CN108530006B - 一种装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料，其包括干粉混合料与水，干粉混合料包含以下重量份的组分：80‑100份的骨料、55‑85份的水泥、10‑30份的超细矿粉、5‑15份的粉煤灰、1‑5份的硅微粉、0.5‑3.0份的石膏、0.3‑0.8份的聚羧酸高性能减水剂、0.1‑0.6份的改性剂、0.02‑0.05份的消泡剂；其中，干粉混合料与水的质量比为1:(0.11‑0.14)；本发明还公开了一种装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料的制备方法。对于本发明，不仅具备流动性好、可注性好、高早强、微膨胀无收缩、密实度高等诸多特点，满足标准JG/T408‑2013《钢筋连接用套筒灌浆料》的技术要求，而且性能稳定，成本低。

Description

一种装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑工程材料技术领域，具体涉及一种装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料及其制备方法。

背景技术

装配式混凝土结构是以预制构件为主，经装配、连接而成的混凝土结构，类似“搭积木”的组装模式。因装配式混凝土结构的工业化程度高、建造速度快、结构整体性能好、产品质量高、效益好等优点，在国内得到了迅速推广及使用。对于装配式混凝土建筑结构而言，其技术的关键是构件之间的连接。

目前，装配式建筑构件普遍采用钢筋套筒连接技术，这种钢筋套筒连接是使用内部空腔具有凹凸结构的高强度圆形套筒，然后将构件中预留钢筋由两端插入，并通过灌浆机注入由水泥、细骨料、外加剂和矿物掺合料等材料组成的微膨胀高强灌浆料；在套筒内灌浆料硬化后，套筒、预留钢筋被牢固地结合成整体，并通过套筒内灌浆料的剪切强度来传递轴向力。灌浆套筒连接技术的优势为灌浆料不仅增强了构件连接处吸收能量的能力，有效减小了应力集中，而且施工方便，容易操作。套筒灌浆料的性能则是钢筋套筒连接可靠性的主要保障，其性能优劣对结构安全性、以及耐久性等都起着至关的重要作用。

因此，灌浆料作为钢筋套筒连接工艺中的粘结剂，是装配式建筑构件之间粘结连接部位的连接质量好坏和可靠与否的关键所在。但是，目前工程中使用的套筒灌浆料主要存下以下几个问题：

(1)初始流动度不高、可注性较差，导致施工时间紧迫，施工便捷性受到约束；

(2)初始力学强度不足、体积收缩，无法满足装配式建筑结构快速施工的进度及安全要求；

(3)目前的装配式建筑构件连接方向具有多样性，则连接部位受力方向也是多样性的，但传统灌浆料的力学性能侧重于抗压强度，而抗拉强度、抗折强度性能等非常有限，难以满足多种情况下的装配式建筑构件连接使用；

(4)套筒灌浆料原料及外掺料复杂，造成其性能不稳定、生产成本高，难以满足经济效益和性能要求。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的第一目的是提供了一种装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料，其不仅具备流动性好、可注性好、高早强、微膨胀无收缩、密实度高等诸多特点，保证了钢筋套筒连接的可靠度，而且性能稳定，成本低。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

一种装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料，包括干粉混合料与水，所述干粉混合料与所述水的质量比为1:(0.11-0.14)；

所述干粉混合料包含以下重量份的组分：

80-100份的骨料、55-85份的水泥、10-30份的超细矿粉、5-15份的粉煤灰、1-5份的硅微粉、0.5-3.0份的石膏、0.3-0.8份的聚羧酸高性能减水剂、0.1-0.6份的改性剂、0.02-0.05份的消泡剂。

进一步的，所述水泥为快硬硫铝酸盐水泥、或由质量比为(20-50)：(55-85)的所述快硬硫铝酸盐水泥和PⅡ硅酸盐水泥组成的混合物；其中，所述快硬硫铝酸盐水泥的强度等级为52.5，所述PⅡ硅酸盐水泥的强度等级≥42.5。

进一步的，所述骨料为连续级配的河砂，所述河砂的粒径≤1.25mm，所述骨料的含泥量≤1％。

进一步的，所述超细矿粉为S95级矿粉，所述S95级矿粉的粒径为600-800目。

进一步的，所述粉煤灰的质量为Ⅱ级灰及以上。

进一步的，所述硅微粉的粒径为800-1200目，所述硅微粉的二氧化硅含量≥99％。

进一步的，所述聚羧酸高性能减水剂为白色粉末状，所述聚羧酸高性能减水剂的减水率≥32％。

进一步的，所述消泡剂为白色粉末状的有机硅消泡剂，所述有机硅消泡剂的纯度≥99.5％。

进一步的，所述改性剂包含柠檬酸钠、四硼酸纳、碳酸锂中的一种或多种。

为了克服上述技术缺陷，本发明的第二目的是提供了一种装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料的制备方法，该制备方法简单科学，便于制造。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

一种装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料的制备方法，包括以下步骤：

S1、配备所述干粉混合料，其包含以下重量份的组分：80-100份的骨料、55-85份的水泥、10-30份的超细矿粉、5-15份的粉煤灰、1-5份的硅微粉、0.5-3.0份的石膏、0.3-0.8份的聚羧酸高性能减水剂、0.1-0.6份的改性剂、0.02-0.05份的消泡剂；

S2、按照1重量份步骤S1所得干粉混合料配以0.11-0.14重量份水的比例，加入拌合用水，得到混合料液；

S3、将步骤S2所得混合料液放入砂浆搅拌机中搅拌4-6分钟，既得灌浆料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明提供的一种装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料，其在水泥及骨料中，掺入适当比例的超细矿粉、粉煤灰、硅微粉，减少了水泥用量、改善了灌浆料性能，解决了因原料及外掺料复杂导致性能不稳定的技术问题；以及科学合理地掺入减水剂、消泡剂、改性剂，减少了用水量，保证了灌浆料的强度、流动度，使得灌浆料密实可靠，解决了初始流动度不高、可注性差的技术问题。本发明的装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料，不仅具备流动性好、可注性好、高早强、微膨胀无收缩、密实度高等诸多特点，满足标准JG/T408-2013《钢筋连接用套筒灌浆料》的技术要求，而且性能稳定，成本低。

(2)本发明所述的装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料，采用快硬硫铝酸盐水泥-PⅡ硅酸盐水泥复配水泥，并掺入适量石膏，利用快硬硫铝酸盐水泥的早强快硬、微膨胀的特性，以及PⅡ硅酸盐水泥后期强度高的特性，形成优势互补，石膏起到了缓凝及微膨胀的作用，解决了目前钢筋套筒灌浆料早期强度低、体积收缩的技术问题，显著提高了钢筋套筒灌浆料的早期强度及膨胀性，保证了钢筋套筒连接的可靠度。

(3)本发明所述的装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料的制备方法，其简单科学，便于制造。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明所述的装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料的制备方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明公开了一种装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料，包括干粉混合料与水，干粉混合料与水的质量比为1:(0.11-0.14)；

干粉混合料包含以下重量份的组分：

80-100份的骨料、55-85份的水泥、10-30份的超细矿粉、5-15份的粉煤灰、1-5份的硅微粉、0.5-3.0份的石膏、0.3-0.8份的聚羧酸高性能减水剂、0.1-0.6份的改性剂、0.02-0.05份的消泡剂。

各种试验仪器与试剂均为市售商品，均为可通过商业途径购买获得；其中，聚羧酸高性能减水剂为ZJ-PC8010聚羧酸高性能减水剂。

实施例1

一种装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料，包括干粉混合料和水，干粉混合料和水的质量比为1:0.13；

干粉混合料包含以下重量份的组分：

如图1所示，本实施例还公开了一种装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料的制备方法，包括以下步骤：

S1、配备干粉混合料，其包含以下重量份的组分：100份的河砂、16.25份的52.5快硬硫铝酸盐水泥、48.75份的PⅡ52.5硅酸盐水泥、20份的S95级矿粉、8份的Ⅱ级粉煤灰、5份的硅微粉、2份的石膏、0.6份的聚羧酸高性能减水剂、0.1份的柠檬酸钠、0.1份的四硼酸纳、0.02份的有机消泡剂；

S2、按照1重量份步骤S1所得干粉混合料配以0.13重量份水的比例，加入拌合用水，得到混合料液；

S3、将步骤S2所得混合料液放入砂浆搅拌机中搅拌5分钟，既得灌浆料。

本实施例制得的装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料，具备流动性好、可注性好、高早强、微膨胀无收缩、稳定性好等特点，满足标准JG/T408-2013《钢筋连接用套筒灌浆料》的技术要求。

实施例2

一种装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料，包括干粉混合料和水，干粉混合料和水的质量比为1:0.12；

干粉混合料包含以下重量份的组分：

其制备过程同实施例1。

本实施例制得的装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料，具备流动性好、可注性好、高早强、微膨胀无收缩、稳定性好等特点，满足标准JG/T408-2013《钢筋连接用套筒灌浆料》的技术要求。

实施例3

一种装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料，包括干粉混合料和水，干粉混合料和水的质量比为1:0.11；

干粉混合料包含以下重量份的组分：

其制备过程同实施例1。

本实施例制得的装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料，具备流动性好、可注性好、高早强、微膨胀无收缩、稳定性好等特点，满足标准JG/T408-2013《钢筋连接用套筒灌浆料》的技术要求。

效果试验例

将实施例1、实施例2、实施例3所制得的装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料与比较例的现有的套筒灌浆料进行对比。

通过对实施例1、实施例2、实施例3所制得的装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料以及比较例的现有的套筒灌浆料进行性能指标检测，所测得各项性能指标如表1所示。

表1本发明装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料与现有产品测试对比

由表1可知，本发明实施例1、实施例2、实施例3所制得的装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料与比较例的现有的套筒灌浆料相比，流动度较好，抗压强度较好，竖向膨胀率较高，氯离子含量较低，稳定性较好。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料，其特征在于：

包括干粉混合料与水，所述干粉混合料与所述水的质量比为1:(0.11-0.14)；

所述干粉混合料由以下重量份的组分组成：

80-100份的骨料、55-85份的水泥、10-30份的超细矿粉、5-15份的粉煤灰、1-5份的硅微粉、0.5-3.0份的石膏、0.3-0.8份的聚羧酸高性能减水剂、0.1-0.6份的改性剂、0.02-0.05份的消泡剂；

所述水泥为由质量比为(20-50)：(55-85)的快硬硫铝酸盐水泥和PⅡ硅酸盐水泥组成的混合物；所述快硬硫铝酸盐水泥的强度等级为52.5，所述PⅡ硅酸盐水泥的强度等级≥42.5；

所述超细矿粉为S95级矿粉，所述S95级矿粉的粒径为600-800目；

所述粉煤灰的质量为Ⅱ级灰及以上；

所述改性剂选自柠檬酸钠、四硼酸钠、碳酸锂中的两种；

所述消泡剂为有机硅消泡剂。

2.根据权利要求1所述的装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料，其特征在于：所述骨料为连续级配的河砂，所述河砂的粒径≤1.25mm，所述骨料的含泥量≤1％。

3.根据权利要求1所述的装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料，其特征在于：所述硅微粉的粒径为800-1200目，所述硅微粉的二氧化硅含量≥99％。

4.根据权利要求1所述的装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料，其特征在于：所述聚羧酸高性能减水剂为白色粉末状，所述聚羧酸高性能减水剂的减水率≥32％。

5.根据权利要求1所述的装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料，其特征在于：所述消泡剂为白色粉末状的有机硅消泡剂，所述有机硅消泡剂的纯度≥99.5％。

6.一种根据权利要求1～5任一项所述的装配式结构连接用钢筋套筒灌浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、配备所述干粉混合料，其包含以下重量份的组分：80-100份的骨料、55-85份的水泥、10-30份的超细矿粉、5-15份的粉煤灰、1-5份的硅微粉、0.5-3.0份的石膏、0.3-0.8份的聚羧酸高性能减水剂、0.1-0.6份的改性剂、0.02-0.05份的消泡剂；

S2、按照1重量份步骤S1所得干粉混合料配以0.11-0.14重量份水的比例，加入拌合用水，得到混合料液；

S3、将步骤S2所得混合料液放入砂浆搅拌机中搅拌4-6分钟，既得灌浆料。

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