CN106699077B - 一种装配式建筑钢筋连接用套筒灌浆料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种装配式建筑钢筋连接用套筒灌浆料，是由钢筋套筒灌浆料干粉加水和减水剂拌合而成，所述套筒灌浆料干粉是由以下组分混合而成，各组分按质量百分比构成如下：水泥40～45％，细骨料45～55％，硅灰2～3％，超细粒化高炉矿渣2～3％，膨胀剂2～3％，缓凝剂0.1～0.2％，消泡剂0.15～0.25％，水胶比0.24～0.26，减水剂掺量为胶凝材料总量的2.5～3.5％。本发明的套筒灌浆料具有流动性大、早期和后期强度高、早期微膨胀，后期无收缩、无泌水、对钢筋无锈蚀的特点，灌注到钢筋套筒内，能使钢筋和钢筋、钢筋与套筒之间形成牢固连接，具有良好的耐久性。

Description

一种装配式建筑钢筋连接用套筒灌浆料
技术领域
本发明涉及建筑工程材料技术领域，尤其涉及一种用于装配式建筑钢筋连接的套筒灌浆料。
背景技术
装配式建筑是指用工厂中预制好构件在工地拼装而成的建筑，较现浇混凝土结构，装配式建筑不仅可以提高建筑质量、减少施工人员，同时可以节省资源、能源，减少污染和碳排放，发展前景广阔。套筒灌浆技术是预制构件连接的关键，对装配式结构整体性和抗震性等性能有重要影响。采用大流动度、早强、高强、微膨胀的灌浆材料填充于套筒和带肋钢筋间隙内，待浆体凝结硬化后使钢筋与套筒固定连接，具有较高的抗拉强度及抗压强度、连接可靠、成本低、施工效率高等优势。
随着我国装配式建筑的建设规模不断扩大，对灌浆材料的需求量也日益增多。国外灌浆料性能优异，且在国内大型工程建设项目中得到广泛应用，但价格普遍较高；而现有国产灌浆料种类繁多，质量参差不齐，整体水平与国外还有一定的差距，主要表现在新拌浆体流动性较差、用水量带宽较小、强度不足、无早期塑性膨胀等问题，给工程质量和工程进度产生一定的负面影响。
作为钢筋和套筒间的重要连接介质，灌浆料性能的优劣直接影响装配式构件的使用性能，是促进我国装配式建筑发展的关键因素之一。因此，设计配制经济性好，高流态，早强高强，用水量带宽大，能有效控制膨胀，有效承载面大，且对钢筋没有腐蚀的灌浆料不仅是完善钢筋套筒灌浆技术的需要，对推动装配式混凝土结构的发展也有重要作用。
发明内容
本发明所解决的技术问题是：提供一种经济性好，高流态，早强高强，用水量带宽大，能有效控制膨胀，有效承载面大，且对钢筋没有腐蚀的复合高性能灌浆料及其核心的干粉混合料。
本发明所采用的技术方案是：一种适用于装配式建筑钢筋连接用套筒灌浆料的干粉混合料，按质量百分比构成如下：
所述水泥是由硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥混合而成的复配水泥，硫铝酸盐水泥占水泥总质量的7～9％，余量为早强型普通硅酸盐水泥；
所述硅灰的比表面积为20000～21000m2/kg，所述超细粒化高炉矿渣的比表面积为850～900m2/kg。
上述干粉混合料可以单独出售和使用。
优选的，所述早强型普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5，硫铝酸盐水泥的强度等级为42.5。
优选的，所述细骨料为连续级配的石英砂，所述骨料的粒径小于2.36mm。
优选的，所述缓凝剂为葡萄糖酸钠缓凝剂。
优选的，所述消泡剂为有机硅类粉末状消泡剂。
优选的，所述的干粉混合料按质量百分比构成还含有0.8～1.1％的无碱玻璃纤维粉，该无碱玻璃纤维粉也就是无碱玻璃纤维经切碎、研磨、筛分得到的直径：9～13μm，长度30～50μm的粉末。
相应的，完整的套筒灌浆料技术方案是：一种装配式建筑钢筋连接用套筒灌浆料，它由干粉混合料加水和减水剂搅拌而成，所述干粉混合料按质量百分比构成如下：
所述水泥是由硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥混合而成的复配水泥，硫铝酸盐水泥占水泥总质量的7～9％，余量为早强型普通硅酸盐水泥；
所述硅灰的比表面积为20000～21000m2/kg，所述超细粒化高炉矿渣的比表面积为850～900m2/kg。
优选的，所述用水量占胶凝材料总量的24～26％；所述胶凝材料包括水泥、硅灰和膨胀剂。
优选的，所述减水剂为聚羧酸减水剂，掺量为胶凝材料总量的2.5～3.5％。改减水剂的减水性能好，用量低。但其选择对材料力学性能无影响。
优选的，所述早强型普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5，硫铝酸盐水泥的强度等级为42.5。这是最常用的水泥，对于有特殊使用需求的场合也可以选用其他等级水泥。
优选的，所述细骨料为连续级配的石英砂，所述骨料的粒径小于2.36mm。细骨料也可以采用如河砂等。
优选的，所述缓凝剂为葡萄糖酸钠缓凝剂。
优选的，所述消泡剂为有机硅类粉末状消泡剂。
优选的，所述的干粉混合料按质量百分比构成还含有0.8～1.1％的无碱玻璃纤维粉，该无碱玻璃纤维粉也就是无碱玻璃纤维经切碎、研磨、筛分得到的直径：9～13μm，长度30～50μm的粉末。
由于采用以上技术方案，本发明具有以下特点：
1、本发明由胶凝材料(硫铝酸盐水泥和硅酸盐水泥复配而成)、细骨料(石英砂)、硅灰和粒化高炉矿渣、减水剂、缓凝剂、膨胀剂和消泡剂组成，解决了灌浆料高流动性与保持性、收缩与膨胀的矛盾。尤其是初始流动性特别好，早强性能优异，灌浆饱满、可快速成型保持形态，对于装配式建筑施工具有积极和重要意义。
2、本发明完全满足《钢筋连接用套筒灌浆料》JG/T408-2013的要求，其初始流动度≥330mm，30min浆体流动度≥280mm；1d抗压强度≥45MPa，3d抗压强度≥60MPa，28d抗压强度≥85MPa；3h竖向膨胀率≥0.02％，24h竖向膨胀率为0.06％～0.5％，24h与3h膨胀率差值为0.02％～0.5％，且对钢筋无锈蚀作用。
3、本发明用于钢筋套筒灌浆连接系统中可以满足《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》JGJ335-2015的规定，钢筋套筒接头的抗拉强度、单向拉伸时的残余变形及最大力总伸长率、高应力反复拉压时的残余变形与大变形反复拉压时的残余变形等技术指标均达标。
4、尤其是添加无碱玻璃纤维粉之后的灌浆料力学性能显著提高。并且较现有技术添加钢纤维或者普通短切玻璃纤维、普通玻璃纤维粉的力学性能都显著提高。
具体实施方式
以下结合实例对本发明加以说明，但不应理解为本发明上述主体的范围仅限于以下实施例，凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1：
本实施例中用于钢筋连接的套筒灌浆料是由灌浆料干粉加水和减水剂拌合而成，所述灌浆料干粉由以下各组分混合而成，各组分按质量百分比构成如下：水泥(硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥的质量比为8:92)42.1％，细骨料(石英砂)50％，硅灰2.5％，超细粒化高炉矿渣2.5％，膨胀剂2.5％，缓凝剂0.15％，消泡剂0.25％；水胶比0.25，减水剂掺胶凝材料总量的3.0％。
将各组分按配比量混合，采用胶砂搅拌机进行搅拌，搅拌时间为4～5min，即可制得灌浆料。
实施例2：
本实施例中用于钢筋连接的套筒灌浆料是由灌浆料干粉加水和减水剂拌合而成，所述灌浆料干粉由以下各组分混合而成，各组分按质量百分比构成如下：水泥(硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥的质量比为7:93)42.5％，细骨料(石英砂)50％，硅灰3.0％，超细粒化高炉矿渣2.1％，膨胀剂2.0％，缓凝剂0.2％，消泡剂0.20％；水胶比0.25，减水剂掺胶凝材料总量的2.5％。
将各组分按配比量混合，采用胶砂搅拌机进行搅拌，搅拌时间为4～5min，即可制得灌浆料。
实施例3：
本实施例中用于钢筋连接的套筒灌浆料是由灌浆料干粉加水和减水剂拌合而成，所述灌浆料干粉由以下各组分混合而成，各组分按质量百分比构成如下：水泥(硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥的质量比为7:93)42.5％，细骨料(石英砂)50％，硅灰2.0％，超细粒化高炉矿渣2.5％，膨胀剂2.6％，缓凝剂0.15％，消泡剂0.25％；水胶比0.26，减水剂掺胶凝材料总量的3.5％。
将各组分按配比量混合，采用胶砂搅拌机进行搅拌，搅拌时间为4～5min，即可制得灌浆料。
实施例4：
本实施例中用于钢筋连接的套筒灌浆料是由灌浆料干粉加水和减水剂拌合而成，所述灌浆料干粉由以下各组分混合而成，各组分按质量百分比构成如下：水泥(硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥的质量比为8:92)41.0%，细骨料（石英砂）50.7%，硅灰3.0%，超细粒化高炉矿渣3.0%，膨胀剂2.0%，缓凝剂0.15%，消泡剂0.15%；水胶比0.23，减水剂掺胶凝材料总量的2.5%。
将各组分按配比量混合，采用胶砂搅拌机进行搅拌，搅拌时间为4～5min，即可制得灌浆料。
实施例5：
本实施例中用于钢筋连接的套筒灌浆料是由灌浆料干粉加水和减水剂拌合而成，所述灌浆料干粉由以下各组分混合而成，各组分按质量百分比构成如下：水泥（硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥的质量比为8:92）43.5%，细骨料（石英砂）47%，硅灰2.6%，超细粒化高炉矿渣3.0%，膨胀剂2.5%，缓凝剂0.15%，消泡剂0.25%，无碱玻璃纤维粉1%；水胶比0.26，减水剂掺胶凝材料总量的2.5%。
将各组分按配比量混合，采用胶砂搅拌机进行搅拌，搅拌时间为4～5min，即可制得灌浆料。
通过对上述各个实施例所制得的钢筋套筒灌浆料进行性能指标检测，所测得各项性能指标检测结果见下表。
将实施例5进行重复2次，分别得到样品1和2。然后将实施例5中的无碱玻璃纤维粉替换成普通玻璃纤维粉（玻璃纤维粉主要参数与实施例5相同为直径9～13μm，长度30～50μm的粉末）、替换成长度2mm的短切玻璃纤维、替换成长度5mm直径1mm的端部带弯钩钢纤维、替换成晶须，其他条件与实施例5相同，分别得到样品3～6。6组样品的性能结果如下：
通过上述对比可见，只有采用无碱玻璃纤维粉能够显著提高套筒灌浆料的力学性能。按常规经验应该具有类似功能的普通玻璃纤维粉、短切玻璃纤维等都达不到显著增强力学性能的效果。

Claims (8)

1.一种适用于装配式建筑钢筋连接用套筒灌浆料的干粉混合料，其特征在于：质量百分比构成如下：
水泥 40～45%；
细骨料 45～55%；
硅灰 2～3%；
超细粒化高炉矿渣 2～3%；
膨胀剂 2～3%；
缓凝剂 0.1～0.2%；
消泡剂 0.15～0.25%；
所述水泥是由硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥混合而成的复配水泥，硫铝酸盐水泥占水泥总质量的7～9%，余量为早强型普通硅酸盐水泥；
所述硅灰的比表面积为20000～21000m2/kg，所述超细粒化高炉矿渣的比表面积为850～900m2/kg；
所述的干粉混合料按质量百分比构成还含有0.8～1.1%的无碱玻璃纤维粉，该无碱玻璃纤维粉也就是无碱玻璃纤维经切碎、研磨、筛分得到的直径：9～13μm，长度30～50μm的粉末。
2.根据权利要求1所述的干粉混合料，其特征在于：所述早强型普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5，硫铝酸盐水泥的强度等级为42.5。
3.根据权利要求1所述的干粉混合料，其特征在于：所述细骨料为连续级配的石英砂，所述骨料的粒径小于2.36mm；所述缓凝剂为葡萄糖酸钠缓凝剂；所述消泡剂为有机硅类粉末状消泡剂。
4.一种装配式建筑钢筋连接用套筒灌浆料，其特征在于：它由干粉混合料加水和减水剂搅拌而成，所述干粉混合料按质量百分比构成如下：
水泥 40～45%；
细骨料 45～55%；
硅灰 2～3%；
超细粒化高炉矿渣 2～3%；
膨胀剂 2～3%；
缓凝剂 0.1～0.2%；
消泡剂 0.15～0.25%；
所述水泥是由硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥混合而成的复配水泥，硫铝酸盐水泥占水泥总质量的7～9%，余量为早强型普通硅酸盐水泥；
所述硅灰的比表面积为20000～21000m2/kg，所述超细粒化高炉矿渣的比表面积为850～900m2/kg；
所述的干粉混合料按质量百分比构成还含有0.8～1.1%的无碱玻璃纤维粉，该无碱玻璃纤维粉也就是无碱玻璃纤维经切碎、研磨、筛分得到的直径：9～13μm，长度30～50μm的粉末。
5.根据权利要求4所述的套筒灌浆料，其特征在于：所述加水的量占胶凝材料总重量的24～26%；所述胶凝材料包括水泥、硅灰和膨胀剂。
6.根据权利要求5所述的套筒灌浆料，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸减水剂，掺量为胶凝材料总量的2.5～3.5%。
7.根据权利要求4所述的套筒灌浆料，其特征在于：所述早强型普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5，硫铝酸盐水泥的强度等级为42.5。
8.根据权利要求4所述的套筒灌浆料，其特征在于：所述细骨料为连续级配的石英砂，所述骨料的粒径小于2.36mm；所述缓凝剂为葡萄糖酸钠缓凝剂；所述消泡剂为有机硅类粉末状消泡剂。
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