、萘系高效减水剂中的一种或一种以上的混合物。

3.根据权利要求1所述的具有自修复功能的预应力孔道压浆剂，其特征在于：所述调凝剂为葡萄糖酸钠、蔗糖、糊精中的一种或一种以上的混合物。

4.根据权利要求1所述的具有自修复功能的预应力孔道压浆剂，其特征在于：所述触变剂为维纶胶与羟丙基甲基纤维素醚的复合物，其重量复合比例为1:2。

5.根据权利要求1所述的具有自修复功能的预应力孔道压浆剂，其特征在于：所述中后期膨胀组分为硫铝酸钙膨胀剂UEA。

6.根据权利要求1所述的具有自修复功能的预应力孔道压浆剂，其特征在于：所述硅灰为活性二氧化硅含量不低于85%的微硅粉。

7.根据权利要求1所述的具有自修复功能的预应力孔道压浆剂，其特征在于：所述钙离子补偿剂为熟石灰、二水石膏中的一种或一种以上混合物。

8.根据权利要求1所述的具有自修复功能的预应力孔道压浆剂，其特征在于：所述无机盐结晶沉淀剂为速溶性的硅酸钠、偏硅酸钠、碳酸钠、碳酸锂中的一种或一种以上混合物。