CN106986609B - 桥梁用预应力压浆及其施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁用预应力压浆，包括如下重量份数的组分：水泥86‑93份粉煤灰5‑15份硅灰2‑5份羧甲基纤维素钠3‑5份聚羧酸减水剂0.1‑0.5份微膨胀剂5‑8份缓凝剂0.02‑0.08份消泡剂0.02‑0.08份水30‑35份所述微膨胀剂包括氧化钙、氧化镁、氧化铝，按照重量比，所述氧化钙：氧化镁：氧化铝=2‑4：5‑8:1。本发明的有益效果为：该桥梁用预应力压浆在首次施工后即具有良好的饱满度，无需进行补浆，增加操作便利性。

Description

桥梁用预应力压浆及其施工工艺

技术领域

本发明涉及压浆，特别涉及一种桥梁用预应力压浆及其施工工艺。

背景技术

预应力混凝土因其独特的经济技术优势而在桥梁结构中广泛应用。孔道压浆是预应力混凝土施工的关键工序，其主要作用：一是保护预应力钢绞线不外露使其免遭锈蚀；二是使预应力钢绞线与混凝土良好结合，保证预应力的有效传递，使预应力钢绞线与混凝土共同荷载；三是消除预应力混凝土结构在反复荷载作用下，由于应力变化对锚具造成的疲劳破坏，提高构件的可靠度和耐久性。

公开号为CN103396057A的中国专利公开了一种预应力孔道压浆料及其压浆方法。该孔道压浆料增加硫铝酸盐水泥和矿物填料粉，能够在-5℃-+5℃温度下使用，不需要进行任何保温措施。

压浆料的饱满度对于压浆料的作用发挥有着巨大的影响。若压浆料的饱满度较差，导致压浆料只是部分充满预应力孔道，则无法防止有害物质与钢绞线的接触并锈蚀钢绞线。而在首次施工过程中，现有的压浆料的饱满度普遍较低，往往需要采用补浆的方式来提高饱满度，造成操作上的不便，有待改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种桥梁用预应力压浆。该桥梁用预应力压浆在首次施工后即具有良好的饱满度，无需进行补浆，增加操作便利性。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种桥梁用预应力压浆，包括如下重量份数的组分：

水泥86-93份

粉煤灰5-15份

硅灰2-5份

羧甲基纤维素钠3-5份

聚羧酸减水剂0.1-0.5份

微膨胀剂5-8份

缓凝剂0.02-0.08份

消泡剂0.02-0.08份

水30-35份

所述微膨胀剂包括氧化钙、氧化镁、氧化铝，按照重量比，所述氧化钙∶氧化镁∶氧化铝＝2-4∶5-8∶1。

通过采用上述技术方案，粉煤灰和硅灰具有比水泥更小的粒径和比表面积，能够改善压浆的流动性能和抗泌水性能。羧甲基纤维素钠具有吸湿性，易于分散在水中成透明胶状溶液，在碱性溶液中很稳定。聚羧酸减水剂的加入不仅能够增大压浆材料的流动度，而且可以减小水胶比并提高压浆材料的密实程度。水泥收缩相对较大，容易出现收缩裂缝和压浆不饱满的现象。微膨胀剂的加入能够保证其具有一定的微膨胀而抵消自收缩造成的影响。氧化钙、氧化镁和氧化铝都可以与水反应产生水化反应，增大体积。而氧化钙、氧化镁、氧化铝之间可以优势互补，增强膨胀效果。水泥自身的凝结时间较短，无法满足压浆所需的施工时间。缓凝剂的加入能够延长压浆的凝结时间，从而给予施工充分的时间。消泡剂的使用能够减少气体进入压浆中，从增强压浆的密实度。水则能够促进各组分之间地相互接触和混合，增强各组分之间的相互作用。

本发明进一步设置为：所述缓凝剂选用糖类缓凝剂。

通过采用上述技术方案，糖类缓凝剂源于天然化合物，价格低廉，产量丰富，污染较少。

本发明进一步设置为：所述糖类缓凝剂选用葡萄糖酸钠或者葡萄糖酸钙。

通过采用上述技术方案，糖类缓凝剂包括葡萄糖、蔗糖、糖蜜和葡萄糖酸盐等。而其中的葡萄糖酸盐具有极强烈的缓凝作用，可在200℃环境中进行使用，用量少，对水泥无副作用。而葡萄糖酸盐中含有羧酸基团，增加对钙离子的络合作用，具有更强的缓凝效果。

本发明进一步设置为：所述消泡剂选用聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚。

通过采用上述技术方案，聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚是无色或黄色非挥发性油状液体，溶于苯及其他芳烃溶剂，亦溶于乙醚、乙醇、丙酮、四氯化碳等溶剂。聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚具有抑泡时间长、效果好、消泡速度快、热稳定性好等特点。

本发明进一步设置为：所述水泥包括硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、磷酸盐水泥，按照重量比，所述硅酸盐水泥∶硫铝酸盐水泥∶磷酸盐水泥＝5-8∶3-5∶1。

通过采用上述技术方案，硅酸盐水泥的主要矿物组成是：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙。硅酸三钙决定着硅酸盐水泥四个星期内的强度；硅酸二钙四星期后才发挥强度作用，约一年左右达到硅酸三钙四个星期的发挥强度；铝酸三钙强度发挥较快，但强度低，其对硅酸盐水泥在1至3天或稍长时间内的强度起到一定的作用；铁铝酸四钙的强度发挥也较快，但强度低，对硅酸盐水泥的强度贡献小。硫铝酸盐水泥主要是以无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物组成。磷酸盐水泥属于化学结合水泥，也就是以金属和酸溶液或盐为基本组分通过化学反应而形成，具有良好的热稳定性。将三种水泥进行复合，相互之间性能取长补短，使各方面性能达到均衡值，具有良好的强度和加工性能。

本发明进一步设置为：所述磷酸盐水泥为磷酸钙水泥。

通过采用上述技术方案，磷酸盐水泥包括磷酸铝水泥、磷酸镁水泥、磷酸铵水泥和磷酸钙水泥。采用磷酸钙水泥能够增加体系的钙含量，从而能够增强体系的强度。

本发明进一步设置为：所述聚羧酸减水剂为粉剂。

通过采用上述技术方案，相比于液态的聚羧酸减水剂，聚羧酸减水剂制成粉剂，一方面能够便于控制聚羧酸减水剂的实际加入量，另一方面也减少水的加入。

本发明另一发明目的在于提供一种桥梁用预应力压浆的施工工艺，包括如下步骤：

Step1：按照重量比，氧化钙∶氧化镁∶氧化铝＝2-4∶5-8∶1称取氧化钙、氧化镁、氧化铝并使其均匀混合，得到微膨胀剂；

Step2：按照重量份，称取水泥86-93份、粉煤灰5-15份、硅灰2-5份、羧甲基纤维素钠3-5份、聚羧酸减水剂0.1-0.5份、微膨胀剂5-8份、缓凝剂0.02-0.08份、消泡剂0.02-0.08份、水30-35份；

Step3：将各组分混合均匀后制成桥梁用预应力压浆，进行压浆即可。

通过采用上述技术方案，将各组分进行充分混合均匀，从而能够让各组分之间进行充分的相互作用，增强各组分之间的协同效果。

本发明进一步设置为：在Step3中，先将水泥、粉煤灰、硅灰、微膨胀剂、缓凝剂、消泡剂和1/3的水进行混合均匀，再加入羧甲基纤维素钠、聚羧酸减水剂和2/3的水进行混合均匀。

通过采用上述技术方案，羧甲基纤维素钠、聚羧酸减水剂的加入会减少水胶比，使体系的水量减少，因此将两者后加入，使其他组分能够充分混合。然后再将羧甲基纤维素钠、聚羧酸减水剂和大部分的水加入，减少用水量。

本发明进一步设置为：在Step3中，水泥、粉煤灰、硅灰、微膨胀剂、缓凝剂、消泡剂和1/3的水进行混合时，搅拌机转速为1500rad/min，再加入羧甲基纤维素钠、聚羧酸减水剂和2/3的水进行混合时，搅拌机转速为1000rad/min。

通过采用上述技术方案，先以较高的转速对水泥、粉煤灰、硅灰、微膨胀剂、缓凝剂、消泡剂和1/3的水进行混合，减少混合的时间从而减少压浆的凝结程度，使压浆在施工时具有良好的流动性能。但是较高的转速也容易导致空气的引入，所以加入消泡剂减少气体的引入。再加入羧甲基纤维素钠、聚羧酸减水剂和2/3的水后以较低的转速进行搅拌混合。此时，主要考虑避免转速过高增加气体的引入。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、微膨胀剂采用氧化钙、氧化镁、氧化铝进行复配，从而能够利用三种膨胀剂之间的优势互补，增强膨胀效果，从而使压浆具有良好的饱满度；

2、本发明对桥梁用预应力压浆的组分进行优化设计，并对其施工工艺进行优化设计，从而采用本发明的桥梁用预应力压浆在进行施工过程中，无需进行补浆，即可达到较高的饱满度。

具体实施方式

实施例1

一种桥梁用预应力压浆，包括如下重量份数的组分：

称取水泥86份、粉煤灰15份、硅灰2份、羧甲基纤维素钠3份、聚羧酸减水剂粉剂0.1份、微膨胀剂8份、葡萄糖酸钠0.08份、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚0.02份、水35份。

所述微膨胀剂包括氧化钙、氧化镁、氧化铝，按照重量比，所述氧化钙∶氧化镁∶氧化铝＝2∶5∶1。

所述水泥包括硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、磷酸钙水泥，按照重量比，所述硅酸盐水泥∶硫铝酸盐水泥∶磷酸钙水泥＝5∶3∶1。

实施例2

一种桥梁用预应力压浆，包括如下重量份数的组分：

称取水泥88份、粉煤灰12份、硅灰3份、羧甲基纤维素钠5份、聚羧酸减水剂粉剂0.5份、微膨胀剂7份、葡萄糖酸钙0.04份、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚0.05份、水34份。

所述微膨胀剂包括氧化钙、氧化镁、氧化铝，按照重量比，所述氧化钙∶氧化镁∶氧化铝＝3∶8∶1。

所述水泥包括硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、磷酸钙水泥，按照重量比，所述硅酸盐水泥∶硫铝酸盐水泥∶磷酸钙水泥＝8∶5∶1。

实施例3

一种桥梁用预应力压浆，包括如下重量份数的组分：

称取水泥90份、粉煤灰10份、硅灰5份、羧甲基纤维素钠4份、聚羧酸减水剂粉剂0.3份、微膨胀剂6份、葡萄糖酸钠0.06份、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚0.08份、水33份。

所述微膨胀剂包括氧化钙、氧化镁、氧化铝，按照重量比，所述氧化钙∶氧化镁∶氧化铝＝2∶6∶1。

所述水泥包括硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、磷酸钙水泥，按照重量比，所述硅酸盐水泥∶硫铝酸盐水泥∶磷酸钙水泥＝5∶4∶1。

实施例4

一种桥梁用预应力压浆，包括如下重量份数的组分：

称取水泥92份、粉煤灰8份、硅灰4份、羧甲基纤维素钠4份、聚羧酸减水剂粉剂0.4份、微膨胀剂5份、葡萄糖酸钙0.02份、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚0.06份、水32份。

所述微膨胀剂包括氧化钙、氧化镁、氧化铝，按照重量比，所述氧化钙∶氧化镁∶氧化铝＝3∶5∶1。

所述水泥包括硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、磷酸钙水泥，按照重量比，所述硅酸盐水泥∶硫铝酸盐水泥∶磷酸钙水泥＝6∶4∶1。

实施例5

一种桥梁用预应力压浆，包括如下重量份数的组分：

称取水泥93份、粉煤灰5份、硅灰3份、羧甲基纤维素钠5份、聚羧酸减水剂粉剂0.2份、微膨胀剂7份、葡萄糖酸钠0.05份、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚0.04份、水30份。

所述微膨胀剂包括氧化钙、氧化镁、氧化铝，按照重量比，所述氧化钙∶氧化镁∶氧化铝＝4∶8∶1。

所述水泥包括硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、磷酸钙水泥，按照重量比，所述硅酸盐水泥∶硫铝酸盐水泥∶磷酸钙水泥＝8∶5∶1。

实施例1-5均采用实施例6进行施工。

实施例6

一种桥梁用预应力压浆的施工工艺，包括如下步骤：

Step1：按照重量比，称取氧化钙、氧化镁、氧化铝并使其均匀混合，得到微膨胀剂；

Step2：按照重量份，称取水泥、粉煤灰、硅灰、羧甲基纤维素钠、聚羧酸减水剂粉剂、微膨胀剂、缓凝剂、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、水；

Step3：先调节搅拌机转速至1500rad/min，将水泥、粉煤灰、硅灰、微膨胀剂、缓凝剂、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚和1/3的水进行混合均匀，再调节搅拌机转速至1000rad/min，加入羧甲基纤维素钠、聚羧酸减水剂粉剂和2/3的水进行混合均匀制成桥梁用预应力压浆，进行压浆即可。

其中，缓凝剂根据不同实施例选用葡萄糖酸钠或者葡萄糖酸钙。

对比例1

选用公开号为CN103396057A的中国专利的实施例3作为对比例1。

参照(刘存宝.浅析梁板孔道压浆饱满度及缺陷无损定位检测[J].科技视界，2013，(28)：96-96，136.)的压浆质量评定进行测定并记录综合压浆指数If，必要时进行缺陷长度测定并记录。

表1综合压浆指数If和缺陷长度记录值

从表1可知，相比于对比例1，本发明的压浆效果良好，压浆饱满度高。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种桥梁用预应力压浆，包括如下重量份数的组分：

水泥86-93份；

粉煤灰5-15份；

硅灰2-5份；

羧甲基纤维素钠3-5份；

聚羧酸减水剂0.1-0.5份；

微膨胀剂5-8份；

缓凝剂0.02-0.08份；

消泡剂0.02-0.08份；

水30-35份；

所述微膨胀剂包括氧化钙、氧化镁、氧化铝，按照重量比，所述氧化钙：氧化镁：氧化铝=2-4：5-8:1；

所述水泥包括硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、磷酸盐水泥，按照重量比，所述硅酸盐水泥：硫铝酸盐水泥：磷酸盐水泥=5-8：3-5：1；

所述磷酸盐水泥为磷酸钙水泥。

2.根据权利要求1所述的桥梁用预应力压浆，其特征是：所述缓凝剂选用糖类缓凝剂。

3.根据权利要求2所述的桥梁用预应力压浆，其特征是：所述糖类缓凝剂选用葡萄糖酸钠或者葡萄糖酸钙。

4.根据权利要求1所述的桥梁用预应力压浆，其特征是：所述消泡剂选用聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚。

5.根据权利要求1所述的桥梁用预应力压浆，其特征是：所述聚羧酸减水剂为粉剂。

6.一种桥梁用预应力压浆的施工工艺，其特征是：包括如下步骤：

Step1：按照重量比，氧化钙：氧化镁：氧化铝=2-4：5-8:1称取氧化钙、氧化镁、氧化铝并使其均匀混合，得到微膨胀剂；

Step2：按照重量份，称取水泥86-93份、粉煤灰5-15份、硅灰2-5份、羧甲基纤维素钠3-5份、聚羧酸减水剂0.1-0.5份、微膨胀剂5-8份、缓凝剂0.02-0.08份、消泡剂0.02-0.08份、水30-35份；

Step3：将各组分混合均匀后制成桥梁用预应力压浆，进行压浆即可。

7.根据权利要求6所述的桥梁用预应力压浆的施工工艺，其特征是：在Step3中，先将水泥、粉煤灰、硅灰、微膨胀剂、缓凝剂、消泡剂和1/3的水进行混合均匀，再加入羧甲基纤维素钠、聚羧酸减水剂和2/3的水进行混合均匀。

8.根据权利要求7所述的桥梁用预应力压浆的施工工艺，其特征是：在Step3中，水泥、粉煤灰、硅灰、微膨胀剂、缓凝剂、消泡剂和1/3的水进行混合时，搅拌机转速为1500rad/min，再加入羧甲基纤维素钠、聚羧酸减水剂和2/3的水进行混合时，搅拌机转速为1000rad/min。