CN109437756A - 一种预应力高强混凝土管桩用修补粉料及其制备方法 - Google Patents

一种预应力高强混凝土管桩用修补粉料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种预应力高强混凝土管桩用修补粉料及其制备方法，所述修补粉料的原料按重量份计，包括以下组份：水泥200‑600份，硅砂粉0‑250份，建筑用砂400‑700份，膨胀剂1‑80份，可再分散乳胶粉0‑3.0份，重质碳酸钙50‑300份，减水剂0.5‑2.0份。通过集中搅拌的方式制备粉料。本发明为了更加科学的制备管桩用修补材料，改善传统修补材料的多种不足，更好的保障修补后管桩的成品质量，提供了一种高流动性预应力高强混凝土管桩用修补粉料及其制备方法。制备出的预应力高强混凝土管桩用修补材料流动性好，易施工、强度高，刚性好，粘结性能好，修补后不脱落、后期微膨胀，可预防修补后出现收缩开裂等问题。

Description

一种预应力高强混凝土管桩用修补粉料及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种预应力高强混凝土管桩用修补粉料及其制备方法。
背景技术
随着我国建筑行业的快速发展，预应力高强混凝土管桩(简称PHC管桩，下称管桩)因其强度高、施工环保快速、质量可控、选择面广、适应性好等众多优点，近几十年来在我国取得了井喷式发展，在保障我国工程民生安全方面作出了不可磨灭的贡献。
由于管桩的生产工艺复杂、技术要求较高，生产时难免出现合缝漏浆等各类质量问题，一般情况下都要求对这些质量问题进行修补养护后才能做为成品入库。然而传统的管桩用修补材料都是用水泥与水进行简单的混合后使用，不仅用水量不定，强度较差，而且流动性能差，无法有效灌入漏浆缝内、粘性差，修补后易脱落、收缩严重、易开裂，修补后的管桩质量得不到保障。
发明内容
本发明的目的是提供一种预应力高强混凝土管桩用修补粉料及其制备方法，为了更加科学的制备出管桩修补材料，改善传统修补材料使用强度低、流动性差，修补后易开裂、易脱落等一系列问题，让修补后的管桩成品质量得到更好的保障。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明首先提供了一种预应力高强混凝土管桩用修补粉料，其原料按重量份计，包括以下组份：水泥200-600份，硅砂粉0-250份，建筑用砂400-700份，膨胀剂1-80份，可再分散乳胶粉0-3.0份，重质碳酸钙50-300份，减水剂0.5-2.0份。
优选地，所述原料按重量份计，包括以下组份：水泥300-450份，硅砂粉0-150份，建筑用砂400-600份，膨胀剂25-40份，可再分散乳胶粉0.5-1.0份，重质碳酸钙100-200份，减水剂0.8-1.5份。
优选地，所述的水泥为强度等级不低于52.5的普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥或铁铝酸盐水泥中的一种。
优选地，所述的硅砂粉的比表面积不小于400㎡/㎏。
优选地，所述的建筑用砂为细度模数为2.3-3.5的中粗砂，含泥量不大于1％，泥块含量为0，氯离子含量小于0.01％。
优选地，所述的膨胀剂为硫铝酸钙类膨胀剂、氧化钙-硫铝酸钙类膨胀剂或UEA膨胀剂中的一种。
优选地，所述的可再分散乳胶粉为醋酸乙烯-叔碳乙烯脂-丙烯酸酯共聚乳胶粉、醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳胶粉或聚醋酸乙烯-羧酸乙烯-乙烯共聚物乳胶粉中的一种。
优选地，所述的重质碳酸钙的粒径为325目，白度不低于95％，碳酸钙含量不低于98％。
优选地，所述的减水剂为聚羧酸减水剂粉剂，聚羧酸减水剂与各种水泥的相容性好，掺量较低，减水率高，收缩较小，能大幅度提高早期及后期强度。其作用原理主要是通过羧基(-COOH)，羟基(-OH)，胺基(-NH2)，聚氧烷基(-O-R)n等与水亲和力强的极性基团来发挥吸附、分散、湿润、润滑等表面活性作用，对水泥颗粒提供分散和流动性能，并通过减少水泥颗粒间摩擦阻力，降低水泥颗粒与水界面的自由能来增加新拌混凝土的和易性。同时聚羧酸类物质吸附在水泥颗粒表面，羧酸根离子使水泥颗粒带上负电荷，从而使水泥颗粒之间产生静电排斥作用并使水泥颗粒分散，导致抑制水泥浆体的凝聚倾向，增大水泥颗粒与水的接触面积，使水泥充分水化，在扩散水泥颗粒的过程中，放出凝聚体锁包围的游离水，改善了和易性，减少了拌水量。
本发明还提供了所述预应力高强混凝土管桩用修补粉料的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别将建筑用砂、硅砂粉、水泥、膨胀剂、重质碳酸钙投入粉料搅拌机，搅拌4-10分钟后停止；
(2)再称取配比所需的可再分散乳胶粉、减水剂放入容器内混合均匀；
(3)开动粉料搅拌机，在搅拌的同时投入可再分散乳胶粉与减水剂的混合料，继续搅拌15-30分钟后停止搅拌；
(4)对搅拌后的粉料进行装袋密封储存。
得到的粉料按照水灰比0.25-0.3加入拌合水，混合搅拌，制得修补浆料，即可现场使用。
本发明的有益效果：本发明为了更加科学的制备管桩用修补材料，改善传统修补材料的多种不足，更好的保障修补后管桩的成品质量，提供了一种高流动性预应力高强混凝土管桩用修补粉料及其制备方法。具体有益效果如下：
(1)结合预应力高强混凝土管桩对修补浆料流动性、强度、粘结性能等的实际需要，用集中搅拌，推荐使用水灰比等方式，来代替由现场修补工人不按比例，随意拌和修补浆料的粗放方式，是一种配料和施工方式上的进步；
(2)制备出的预应力高强混凝土管桩用修补材料流动性好，易施工、强度高，刚性好，粘结性能好，修补后不脱落、后期微膨胀，可预防修补后出现收缩开裂等问题，改善了传统修补料制备随意，材料质量没保障、强度低、易开裂、粘性差、易脱落等一系列问题，让修补后的管材成品质量得到更好的保障，同时也保障了管桩桩基工程的整体质量。
具体实施方式
实施例1
按重量份计，称取强度等级为52.5的普通硅酸盐水泥350份，磨细硅砂粉70份，天然砂450份，膨胀剂30份，可再分散乳胶粉0.5份，重质碳酸钙100份，减水剂1.0份。
所述天然砂为细度模数为2.3-3.5的中粗砂，含泥量小于1％，泥块含量为0，氯离子含量小于0.01％；
所述的磨细硅砂粉的比表面积为400㎡/㎏；
所述的膨胀剂为UEA膨胀剂；
所述的减水剂为聚羧酸减水剂粉剂。
具体制备方法如下：
(1)分别将天然砂、磨细硅砂粉、水泥、膨胀剂、重质碳酸钙投入粉料搅拌机，搅拌10分钟后停止；
(2)再称取配比所需的可再分散乳胶粉、减水剂放入容器内手动搅拌3分钟；
(3)开动搅拌机，在搅拌的同时投入可再分散乳胶粉与减水剂的混合料，继续搅拌30分钟后停止搅拌，得到粉料；
具体施工方法按如下步骤进行：
(1)称取粉料5千克，按照0.30水灰比称取相应的拌和用水1.5千克，分别将称取后的拌和用水和粉料放置于30升容量砼内手动搅拌2分钟，所制修补浆料流动性较好，通过砂浆流动度试验，测得的流动时间为11s；
(2)取拌和好的修补浆料灌入一条合缝漏浆长度为280mm的缺陷管桩，静停3小时后入高压釜高压养护，养护后修补位置与管桩主体结合较好，未脱落，无开裂。
实施例2
按重量份计，称取强度等级为52.5的普通硅酸盐水泥420份，天然砂450份，膨胀剂30份，可再分散乳胶粉0.5份，重质碳酸钙100份，减水剂1.0份。
具体制备方法如下：
(1)分别将天然砂、水泥、膨胀剂、重质碳酸钙投入粉料搅拌机，搅拌5分钟后停止；
(2)再称取配比所需的可再分散乳胶粉、减水剂放入容器内手动搅拌2分钟；
(3)开动搅拌机，在搅拌的同时投入可再分散乳胶粉与减水剂的混合料，继续搅拌30分钟后停止搅拌，得到粉料；
具体施工方法按如下步骤进行：
(1)称取粉料5千克，按照0.25水灰比称取相应的拌和用水1.25千克，分别将称取后的拌和用水和粉料放置于30升容量砼内手动搅拌2分钟，所制修补浆料流动性较好，通过砂浆流动度试验，测得的流动时间为14s；
(2)取拌和好的修补浆料一条磕损深度为8mm的缺陷管桩，静停1小时后入高压釜高压养护，养护后修补位置与管桩主体结合较好，未脱落，无开裂。
实施例3
按重量份计，称取强度等级为52.5的普通硅酸盐水泥300份，磨细硅砂粉50份，天然砂470份，膨胀剂30份，可再分散乳胶粉0.5份，重质碳酸钙150份，减水剂1.0份。
具体制备方法如下：
(1)分别将天然砂、磨细硅砂粉、水泥、膨胀剂、重质碳酸钙投入粉料搅拌机，搅拌5分钟后停止；
(2)再称取配比所需的可再分散乳胶粉、减水剂放入容器内手动搅拌2分钟；
(3)开动搅拌机，在搅拌的同时投入可再分散乳胶粉与减水剂的混合料，继续搅拌30分钟后停止搅拌，得到粉料；
具体施工方法按如下步骤进行：
(1)称取粉料5千克，按照0.25水灰比称取相应的拌和用水1.25千克，分别将称取后的拌和用水和粉料放置于30升容量砼内手动搅拌2分钟，所制修补浆料流动性一般，通过砂浆流动度试验，测得的流动时间为15s；
(2)取拌和好的修补浆料修补一条蒸压养护后的裙边凹陷管桩，修补后自然养护28天，养护后修补位置与管桩主体结合较好，不脱落，不开裂。
实施例4
按重量份计，称取强度等级为52.5的普通硅酸盐水泥450份，天然砂420份，膨胀剂30份，可再分散乳胶粉0.5份，重质碳酸钙100份，减水剂1.0份。
具体制备方法如下：
(1)分别将天然砂、水泥、膨胀剂、重质碳酸钙投入粉料搅拌机，搅拌5分钟后停止；
(2)再称取配比所需的可再分散乳胶粉、减水剂放入容器内手动搅拌2分钟；
(3)开动搅拌机，在搅拌的同时投入可再分散乳胶粉与减水剂的混合料，继续搅拌30分钟后停止搅拌，得到粉料；
具体实施方法按如下步骤进行：
(1)称取粉料20千克，按照0.25水灰比称取相应的拌和用水5千克，分别将称取后的拌和用水和粉料放置于60升小型砂浆搅拌机内搅拌2分钟，所制修补浆料粘性较好；
(2)取拌和好的修补浆料做尺寸为70mm*70mm*70mm砂浆试件，标准养护28天后测得试件抗压强度为82MPa。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种预应力高强混凝土管桩用修补粉料，其特征在于：原料按重量份计，包括以下组份：水泥200-600份，硅砂粉0-250份，建筑用砂400-700份，膨胀剂1-80份，可再分散乳胶粉0-3.0份，重质碳酸钙50-300份，减水剂0.5-2.0份。
2.根据权利要求1所述的预应力高强混凝土管桩用修补粉料，其特征在于：所述原料按重量份计，包括以下组份：水泥300-450份，硅砂粉0-150份，建筑用砂400-600份，膨胀剂25-40份，可再分散乳胶粉0.5-1.0份，重质碳酸钙100-200份，减水剂0.8-1.5份。
3.根据权利要求1所述的预应力高强混凝土管桩用修补粉料，其特征在于：所述的水泥为强度等级不低于52.5的普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥或铁铝酸盐水泥。
4.根据权利要求1所述的预应力高强混凝土管桩用修补粉料，其特征在于：所述的硅砂粉的比表面积不小于400㎡/㎏。
5.根据权利要求1所述的预应力高强混凝土管桩用修补粉料，其特征在于：所述的建筑用砂为细度模数为2.3-3.5的中粗砂，含泥量不大于1％，泥块含量为0，氯离子含量小于0.01％。
6.根据权利要求1所述的预应力高强混凝土管桩用修补粉料，其特征在于：所述的膨胀剂为硫铝酸钙类膨胀剂、氧化钙-硫铝酸钙类膨胀剂或UEA膨胀剂。
7.根据权利要求1所述的预应力高强混凝土管桩用修补粉料，其特征在于：所述的可再分散乳胶粉为醋酸乙烯-叔碳乙烯脂-丙烯酸酯共聚乳胶粉、醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳胶粉或聚醋酸乙烯-羧酸乙烯-乙烯共聚物乳胶粉。
8.根据权利要求1所述的预应力高强混凝土管桩用修补粉料，其特征在于：所述的重质碳酸钙的粒径为325目，白度不低于95％，碳酸钙含量不低于98％。
9.根据权利要求1所述的预应力高强混凝土管桩用修补粉料，其特征在于：所述的减水剂为聚羧酸减水剂粉剂。
10.一种如权利要求1-9中任意项所述的预应力高强混凝土管桩用修补粉料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)分别将建筑用砂、硅砂粉、水泥、膨胀剂、重质碳酸钙投入粉料搅拌机，搅拌4-10分钟后停止；
(2)再称取配比所需的可再分散乳胶粉、减水剂放入容器内混合均匀；
(3)开动粉料搅拌机，在搅拌的同时投入可再分散乳胶粉与减水剂的混合料，继续搅拌15-30分钟后停止搅拌；
(4)对搅拌后的粉料进行装袋密封储存。
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