CN110950590A - 一种装配式用无收缩套筒灌浆料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种装配式用无收缩套筒灌浆料及其制备方法，按重量份计，该装配式用无收缩套筒灌浆料的制备原料包括：水泥35～50份，石英粉30～45份，活化硅粉0.5～2份，膨胀剂2～5份，有机膨润土1～4份，树脂胶粉0.5～2份，减水剂0.3～1份，消泡剂0.1～0.5份，缓凝剂0.1～0.3份。本发明提供的装配式用无收缩套筒灌浆料具有流动性好、表面密实、无气泡、后期无收缩、无泌水、对钢筋无锈蚀、灌浆料性能稳定可靠、产品早期强度高的优点。

Description

一种装配式用无收缩套筒灌浆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，特别涉及一种装配式用无收缩套筒灌浆料及其制备方法。
背景技术
目前装配式建筑中的预制构件节点连接普遍使用钢筋套筒连接器，钢筋套筒连接工艺中的粘合剂主要使用灌浆料。因此，套筒灌浆料的质量关乎预制构件连接部位结构可靠性和稳定性，也影响着建筑结构的使用安全。但是，市场常见的套筒灌浆料质量参差不齐，仍然存在流动性不好、早期膨胀不高、环境适应性差等问题。部分公开的套筒灌浆料专利中添加一些矿物填料，如硅粉等。然而，硅粉比表面积比较大，容易团聚，造成硅粉分散效果不佳，出现流动度差，30min后的下降度也很大的问题。部分公开的套筒灌浆料专利中使用高分子类保水剂，这些高分子保水剂与主料无机物之间存在的融合问题从而影响产品的早期强度等。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种装配式用无收缩套筒灌浆料及其制备方法，解决现有技术中现有套筒灌浆料流动性差，30min后的下降度大以及产品早期强度差的技术问题。
为达到上述技术目的，本发明的第一解决方案提出了一种装配式用无收缩套筒灌浆料，按重量份计，上述装配式用无收缩套筒灌浆料的制备原料包括：
水泥35～50份，石英粉30～45份，活化硅粉0.5～2份，膨胀剂2～5份，有机膨润土1～4份，树脂胶粉0.5～2份，减水剂0.3～1份，消泡剂0.1～0.5份，缓凝剂0.1～0.3份。
本发明的第二解决方案提供了一种装配式用无收缩套筒灌浆料的制备方法，通过以下步骤得到：
将水泥、活化硅粉、膨胀剂、有机膨润土、树脂胶粉、减水剂，消泡剂和缓凝剂加入搅拌机中搅拌5～10分钟，随后分批加入石英粉，每次搅拌5～10分钟，得到装配式用无收缩套筒灌浆料；
本发明第二解决方案中提供的装配式用无收缩套筒灌浆料的制备方法用于制备本发明第一解决方案中提供的装配式用无收缩套筒灌浆料。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的装配式用无收缩套筒灌浆料具有流动性好、表面密实、无气泡、后期无收缩、无泌水、对钢筋无锈蚀、灌浆料性能稳定可靠、产品早期强度高的优点。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
对于本发明的第一解决方案，本发明提出了一种装配式用无收缩套筒灌浆料，按重量份计，上述装配式用无收缩套筒灌浆料的制备原料包括：
水泥35～50份，石英粉30～45份，活化硅粉0.5～2份，膨胀剂2～5份，有机膨润土1～4份，树脂胶粉0.5～2份，减水剂0.3～1份，消泡剂0.1～0.5份，缓凝剂0.1～0.3份。
本发明中，上述水泥为硫铝酸盐水泥或普通硅酸盐水泥中的一种或多种，且硫铝酸盐水泥或普通硅酸盐水泥的强度等级不小于42.5；优选的，上述水泥由占水泥总质量20～80％的硫铝酸盐水泥和占水泥总质量20～80％的普通硅酸盐水泥复配而成，且硫铝酸盐水泥或普通硅酸盐水泥的强度等级不小于42.5。二者复配后，所得装配式用无收缩套筒灌浆料具有早强和高强的优点；同时在此掺量范围内，浆料的凝结时间适中，便于施工。
本发明中，上述石英粉由多级配石英粉组配而成，通过采用多级配石英粉更有利于填充、减少孔隙率，从而达到减少开裂、减少收缩的效果。具体的，上述石英粉由占石英粉总质量50～80％的20～40目石英粉和由占石英粉总质量20～50％的40～60目石英粉组配而成。
本发明中，上述活化硅粉为经过无水乙醇处理后得到的能够均匀分散于体系中的活化硅粉。具体的，上述活化硅粉的粒径范围为10～20μm。硅粉改性后，其颗粒表面带电荷，颗粒之间由于带相同电荷而相互排斥，使硅粉颗粒被分散而释放颗粒间多余的水分，从而起到减水作用。因此，通过使用活化硅粉一方面解决了硅粉在体系中分散不均匀的问题，另一方面大大改善了产品的流动度。
特别地，活化硅粉通过以下步骤得到：将硅粉、无水乙醇和偶联剂混合进行充分活化，随后经蒸干和破碎过程后，得到活化硅粉。其中，所用偶联剂为硅烷类偶联剂，所用硅烷类偶联剂可具体为γ-氨丙基三乙氧基硅烷；上述硅粉、偶联剂和无水乙醇的重量比为1:(0.05～0.2):(20～50)。
本发明中，上述膨胀剂为塑性膨胀剂、氧化镁类膨胀剂、氧化钙类膨胀剂中的一种或其混合物。膨胀剂的使用，使所得装配式用无收缩套筒灌浆料具有一定的膨胀率，从而有效补偿水泥在水化过程中的收缩。优选地，上述膨胀剂为塑性膨胀剂。
本发明中，上述有机膨润土为经过有机改性的膨润土。有机膨润土的加入既可以起到保水作用，又可以提高产品的塑性膨胀率和早期强度。
本发明中，上述树脂胶粉为环氧类树脂胶粉。本发明中，环氧树脂胶粉的使用能够显著提高所得装配式用无收缩套筒灌浆料的耐温性以及该装配式用无收缩套筒灌浆料与金属套筒之间的粘结力。
本发明中，所述减水剂为聚羧酸减水剂粉剂。减水剂的加入可使所得装配式用无收缩套筒灌浆料的水料比在0.12～0.16之间，极大的减少了水的用量。
本发明中，上述消泡剂为聚醚改性有机硅消泡剂；具体的，上述消泡剂为干粉消泡剂P803。本发明中，消泡剂的加入，可以有效减少砂浆在搅拌过程中产生的大量气泡，使其浆体更加致密，力学性能更加优异。
本发明中，上述缓凝剂为葡萄糖酸钠、酒石酸钠、柠檬酸钠、偏磷酸盐中的一种或多种。优选地，上述缓凝剂为葡萄糖酸钠。缓凝剂的加入，便于控制体系中水泥的水化速度，便于施工。
对于本发明的第二解决方案，本发明提供了一种装配式用无收缩套筒灌浆料的制备方法，通过以下步骤得到：
将水泥、活化硅粉、膨胀剂、有机膨润土、树脂胶粉、减水剂，消泡剂和缓凝剂加入搅拌机中搅拌5～10分钟，随后分两次加入石英粉，每次搅拌5～10分钟，得到装配式用无收缩套筒灌浆料。
本发明第二解决方案中提供的装配式用无收缩套筒灌浆料的制备方法用于制备本发明第一解决方案中提供的装配式用无收缩套筒灌浆料。
为避免赘述，本发明以下实施例中制备活化硅粉的具体步骤总结如下：
将硅粉、无水乙醇和偶联剂加入高速分散机中，搅拌15分钟充分活化，随后将无水乙醇蒸干，并通过破碎机破碎后，得到活化硅粉。其中，硅粉、偶联剂和无水乙醇的重量比为1：0.15：30。
实施例1
本实施例提供了一种装配式用无收缩套筒灌浆料，通过以下步骤得到：
将49份水泥、1份活化硅粉、3.5份膨胀剂、1份有机膨润土、1份树脂胶粉、0.3份减水剂、0.1份消泡剂和0.1份缓凝剂加入搅拌机搅拌5分钟，随后加入34份20～40目石英粉搅拌5分钟，然后加入10份40～60目石英粉搅拌5分钟得到上述装配式用无收缩套筒灌浆料。
实施例2
本实施例提供了一种装配式用无收缩套筒灌浆料，通过以下步骤得到：
将46份水泥、1.5份活化硅粉、3.4份膨胀剂、1.5份有机膨润土、2份树脂胶粉，0.3份减水剂、0.15份消泡剂和0.15份缓凝剂加入搅拌机搅拌5分钟，随后加入35份20～40目石英粉搅拌5分钟，然后加入10份40～60目石英粉搅拌5分钟得到上述装配式用无收缩套筒灌浆料。
实施例3
本实施例提供了一种装配式用无收缩套筒灌浆料，通过以下步骤得到：
将49份水泥、2份活化硅粉、4份膨胀剂、1份有机膨润土、1份树脂胶粉、0.4份减水剂、0.1份消泡剂、0.1份缓凝剂加入搅拌机搅拌10分钟，随后加入30份20～40目石英粉搅拌5分钟，然后加入12.4份40～60目石英粉搅拌5分钟得到上述装配式用无收缩套筒灌浆料。
实施例4
本实施例提供了一种装配式用无收缩套筒灌浆料，通过以下步骤得到：
将45份水泥、1.5份活化硅粉、2.5份膨胀剂、1.5份有机膨润土、2份树脂胶粉、0.3份减水剂、0.1份消泡剂和0.1份缓凝剂加入搅拌机搅拌10分钟，随后加入35份20～40目石英粉搅拌5分钟，然后加入10份40～60目石英粉搅拌5分钟得到上述装配式用无收缩套筒灌浆料。
试验组1～4
参照JG/T408-2013《钢筋连接用套筒灌浆料》，对本发明实施例1～4中的装配式用无收缩套筒灌浆料进行性能测试试验。测试结果见表1。试验组1～4中分别使用实施例1～4中的装配式用无收缩套筒灌浆料。
表1
Figure BDA0002300818640000061
由表1可以看出，本发明提供的装配式用无收缩套筒灌浆料具有良好的流动度，30min流动度保持效果好，具有良好的早期抗压强度和微膨胀性，3h塑性膨胀率为0.3～0.35，3h与24h膨胀率差值为0.15～0.21，说明使用本发明提供的装配式用无收缩套筒灌浆料可保证注浆料后期体积稳定性，减少后期裂缝产生。
同时，本发明提供的装配式用无收缩套筒灌浆料水料比在0.12～0.16之间时，胶砂搅拌机常规搅拌4～5分钟出机流动度为375mm以上，30min流动度为335mm以上，静置4小时没有泌水。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的装配式用无收缩套筒灌浆料具有流动性好、表面密实、无气泡、后期无收缩、无泌水、对钢筋无锈蚀、灌浆料性能稳定可靠、产品早期强度高的优点；
本发明提供的装配式用无收缩套筒灌浆料配比灵活性好，完全符合JG/T408-2013《钢筋连接用套筒灌浆料》技术要求，能够达到具体工程实际要求，适应性好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种装配式用无收缩套筒灌浆料，其特征在于，按重量份计，所述装配式用无收缩套筒灌浆料的制备原料包括：
水泥35～50份，石英粉30～45份，活化硅粉0.5～2份，膨胀剂2～5份，有机膨润土1～4份，树脂胶粉0.5～2份，减水剂0.3～1份，消泡剂0.1～0.5份，缓凝剂0.1～0.3份。
2.根据权利要求1所述装配式用无收缩套筒灌浆料，其特征在于，所述水泥为硫铝酸盐水泥或普通硅酸盐水泥中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述装配式用无收缩套筒灌浆料，其特征在于，所述水泥由占水泥总质量20～80％的硫铝酸盐水泥和占水泥总质量20～80％的普通硅酸盐水泥复配而成，且硫铝酸盐水泥或普通硅酸盐水泥的强度等级不小于42.5。
4.根据权利要求1所述装配式用无收缩套筒灌浆料，其特征在于，所述石英粉由多级配石英粉组配而成。
5.根据权利要求4所述装配式用无收缩套筒灌浆料，其特征在于，所述石英粉由占石英粉总质量50～80％的20～40目石英粉和由占石英粉总质量20～50％的40～60目石英粉组配而成。
6.根据权利要求1所述装配式用无收缩套筒灌浆料，其特征在于，所述活化硅粉为经过无水乙醇处理后得到的活化硅粉。
7.根据权利要求6所述装配式用无收缩套筒灌浆料，其特征在于，所述活化硅粉通过以下步骤得到：将硅粉、无水乙醇和偶联剂混合进行充分活化，随后经蒸干和破碎过程后，得到活化硅粉；其中，所述硅粉、偶联剂和无水乙醇的重量比为1:(0.05～0.2):(20～50)。
8.根据权利要求1所述装配式用无收缩套筒灌浆料，其特征在于，所述膨胀剂为塑性膨胀剂、氧化镁类膨胀剂、氧化钙类膨胀剂中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述装配式用无收缩套筒灌浆料，其特征在于，所述缓凝剂为葡萄糖酸钠、酒石酸钠、柠檬酸钠、偏磷酸盐中的一种或多种。
10.一种如权利要求1～9中任一项所述装配式用无收缩套筒灌浆料的制备方法，其特征在于，通过以下步骤得到：
将水泥、活化硅粉、膨胀剂、有机膨润土、树脂胶粉、减水剂，消泡剂和缓凝剂加入搅拌机中搅拌5～10分钟，随后分批加入石英粉，每次搅拌5～10分钟，得到装配式用无收缩套筒灌浆料。
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