CN105236869A

CN105236869A - 钢筋套筒连接专用高强灌浆料

Info

Publication number: CN105236869A
Application number: CN201410323954.6A
Authority: CN
Inventors: 覃爽; 徐亚玲; 朱永明; 黄晖皓
Original assignee: SHANGHAI URBAN CONSTRUCTION MATERIALS CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI URBAN CONSTRUCTION MATERIALS CO Ltd
Priority date: 2014-07-08
Filing date: 2014-07-08
Publication date: 2016-01-13

Abstract

本发明公开的钢筋套筒连接专用高强灌浆料，包括灌浆料干粉和水，其灌浆料干粉由以下重量百分比原料制备而成：水泥45％～50％；减水剂0.1％～0.3％；消泡剂0.06％～0.1％；保水增粘剂1％～3％；复合缓凝剂0.025％～0.05％；复合膨胀剂1％～2％；石英砂掺足至100％；干粉灌浆料与水的质量比为1︰0.23～0.28。本发明的钢筋套筒连接专用高强灌浆料具有高强、高粘结力、微膨胀无收缩的特点，灌注到钢筋套筒内，能使钢筋与钢筋、钢筋与套筒之间形成牢固的连接，且具有良好的耐久性。

Description

钢筋套筒连接专用高强灌浆料

技术领域

本发明涉及混凝土制备技术领域，特别涉及一种钢筋套筒连接专用高强灌浆料。

背景技术

近些年来，装配式混凝土结构(简称PC结构)在我国已经有一定的发展，PC结构的大部分构件都是在工厂预制，在工程现场组装，相比现浇混凝土结构，在提高建筑质量的同时，可以节省资源、能源，减少污染和碳排放，还可以减少现场施工人员等，在未来城市建筑领域中具有广阔的发展前景。

预制构件钢筋连接的性能和质量是建筑结构整体性、安全性的重要保证。PC结构中的一个主要类别-高层装配式框架结构建筑的成套技术目前在我国还不完备，该结构所需的大直径钢筋连接产品在国内仍属空白，因此，国内装配式混凝土框架结构建筑的发展，首先要解决预制构件中大直径钢筋的连接技术。

预制混凝土构件在安装时，是把专用的水泥基灌浆材料灌入插有钢筋的钢套筒中，水泥砂浆硬化后将钢筋和套筒牢固地连接在一起，达到连接钢筋的目的。因此，开发大直径接头灌浆料便成为一项重要任务。

超高强接头灌浆料必须具有以下主要的技术性能：

(1)较高的强度

灌浆料时通过在插入钢筋的钢套筒内腔凝结硬化而将钢筋牢固连接在一起的，在此灌浆料将带肋钢筋紧紧“握裹住，对抗外界拉力，使其在一定的拉力之下不被拉出。而灌浆料的强度越高，整个体系的抗拉强度就越高。

(2)良好的施工性能及较长的可操作时间

预制构件在现场连接时，因其钢筋接头在组件内部，灌浆料是通过注入组件内部的连通腔及钢套筒内部的，该管道直径一般较小，为使灌浆料能在有限的时间内顺利灌入，且使注浆部分填充饱满，就需要灌浆料具备较高的流动度及较低的流体阻力，且不能离析、分层，即要求良好的施工性能。

此外为适应现场施工时种种可能的意外造成灌浆料加水后不能马上灌注的情况，灌浆料还要具备较长的可操作时间(如30min或更长)，以保证灌浆料在加水或放置较长时间仍能有足够的流动度来灌入施工部位，这就对灌浆料的经时性提出了比以往更高的要求。

(3)适应新的膨胀要求

新标准要求灌浆料不仅要有24h膨胀率，还要求在3h(即砂浆的塑性阶段)内要有一定的膨胀率，而且24h的膨胀还要在3h膨胀的基础上有一定范围的增长。

但是现有钢筋套筒连接专用灌浆料的性能仅仅刚达标，仍有很多需要改善的地方。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有钢筋套筒连接专用灌浆料性能上的不足而提供一种钢筋套筒连接专用高强灌浆料，以满足预制构件中大直径钢筋的连接技术的要求。

本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种钢筋套筒连接专用高强灌浆料，包括灌浆料干粉和水，其中灌浆料干粉由以下重量百分比原料制备而成：

所述干粉灌浆料与水的质量比为1︰0.11～0.14。

在本发明的一个优选实施例中，所述水泥由以下重量百分比的原料组成：硫铝酸盐水泥占水泥总量的0％～15％，纯硅酸盐水泥PI52.5或PII52.5占水泥总量的85％～100％。

在本发明的一个优选实施例中，所述保水增粘剂由以下重量百分比的原料组成：

乳胶粉80～90％；

纤维素醚：10％～20％；

淀粉醚：0～10％。

在本发明的一个优选实施例中，所述纤维素醚为甲基纤维素醚，其粘度为500～1500MPa·s。

在本发明的一个优选实施例中，所述淀粉醚的粘度为500～1500MPa·s。

在本发明的一个优选实施例中，所述复合缓凝剂由以下重量百分比的原料组成：

酒石酸L+：0～95％；为左旋酒石酸，纯度99％以上；

葡萄糖酸钠：5％-100％。

在本发明的一个优选实施例中，所述酒石酸为左旋酒石酸。

在本发明的一个优选实施例中，所述复合膨胀剂由以下重量百分比的原料组成：

硫铝酸钙类无机膨胀剂：80～90％；

海藻粉：10～20％；

石膏：0～5％。

在本发明的一个优选实施例中，所述减水剂为聚羧酸类减水剂，减水率>30％。

在本发明的一个优选实施例中，所述石英砂的最大粒径小于2mm，为连续级配。

在本发明的一个优选实施例中，所述消泡剂为干粉砂浆专用粉末消泡剂，选自赢创德固赛。

本发明的保水增粘剂起保水和增加浆料粘度的作用，使浆液不泌水，工作性得以提高；此外使灌浆料的刚度降低，且当掺入量恰当时能使灌浆料获得与钢筋、套筒匹配的弹性模量，可提高灌浆料与钢筋、套筒之间的粘接力。其中乳胶粉是一种以酯类和乙烯类高分子的共聚物为主要成分的可再分散乳胶粉，玻璃化温度Tg小于16℃，成膜温度小于5℃。若乳胶粉的玻璃化温度Tg太高，灌浆料粘接性能不好。若乳胶粉的成膜温度太高，则在低温时灌浆料性能不能保障。

本发明复合缓凝剂掺量过小，水泥水化快，灌浆料的流动度损失大；缓凝剂掺量过大，水泥水化太慢，灌浆料的早期强度偏低。其中葡萄糖酸钠对硅酸盐水泥的缓凝效果较好，而酒石酸L+对硫铝酸盐水泥的缓凝效果较好，因此对于硫铝酸盐水泥和纯硅酸盐水泥复合体系的灌浆料而言，单独某一种缓凝剂是效果理想的。葡萄糖酸钠和酒石酸L+复合型的缓凝剂，通过组成比例优化，更有针对性地调节水泥水化速率，在掺量更小的前提下能使灌浆料获得良好的缓凝效果，最大限度地降低了缓凝剂对灌浆料早期强度的影响。

本发明复合膨胀剂掺量不小于1％，以确保灌浆料的体积稳定性，不收缩。其中硫铝酸钙类无机膨胀剂的膨胀机理是由于其与水泥水化过程中的某些成分发生反应，形成钙矾石从而具有膨胀的效果，但在水泥石硬化初期形成的钙矾石起强度骨架作用,在水泥石具有一定强度后,继续形成的钙矾石才起膨胀作用，因此硫铝酸钙类无机膨胀剂的体系早期膨胀性不佳。而氧化钙和氧化镁等膨胀剂，由于工艺及膨胀剂机理的原因，虽有一定的早期膨胀，但稳定性不好。海藻粉不仅本身具有微膨胀的效果，而且溶于水后能使浆液体系的环境更适于钙矾石的生成，对钙矾石的反应速率、数量及形态均有影响，进而使浆体获得稳定的早期膨胀。且海藻粉含有海藻酸钠成分，还具有保水增稠的作用。石膏具有膨胀及促进膨胀的作用，其掺入主要是作为补充膨胀的角色，需根据体系的要求调解掺量。该复合膨胀剂解决了现有水泥膨胀剂早期膨胀困难的问题，能提供稳定的早期膨胀效果，其膨胀与胶凝材料水化收缩相匹配，能使灌浆料获得良好的体积稳定性。

本发明控制好灰砂比，一方面有利于灌浆料获得良好的流动性，另一方面有利于灌浆料的密实度和强度。

本发明控制好干粉灌浆料与水的质量比为1︰0.23～0.28，若干粉灌浆料与水的质量比低于1︰0.23，则水量不足以提供水泥水化所需，若干粉灌浆料与水的质量比高于1︰0.28，则灌浆料强度受影响会偏低。

本发明的钢筋套筒连接专用高强灌浆料具有高强、高粘结力、微膨胀无收缩的特点，灌注到钢筋套筒内，能使钢筋与钢筋、钢筋与套筒之间形成牢固的连接，且具有良好的耐久性。

具体实施方式

以下实施例仅限于对本发明的说明，并不构成对本发明权利要求的限制。

实施例1：

该实施例的钢筋套筒连接专用高强灌浆料配方见表1

表1

原材料	1t生产配比/kg
		硫铝酸盐水泥	45
PII52.5	412
		石英砂	529
减水剂	2
		甲基纤维素醚500粘度	0.2
乳胶粉(醋酸乙烯酯-乙烯共聚，Tg＝15℃，成膜温度4℃)	1
		分析纯酒石酸L+	0.38
葡萄糖酸钠	0.02
		消泡剂	0.6
复合膨胀剂	10
		水	124

该实施例的钢筋套筒连接专用高强灌浆料用于桥梁大型套筒的钢筋连接，其中套筒长800mm，直径60mm，内置钢筋直径40mm。

该实施例的钢筋套筒连接专用高强灌浆料依据JGT408-2013钢筋连接用套筒灌浆料进行检测，检测结果见表2。

表2

实施例2：

该实施例的钢筋套筒连接专用高强灌浆料配方见表3，

表3

该实施例的钢筋套筒连接专用高强灌浆料用于上海某变电站PC构件施工的钢筋套筒连接，套筒长500mm，内径40mm，内置钢筋直径30mm。

该实施例的钢筋套筒连接专用高强灌浆料依据JGT408-2013钢筋连接用套筒灌浆料进行检测，检测结果见表4。

表4

上述实施例的制备方法可参见CN103265253A公开的一种装配式建筑施工用高性能灌浆料及其制备方法。

实施例3：

该实施例的钢筋套筒连接专用高强灌浆料配方见表5，

表5

原材料	1t生产配比/kg
		双鹤硫铝酸盐水泥	23
小野田PII52.5	433
		石英砂	529
减水剂	3
		甲基纤维素醚500粘度	0.2
乳胶粉	1
		分析纯酒石酸L+	0.34
葡萄糖酸钠	0.03
		消泡剂	0.6
复合膨胀剂	10
		水	122

该实施例的钢筋套筒连接专用高强灌浆料用于PC构件施工的钢筋套筒连接，套筒长380mm，内径45mm，内置钢筋直径32mm。

该实施例的钢筋套筒连接专用高强灌浆料依据JGT408-2013钢筋连接用套筒灌浆料进行检测，检测结果见表6。

表6

实施例4：

该实施例的钢筋套筒连接专用高强灌浆料配方见表7，

表7

原材料	1t生产配比/kg
		象牌PII52.5	493
石英砂	483
		减水剂	1.36
甲基纤维素醚500粘度	0.2
		乳胶粉	1
葡萄糖酸钠	0.32
		消泡剂	0.6
复合膨胀剂	20
		水	130

该实施例的钢筋套筒连接专用高强灌浆料用于PC构件施工的钢筋套筒连接，套筒长50mm，内径45mm，内置钢筋直径32mm。

该实施例的钢筋套筒连接专用高强灌浆料依据JGT408-2013钢筋连接用套筒灌浆料进行检测，检测结果见表8。

表8

Claims

1.一种钢筋套筒连接专用高强灌浆料，包括灌浆料干粉和水，其特征在于，所述灌浆料干粉由以下重量百分比原料制备而成：

所述干粉灌浆料与水的质量比为1︰0.11～0.14。

2.如权利要求1所述的钢筋套筒连接专用高强灌浆料，其特征在于，所述水泥由以下重量百分比的原料组成：硫铝酸盐水泥占水泥总量的0％～15％，纯硅酸盐水泥PI52.5或PII52.5占水泥总量的85％～100％。

3.如权利要求1所述的钢筋套筒连接专用高强灌浆料，其特征在于，在本发明的一个优选实施例中，所述保水增粘剂由以下重量百分比的原料组成：

乳胶粉80～90％；

纤维素醚：10％～20％；

淀粉醚：0～10％。

4.如权利要求1所述的钢筋套筒连接专用高强灌浆料，其特征在于，所述纤维素醚为甲基纤维素醚，其粘度为500～1500MPa·s。

5.如权利要求1所述的钢筋套筒连接专用高强灌浆料，其特征在于，所述淀粉醚的粘度为500～1500MPa·s。

6.如权利要求1所述的钢筋套筒连接专用高强灌浆料，其特征在于，所述复合缓凝剂由以下重量百分比的原料组成：

酒石酸L+：0～95％；为左旋酒石酸，纯度99％以上；

葡萄糖酸钠：5％-100％。

7.如权利要求6所述的钢筋套筒连接专用高强灌浆料，其特征在于，所述酒石酸为左旋酒石酸。

8.如权利要求1所述的钢筋套筒连接专用高强灌浆料，其特征在于，所述复合膨胀剂由以下重量百分比的原料组成：

硫铝酸钙类无机膨胀剂：80～90％；

海藻粉：10～20％；

石膏：0～5％。

9.如权利要求1所述的钢筋套筒连接专用高强灌浆料，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸类减水剂，减水率>30％。

10.如权利要求1所述的钢筋套筒连接专用高强灌浆料，其特征在于，所述石英砂的最大粒径小于2mm，为连续级配。

11.如权利要求1所述的钢筋套筒连接专用高强灌浆料，其特征在于，所述消泡剂为干粉砂浆专用粉末消泡剂，选自赢创德固赛。