CN106517860A - 一种混凝土压浆剂制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混凝土压浆剂制备方法，包括以下步骤：(1)制备减水剂；(2)混配：按80～90份粉煤灰，50～60份硅灰，10～15份减水剂，1～1.5份膨胀剂，0.5～1份缓凝剂的重量份配比称取各组分后，将粉煤灰、硅灰、膨胀剂及缓凝剂混合后研磨均匀，干燥至恒重后加入减水剂混合均匀，即得混凝土压浆剂。本发明工艺步骤简单，可操作性强，对设备要求低，制得的压浆剂能使压浆具有低水胶比、高流动度、零泌水、微膨胀等性能，大大提高后张预应力孔道压浆的质量、可靠性及耐久性。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土外加剂技术领域，尤其是涉及一种混凝土压浆剂制备方法。
背景技术
压浆剂是由高效减水剂、微膨胀剂、矿物掺合料等多种材料干拌而成的混合剂。它是在施工现场按一定比例与水泥、水均匀混合后，用于后张预应力管道充填的压浆材料。能够有效防止预应力钢材的腐蚀、保证预应力束与混凝土结构之间有效的应力传递，使孔道内浆体饱满密实，浆体保持一定的pH值，完全包裹预应力钢材，浆体硬化后有较高的强度、弹性模量和粘接力及膨胀无收缩性。
目前市场上的压浆剂大部分制备工艺复杂、掺加量高、成本高，同时大部分产品性能存在一定的缺陷。
发明内容
本发明是为了解决现有技术的压浆剂所存在的上述问题，提供了一种工艺步骤简单，可操作性强，对设备要求低的混凝土压浆剂制备方法，制得的压浆剂能使压浆具有低水胶比、高流动度、零泌水、微膨胀等性能，大大提高后张预应力孔道压浆的质量、可靠性及耐久性。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的一种混凝土压浆剂制备方法，包括以下步骤：
(1)制备减水剂：以重量份计，将0.1～0.15份硫酸亚铁溶于适量水中得硫酸亚铁水溶液；将0.8～1份过氧化二异丙苯溶于适量苯中得过氧化二异丙苯的苯溶液；将250～260份丙烯酰胺、480～500份丙烯酸钠、240～250份聚(β-胺基丙酸)混合后溶于水中，加入20～30份异丙醇，搅拌均匀后，通入氮气至少30min，加入硫酸亚铁水溶液和过氧化二异丙苯的苯溶液，在12～15℃的水浴中反应至少20h，即得减水剂成品。本发明制得的减水剂为水溶性高分散性的表面活性剂，可通过分散、引气等作用，提高浆液的流动度，从而有利于提高施工速度。
(2)混配：按80～90份粉煤灰，50～60份硅灰，10～15份减水剂，1～1.5份膨胀剂，0.5～1份缓凝剂的重量份配比称取各组分后，将粉煤灰、硅灰、膨胀剂及缓凝剂混合后研磨均匀，干燥至恒重后加入减水剂混合均匀，即得混凝土压浆剂。本发明优化了压浆剂的原料种类和含量，配制了一种混凝土压浆剂，通过各组分之间的协同增效，可与多个不同品种的水泥相容，并可提高浆液性能指标，使得压浆流动度、泌水率、膨胀率、力学性能等性能指标均能符合并优于技术规范要求，从而保证工程施工质量；将部分原料烘干后控制物料添加顺序，以保证混合均匀性，且工艺步骤简单，可操作性强，对设备要求低，有利于推广。
作为优选，所述膨胀剂由以下重量份的组分组成：85～100份铁粉，0.002～0.005份铝粉，2～2.5份氯化钙，1～1.2份氯化铵，1.5～2份硫代硫酸钠，0.1～0.3份二丁基萘磺酸钠。本发明的膨胀剂只要将各组分按配比混合后，研磨均匀即可；压浆料若早期膨胀量过大，会牺牲压浆料的密实性，不利于材料的强度以及抗渗性；若早期的膨胀量过小，会导致孔道内某些特殊部位填充不密实；若中后期的膨胀量过大，则会导致孔道内部的局部应力集中；而中后期的膨胀量过小，则不足以弥补孔道压浆料的硬化收缩从而导致开裂，针对该问题，本发明优化了膨胀剂的配方，可以使压浆料早期水化充分，在短时间内获得较高的强度，并能够保证体系的致密性，防止泌水，从而保证压浆料在各龄期的膨胀量应适当，提高压浆料强度。
作为优选，所述缓凝剂由以下重量份的组分组成：1～2份葡萄糖酸钙，10～15份木质素磺酸钙，5～10份腐殖酸铁。缓凝剂可以延缓压浆凝结时间，有利于提高施工性能。
因此，本发明具有如下有益效果：
(1)将部分原料烘干后控制物料添加顺序，以保证混合均匀性，且工艺步骤简单，可操作性强，对设备要求低，有利于推广；
(2)优化了压浆剂的原料种类和含量，配制了一种混凝土压浆剂，通过各组分之间的协同增效，可与多个不同品种的水泥相容，并可提高浆液性能指标，使得压浆流动度、泌水率、膨胀率、力学性能等性能指标均能符合并优于技术规范要求，从而保证工程施工质量；
(3)优化了膨胀剂的配方，可以使压浆料早期水化充分，在短时间内获得较高的强度，并能够保证体系的致密性，防止泌水，从而保证压浆料在各龄期的膨胀量应适当，提高压浆料强度。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明做进一步的描述。
实施例1
(1)制备减水剂：将0.1kg硫酸亚铁溶于适量水中得硫酸亚铁水溶液；将0.8kg过氧化二异丙苯溶于适量苯中得过氧化二异丙苯的苯溶液；将250kg丙烯酰胺、480kg丙烯酸钠、240kg聚(β-胺基丙酸)混合后溶于水中，加入20kg异丙醇，搅拌均匀后，通入氮气至少30min，加入硫酸亚铁水溶液和过氧化二异丙苯的苯溶液，在12℃的水浴中反应至少20h，即得减水剂成品；
(2)混配：按80kg粉煤灰，50kg硅灰，10kg减水剂，1kg膨胀剂，0.5kg缓凝剂的重量配比称取各组分后，将粉煤灰、硅灰、膨胀剂及缓凝剂混合后研磨均匀，干燥至恒重后加入减水剂混合均匀，即得混凝土压浆剂，其中膨胀剂由以下重量的组分组成：85kg铁粉，0.002kg铝粉，2kg氯化钙，1kg氯化铵，1.5kg硫代硫酸钠，0.1kg二丁基萘磺酸钠，缓凝剂由以下重量的组分组成：1kg葡萄糖酸钙，10kg木质素磺酸钙，5kg腐殖酸铁。
实施例2
(1)制备减水剂：将0.15kg硫酸亚铁溶于适量水中得硫酸亚铁水溶液；将1kg过氧化二异丙苯溶于适量苯中得过氧化二异丙苯的苯溶液；将260kg丙烯酰胺、500kg丙烯酸钠、250kg聚(β-胺基丙酸)混合后溶于水中，加入30kg异丙醇，搅拌均匀后，通入氮气至少30min，加入硫酸亚铁水溶液和过氧化二异丙苯的苯溶液，在15℃的水浴中反应至少20h，即得减水剂成品；
(2)混配：按90kg粉煤灰，60kg硅灰，15kg减水剂，1.5kg膨胀剂，1kg缓凝剂的重量配比称取各组分后，将粉煤灰、硅灰、膨胀剂及缓凝剂混合后研磨均匀，干燥至恒重后加入减水剂混合均匀，即得混凝土压浆剂，其中膨胀剂由以下重量的组分组成：100kg铁粉，0.005kg铝粉，2.5kg氯化钙，1.2kg氯化铵，2kg硫代硫酸钠，0.3kg二丁基萘磺酸钠，缓凝剂由以下重量的组分组成：2kg葡萄糖酸钙，15kg木质素磺酸钙，10kg腐殖酸铁。
实施例3
(1)制备减水剂：将0.12kg硫酸亚铁溶于适量水中得硫酸亚铁水溶液；将0.9kg过氧化二异丙苯溶于适量苯中得过氧化二异丙苯的苯溶液；将255kg丙烯酰胺、490kg丙烯酸钠、245kg聚(β-胺基丙酸)混合后溶于水中，加入25kg异丙醇，搅拌均匀后，通入氮气至少30min，加入硫酸亚铁水溶液和过氧化二异丙苯的苯溶液，在13℃的水浴中反应至少20h，即得减水剂成品；
(2)混配：按85kg粉煤灰，55kg硅灰，12kg减水剂，1.2kg膨胀剂，0.7kg缓凝剂的重量配比称取各组分后，将粉煤灰、硅灰、膨胀剂及缓凝剂混合后研磨均匀，干燥至恒重后加入减水剂混合均匀，即得混凝土压浆剂，其中膨胀剂由以下重量的组分组成：87kg铁粉，0.003kg铝粉，2.2kg氯化钙，1.1kg氯化铵，1.7kg硫代硫酸钠，0.2kg二丁基萘磺酸钠，缓凝剂由以下重量的组分组成：1.2kg葡萄糖酸钙，12kg木质素磺酸钙，7kg腐殖酸铁。
将上述各实施例所制得的压浆剂内掺于水泥(控制水灰比均为0.28)后测试压浆各项性能，水泥采用普通硅酸盐的水泥，测试压浆剂各项性能测试按国家现行标准中规定的方法JTG/T F50-2011《公路桥梁施工技术规范》涉及到的相关设备及配套仪器设备，测得的结果如下表所示：
从上表可以看出，内掺有各实施例制得的压浆剂的压浆性能指标均能符合并优于技术规范要求(技术规范要求：3d抗压强度为≥20MPa，抗折强度为≥6MPa；7d抗压强度为≥40MPa，抗折强度为≥6MPa；28d的抗压强度为≥50MPa，抗折强度为≥10MPa；设计稠度为10～17s(25℃)；浆液24h自由泌水率为0)，说明通过本发明制得的混凝土压浆剂能提高浆液性能指标，从而保证工程施工质量，值得推广。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (3)
1.一种混凝土压浆剂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备减水剂：以重量份计，将0.1～0.15份硫酸亚铁溶于适量水中得硫酸亚铁水溶液；将0.8～1份过氧化二异丙苯溶于适量苯中得过氧化二异丙苯的苯溶液；将250～260份丙烯酰胺、480～500份丙烯酸钠、240～250份聚(β-胺基丙酸)混合后溶于水中，加入20～30份异丙醇，搅拌均匀后，通入氮气至少30min，加入硫酸亚铁水溶液和过氧化二异丙苯的苯溶液，在12～15℃的水浴中反应至少20h，即得减水剂成品；
(2)混配：按80～90份粉煤灰，50～60份硅灰，10～15份减水剂，1～1.5份膨胀剂，0.5～1份缓凝剂的重量份配比称取各组分后，将粉煤灰、硅灰、膨胀剂及缓凝剂混合后研磨均匀，干燥至恒重后加入减水剂混合均匀，即得混凝土压浆剂。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土压浆剂制备方法，其特征在于，所述膨胀剂由以下重量份的组分组成：85～100份铁粉，0.002～0.005份铝粉，2～2.5份氯化钙，1～1.2份氯化铵，1.5～2份硫代硫酸钠，0.1～0.3份二丁基萘磺酸钠。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土压浆剂制备方法，其特征在于，所述缓凝剂由以下重量份的组分组成：1～2份葡萄糖酸钙，10～15份木质素磺酸钙，5～10份腐殖酸铁。
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