CN104402366A - 一种后张法预应力管道压浆剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种后张法预应力管道压浆剂，该压浆剂由下述重量百分比的原料组分以不低于1000r/min的转速搅拌均匀而得：减水组分4.7~5.1%、塑性膨胀组分0.3~0.5%、中后期膨胀组分28.2~30.1%、稳定组分0.1~0.2%、缓凝组分0.3%~0.5%、消泡组分0.3~0.5%、超细活性矿物掺和料43.0~47.1%；硫铝酸盐水泥18.9~20.4%。本发明性能良好，既能满足工厂化生产的需要，也能满足施工现场配制的需求，且施工操作简单，特别适合公路、桥梁、核电站等大型工程的后张法预应力混凝土梁孔道压浆的施工。

Description

一种后张法预应力管道压浆剂

技术领域

本发明涉及建筑材料技术应用领域，尤其涉及一种后张法预应力管道压浆剂。

背景技术

孔道压浆的质量直接影响到预应力的效率和结构的耐久性。不少桥梁事故的发生和提前维修加固，与孔道压浆存在着压浆料泌水收缩产生孔隙、压浆不密实、不饱满，孔隙中滞留或渗入水分、预应力筋得不到水泥浆体的防锈保护，致使桥梁承载力下降有很大关系。

现在很多施工单位孔道压浆采用水泥内掺膨胀剂和减水剂的方法，经常出现因施工管理不善导致压浆不饱满，或与预应力钢绞线握裹力差，泌水、收缩、强度低于设计等不良现象，导致钢绞线锈蚀断裂，最终导致预应力消失，梁体断裂的重大质量事故。

后张法预应力混凝土孔道压浆施工技术是一种新技术，是预应力混凝土施工过程的一道关键程序。作为多种结构主要的连接体，预应力孔道压浆料不仅可以保护预应力筋不受外界有害离子的侵害而腐蚀，保证预应力混凝土结构和构件的安全寿命，而且可使预应力筋与混凝土良好结合，保证预应力筋和混凝土构件之间有效应力传递，消除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。

然而在预应力施工工艺和材料方面仍有滞后趋势，特别是预应力混凝土结构压浆的材料。另外，控制及压浆效果检测相对落后于国外，仅对材料试验少量参数进行了规定，且测试方法不尽统一（如流动度）、或不尽精密（如泌水率、膨胀率），以至造成材料质量参差不齐。

孔道压浆材料是由高效减水剂、微膨胀剂、矿物掺合料等多种材料组成的混合剂。由于其不含砂石等骨料，其收缩相对较高，故后张预应力混凝土结构要求压浆材料除需具备不泌水、可灌性良好和较长的施工时间、高抗氯化物渗透性等优良性能外，还应具备良好的体积稳定性。一般认为，理想的孔道压浆材料的组成成分必须对钢筋没有腐蚀作用，必须有满足要求的流动性、泌水率、强度及良好的防腐蚀功能。水泥浆将后张法预应力结构中的预应力钢筋与周围混凝土紧密结合在一起，这样保证了截面的完整性，同时作为一道有效的屏障阻隔水分和氯化物等有害物质对钢筋的损害，为钢筋提供一种强碱环境。

孔道压浆材料的工作性能直接影响孔道压浆的密实饱满程度，如果水泥浆只是部分或间断地充满预应力孔道，就不能有效地发挥防止钢筋锈蚀的作用。由于孔隙和不连续灌浆的存在，湿气和氯化物会沿着预应力钢筋的长度移动，对全长度的预应力钢筋造成危害。

在配制一种高性能的压浆料时，为了满足它的一些必要性能，如流动性、触变性及抗泌水性等，往往要掺入一定量的外加剂和掺合料。使用一种外加剂可以获得某种特定的性能，而同时使用多种外加剂时相互之间就有可能产生不利的影响。所以只有通过原材料优选、新拌和水泥浆的特性试验、强度试验等大量试验的层层筛选，综合评价各种性能，得出适用于灌浆的最合适的配合比，才能得到更好的孔道压浆材料。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种性能良好的后张法预应力管道压浆剂。

为解决上述问题，本发明所述的一种后张法预应力管道压浆剂，其特征在于：该压浆剂由下述重量百分比的原料组分以不低于1000r/min的转速搅拌均匀而得：减水组分4.7~5.1%、塑性膨胀组分0.3~0.5%、中后期膨胀组分28.2~30.1%、稳定组分0.1~0.2%、缓凝组分0.3%~0.5%、消泡组分0.3~0.5%、超细活性矿物掺和料43.0~47.1%；硫铝酸盐水泥18.9~20.4%。

所述减水组分是指减水率≥20%的粉状聚羧酸减水剂。

所述塑性膨胀组分是指塑性膨胀剂。

所述中后期膨胀组分是指UEA膨胀剂或HEA膨胀剂。

所述稳定组分是指甲基纤维素或羟甲基纤维素。

所述缓凝组分是指柠檬酸或葡萄糖酸钠。

所述消泡组分是指有机硅消泡剂。

所述超细活性矿物掺和料是指I级粉煤灰和细度为800目的磨细煅烧偏高岭土以任意比例混合而成的混合物，或I级粉煤灰和SiO₂含量≥92%的硅灰以任意比例混合而成的混合物。

所述硫铝酸盐水泥是指强度等级为42.5级的快硬硫铝酸盐水泥。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明添加具有高减水率、早强高强、高耐久性等特点的减水组分，因此，可以保证浆体的稠度使浆体有好的流动性，满足施工的要求。

2、本发明添加有塑性膨胀组分，因此，塑性阶段就能产生微膨胀以补偿塑性阶段的收缩，从而避免混凝土砂浆的沉降与开裂，确保混凝土砂浆的密实、充盈。该塑性膨胀剂掺量低，形成泡孔均匀致密；早期膨胀明显，膨胀持续时间长；生成的主要是氮气，对混凝土钢筋无损害。

3、本发明添加有中后期膨胀组分，因此，能够保证浆体的饱满、不收缩，不但对钢筋粘接力无任何不良影响，而且对钢筋无锈蚀作用，同时可在限制的条件下产生膨胀应力，从而起到补偿收缩、防止混凝土产生裂缝、提高混凝土抗渗能力的作用。

4、本发明添加有稳定组分，因此，可有效抑制水分蒸发，适度增加浆体粘度，在很低的水胶比的情况下，浆体保持高的流动性，并且可以使浆体保持很好的体系稳定性，不沉降，不泌水。

5、本发明添加缓凝组分，通过缓凝剂的掺入，能够保证搅拌出的物料在一定时间内保持粘度和流动性的稳定。

6、本发明添加有消泡组分，因此，能够保证浆体的密实性，具有非常好的流动性，并且能减少消除浆体表面的浮沫，提高硬化后浆体的强度。

7、本发明中添加有活性矿物掺和料，因此，可通过活性矿物掺和料发挥填充效应、火山灰效应和微集料效应提高浆体的稳定性，大幅度降低泌水性，与水泥的水化致产物能很好地填充水化空隙，致密了结构，缩小了孔缝尺度和减少了孔数量，使得硬化后的浆体强度和耐久性进一步提高。

8、本发明添加硫铝酸盐水泥可以使得浆体获得适宜的初凝和终凝时间。并且硫铝酸盐水泥的加入使得硬化后的浆体早期强度高，且具有一定的微膨胀特性。

9、本发明采用塑性膨胀组分和中后期膨胀组分复合使用，使得浆体3h自由膨胀率0-2%，防止浆体下沉造成灌浆漏洞，后期浆体持续微膨胀，使得压浆料具有较高的体积稳定性，密实性。

10、本发明采用减水组分和活性矿物掺和料复合，使得浆体在0.26~0.28水胶比以内，具有10~17s的流动锥水泥浆流动度。

11、本发明经测试，其24h的自由泌水率为零，3h的毛细泌水率为零，压力泌水率小于3.5，因此，具有优异的保水性能，尤其适用于长流程、细管径的灌浆作业。

12、本发明原料易得，配制方法简单，既能满足工厂化生产的需要，也能满足施工现场配制的需求，且施工操作简单，特别适合公路、桥梁、核电站等大型工程的后张法预应力混凝土梁孔道压浆的施工。

具体实施方式

实施例1    一种后张法预应力管道压浆剂，该压浆剂由下述重量百分比（kg）的原料组分以不低于1000r/min的转速搅拌均匀而得：减水组分4.7%、塑性膨胀组分0.3%、中后期膨胀组分28.2%、稳定组分0.1%、缓凝组分0.4%、消泡组分0.3%、超细活性矿物掺和料47.1%；硫铝酸盐水泥18.9%。

其中：

减水组分是指减水率≥20%的粉状聚羧酸减水剂，生产厂家为苏州弗克新型建材有限公司。

塑性膨胀组分是指塑性膨胀剂，生产厂家为北京万吉建业有限公司。

中后期膨胀组分是指UEA膨胀剂，生产厂家为兰州天创科源新型建材有限公司。

稳定组分是指甲基纤维素，生产厂家为湖北巨胜科技有限公司。

缓凝组分是指柠檬酸，生产厂家为甘肃新立本工贸有限公司。

消泡组分是指有机硅消泡剂，生产厂家为北京东方澳汉有限公司。

超细活性矿物掺和料是指I级粉煤灰和细度为800目的磨细煅烧偏高岭土以任意比例混合而成的混合物。

硫铝酸盐水泥是指强度等级为42.5级的快硬硫铝酸盐水泥，生产厂家为郑州王楼水泥工业有限公司。

使用时，将压浆剂取代强度不低于42.5级的硅酸盐或普通硅酸盐水泥用量的12%，按水胶比为0.26，搅拌均匀制成压浆材料用于后张预应力管道压浆施工。

该后张法预应力管道压浆剂性能检测指标参见表1。

表1性能检测指标

实施例2    一种后张法预应力管道压浆剂，该压浆剂由下述重量百分比（kg）的原料组分以不低于1000r/min的转速搅拌均匀而得：减水组分5.1%、塑性膨胀组分0.5%、中后期膨胀组分30.1%、稳定组分0.2%、缓凝组分0.5%、消泡组分0.5%、超细活性矿物掺和料43.0%；硫铝酸盐水泥20.1%。

其中：

减水组分、塑性膨胀组分、消泡组分、硫铝酸盐水泥同实施例1。

中后期膨胀组分是指HEA膨胀剂，生产厂家为南京派尼尔科技实业有限公司。

稳定组分是指羟丙基甲基纤维素，生产厂家为戈麦斯化工（中国）有限公司。

缓凝组分是指葡萄糖酸钠，生产厂家为甘肃嘉德利化工有限责任公司。

超细活性矿物掺和料是指I级粉煤灰和SiO₂含量≥92%的硅灰以任意比例混合而成的混合物。

使用时，将压浆剂取代强度不低于42.5级的硅酸盐或普通硅酸盐水泥用量的10%，按水胶比为0.28，搅拌均匀制成压浆材料用于后张预应力管道压浆施工。

该后张法预应力管道压浆剂性能检测指标参见表2。

表2性能检测指标

实施例3    一种后张法预应力管道压浆剂，该压浆剂由下述重量百分比（kg）的原料组分以不低于1000r/min的转速搅拌均匀而得：减水组分5.0%、塑性膨胀组分0.4%、中后期膨胀组分29.8%、稳定组分0.2%、缓凝组分0.5%、消泡组分0.4%、超细活性矿物掺和料43.3%；硫铝酸盐水泥20.4%。

其中：

减水组分、塑性膨胀组分、消泡组分、硫铝酸盐水泥、中后期膨胀组分、稳定组分、缓凝组分、超细活性矿物掺和料同实施例1。

使用时，将压浆剂取代强度不低于42.5级的硅酸盐或普通硅酸盐水泥用量的11%，按水胶比为0.27，搅拌均匀制成压浆材料用于后张预应力管道压浆施工。

该后张法预应力管道压浆剂性能检测指标参见表3。

表3性能检测指标

实施例4    一种后张法预应力管道压浆剂，该压浆剂由下述重量百分比（kg）的原料组分以不低于1000r/min的转速搅拌均匀而得：减水组分4.8%、塑性膨胀组分0.45%、中后期膨胀组分30.0%、稳定组分0.15%、缓凝组分0.3%、消泡组分0.35%、超细活性矿物掺和料44.45%；硫铝酸盐水泥19.5%。

其中：

减水组分、塑性膨胀组分、消泡组分、硫铝酸盐水泥、中后期膨胀组分、稳定组分、缓凝组分、超细活性矿物掺和料同实施例1。

使用时，将压浆剂取代强度不低于42.5级的硅酸盐或普通硅酸盐水泥用量的12%，按水胶比为0.26，搅拌均匀制成压浆材料用于后张预应力管道压浆施工。

该后张法预应力管道压浆剂性能检测指标参见表3。

表4性能检测指标

Claims (9)

1.一种后张法预应力管道压浆剂，其特征在于：该压浆剂由下述重量百分比的原料组分以不低于1000r/min的转速搅拌均匀而得：减水组分4.7~5.1%、塑性膨胀组分0.3~0.5%、中后期膨胀组分28.2~30.1%、稳定组分0.1~0.2%、缓凝组分0.3%~0.5%、消泡组分0.3~0.5%、超细活性矿物掺和料43.0~47.1%；硫铝酸盐水泥18.9~20.4%。

2.如权利要求1所述的一种后张法预应力管道压浆剂，其特征在于：所述减水组分是指减水率≥20%的粉状聚羧酸减水剂。

3.如权利要求1所述的一种后张法预应力管道压浆剂，其特征在于：所述塑性膨胀组分是指塑性膨胀剂。

4.如权利要求1所述的一种后张法预应力管道压浆剂，其特征在于：所述中后期膨胀组分是指UEA膨胀剂或HEA膨胀剂。

5.如权利要求1所述的一种后张法预应力管道压浆剂，其特征在于：所述稳定组分是指甲基纤维素或羟甲基纤维素。

6.如权利要求1所述的一种后张法预应力管道压浆剂，其特征在于：所述缓凝组分是指柠檬酸或葡萄糖酸钠。

7.如权利要求1所述的一种后张法预应力管道压浆剂，其特征在于：所述消泡组分是指有机硅消泡剂。

8.如权利要求1所述的一种后张法预应力管道压浆剂，其特征在于：所述超细活性矿物掺和料是指I级粉煤灰和细度为800目的磨细煅烧偏高岭土以任意比例混合而成的混合物，或I级粉煤灰和SiO₂含量≥92%的硅灰以任意比例混合而成的混合物。

9.如权利要求1所述的一种后张法预应力管道压浆剂，其特征在于：所述硫铝酸盐水泥是指强度等级为42.5级的快硬硫铝酸盐水泥。