CN111908873A - 一种微膨胀、早强、高强、防风化、低成本套筒灌浆料及其制备方法 - Google Patents

一种微膨胀、早强、高强、防风化、低成本套筒灌浆料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种微膨胀、早强、高强、防风化、低成本套筒灌浆料及其制备方法,该套筒灌浆料是由套筒灌浆料干粉加水和减水剂的混合液搅拌而成,套筒灌浆料干粉由以下组分原料组成的混合物,混合物中各组分含量以重量分数百分比计算为:胶凝材料49.5%~61%;石英砂32%~38%;消泡剂0.05%~0.1%;增稠剂0.05%~0.08%;膨胀剂4.2%~5.5%;缓凝剂0~0.05%。本发明的套筒灌浆料具有流动度高、微膨胀、早强、高强、节约成本等特点,本发明的灌浆料干粉表面积大,固化后结构紧致,通过加入的400粘度羟丙基甲基纤维素醚改善灌浆料泌水、离析等不利影响,使得本发明获得高强抗压性能;通过加入的HCSA高性能混凝土膨胀剂有效的避免水化期间释放游离石灰,降低后期风化几率,便于后期养护。

Description

一种微膨胀、早强、高强、防风化、低成本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,具体为一种微膨胀、早强、高强、防风化、低成本套筒灌浆料及其制备方法。
背景技术
现有技术中申请号为“CN201410471040.4”的一种钢筋连接用套筒灌浆料及其制备方法,由钢筋连接用套筒灌浆料干粉在现场按100重量份干粉加13-14重量份水搅拌制成,干粉是由以下组分原料组成的混合物,混合物中各组分含量以重量份数计算为:由普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥混合而成的复配水泥13501450份;石英粉250-550份,硅微粉350-500份,微硅粉150-250份,轻质碳酸钙50-100份,复合膨胀剂:50-150份,聚羧酸减水剂20-25份,改性剂2.15-2.30份;改性剂包括:聚醚改性硅消泡剂0.15-0.2份,葡萄糖酸钠0.8-1.0份,氧化锌0.4-0.5份,碳酸锂0.6-0.8份;该灌浆料性能稳定可靠,其制作方法简单科学。但上述灌浆料粘度不够,灌浆料与钢筋的胶结力低下,该灌浆料在水化阶段可能释放游离石灰,致使后期风化现象严重。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微膨胀、早强、高强、防风化、低成本套筒灌浆料及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种微膨胀、早强、高强、防风化、低成本套筒灌浆料,该套筒灌浆料是由套筒灌浆料干粉加水和减水剂的混合液搅拌而成,其特征在于:所述套筒灌浆料干粉由以下组分原料组成的混合物,混合物中各组分含量以重量分数百分比计算为:
胶凝材料49.5%~61%;
石英砂32%~38%;
消泡剂0.05%~0.1%;
增稠剂0.05%~0.08%;
膨胀剂4.2%~5.5%;
缓凝剂0~0.05%;
其中,所述增稠剂具体为400粘度羟丙基甲基纤维素醚;所述膨胀剂为双组份膨胀剂,包括HCSA高性能混凝土膨胀剂和HEA膨胀剂;套筒灌浆料干粉与混合液的比例以重量计算为:100:13~14,减水剂为液态减水剂,按占套筒灌浆料干粉重量比计算具体为:减水剂0.875%。
优选的,所述膨胀剂为双组份膨胀剂,由HCSA高性能混凝土膨胀剂和HEA膨胀剂组成,按占灌浆料用料干粉重量比计算具体为:HCSA高性能混凝土膨胀剂4%~5%;HEA膨胀剂0.2%~0.5%。
优选的,所述胶凝材料包括硫铝酸盐水泥、PO52.5硅酸盐水泥及硅灰,按占灌浆料用料干粉重量比计算具体为:硫铝酸盐水泥6%~10%;PO52.5硅酸盐水泥40%~45%;硅灰2%~3.5%。
优选的,所述凝胶材料还包括用于取代部分水泥的粉煤灰,该粉煤灰为二级粉煤灰,按占灌浆料用料干粉重量比计算具体为:二级粉煤灰1.5%~2.5%。
优选的,所述石英砂包括20~40目石英砂和40~80目石英砂,按占灌浆料用料干粉重量比计算具体为:20~40目石英砂20%~24%;40~80目石英砂12%~14%。
优选的,该套筒灌浆料是由套筒灌浆料干粉加水和减水剂的混合液搅拌而成,套筒灌浆料干粉与混合液的比例以重量计算为:100:14,所述套筒灌浆料干粉由以下组分原料组成的混合物,混合物种各组分含量以重量分数百分比计算为:胶凝材料58.8%;石英砂36.09%;消泡剂0.07%;增稠剂0.06%;膨胀剂4.95%;缓凝剂0.03%。
如上述的一种微膨胀、早强、高强、防风化、低成本套筒灌浆料的制备方法,将制备好的灌浆料干粉加入清理干净的套筒内,加入水和减水剂的混合液搅拌即可,具体步骤如下:
S101:备料:按占灌浆料用料干粉重量比准备各组分原料,具体为:
二级粉煤灰1.5%~2.5%;
硫铝酸盐水泥6%~10%;
PO52.5硅酸盐水泥40%~45%;
硅灰2%~3.5%;
20~40目石英砂20%~24%;
40~80目石英砂12%~14%;
消泡剂0.05%~0.1%;
增稠剂0.05%~0.08%;
HCSA高性能混凝土膨胀剂4%~5%;
HEA膨胀剂0.2%~0.5%;
缓凝剂0~0.05%;
S102:混料:将上述二级粉煤灰、硫铝酸盐水泥、PO52.5硅酸盐水泥、硅灰、20~40目石英砂、40~80目石英砂、消泡剂、增稠剂、HCSA高性能混凝土膨胀剂、HEA膨胀剂及缓凝剂一起投入搅拌机中混合搅拌5~8min制成套筒灌浆料干粉;
S103:分装:将上述灌浆料干粉等重量分装包装;
S104:使用时,将液态减水剂与水按比例兑制成混合液备用;
S105:加混合液搅拌3min制成套筒灌浆料,其中,套筒灌浆料干粉与混合液的比例以重量计算为:100:13~14,灌浆料搅拌后的使用时限为0~30min。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明的套筒灌浆料具有流动度高、微膨胀、早强、高强、节约成本等特点,本发明的灌浆料干粉表面积大,固化后结构紧致,通过加入的400粘度羟丙基甲基纤维素醚改善灌浆料泌水、离析等不利影响,进一步增大了灌浆料对钢筋的化学胶结力及摩阻力,使得本发明获得高强抗压性能;通过加入的HCSA高性能混凝土膨胀剂有效的避免水化期间释放游离石灰,降低后期风化几率,便于后期养护;本发明以粉煤灰取代部分水泥,降低了水泥水化热、改善了纯普通硅酸盐水泥自身收缩率较大的问题,也降低了酱料的综合成本。
附图说明
图1为本发明一种微膨胀、早强、高强、防风化、低成本套筒灌浆料的制备方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
一种微膨胀、早强、高强、防风化、低成本套筒灌浆料,该套筒灌浆料是由套筒灌浆料干粉加水和减水剂的混合液搅拌而成,套筒灌浆料干粉由以下组分原料组成的混合物,混合物中各组分含量以重量分数百分比计算为:
二级粉煤灰1.9%(0.04),硫铝酸盐水泥9.1%(配合比0.2),PO52.5硅酸盐水泥44.9%(配合比1),硅灰2.9%(配合比0.06);
20~40目石英砂22.39%(配合比0.496),40~80目石英砂13.7%(配合比0.3035);
消泡剂0.07%;
增稠剂0.06%(配合比0.0013);
HCSA高性能混凝土膨胀剂4.66%(配合比0.104),HEA膨胀剂0.29%(配合比0.0065);
缓凝剂0.03%;
其中,套筒灌浆料干粉与水和减水剂的混合液的比例以重量计算为:100:13~14,硫铝酸盐水泥强度不低于42.5#,上述石英砂的二氧化硅含量不低于99.6%;减水剂为液态减水剂,按占套筒灌浆料干粉重量比计算具体为:减水剂0.875%,增稠剂具体为400粘度羟丙基甲基纤维素醚,消泡剂为常规的聚醚改性硅消泡剂,缓凝剂具体为葡萄糖酸钠。
上述套筒灌浆料的制作方法为:将制备好的灌浆料干粉加入清理干净的套筒内,加入水和减水剂的混合液搅拌即可,具体步骤如下:
S101:备料:按占灌浆料用料干粉重量比准备各组分原料,具体为:
胶凝材料:二级粉煤灰1.9%,硫铝酸盐水泥9.1%,PO52.5硅酸盐水泥44.9%,硅灰2.9%;
石英砂:20~40目石英砂22.39%,40~80目石英砂13.7%;
消泡剂0.07%;
增稠剂0.06%;
膨胀剂:HCSA高性能混凝土膨胀剂4.66%,HEA膨胀剂0.29%;
缓凝剂0.03%;
S102:混料:将上述二级粉煤灰、硫铝酸盐水泥、PO52.5硅酸盐水泥、硅灰、20~40目石英砂、40~80目石英砂、消泡剂、增稠剂、HCSA高性能混凝土膨胀剂、HEA膨胀剂及缓凝剂一起投入搅拌机中混合搅拌5~8min制成套筒灌浆料干粉;
S103:分装:将上述灌浆料干粉等重量分装包装;
S104:使用时,将液态减水剂与水按比例兑制成混合液备用;
S105:加混合液搅拌3min制成套筒灌浆料,其中,套筒灌浆料干粉与混合液的比例以重量计算为:100:14,灌浆料搅拌后的使用时限为0~30min。
实施例2~实施5为本发明实施例1的一种变换,其组成成分种类和品质与实施例1相同,套筒灌浆料干粉与水和减水剂的混合液的比例以重量计算皆为:100:14,与实施例1不同点在于各组分含量的改变,灌浆料各组分含量取值范围为:
胶凝材料:二级粉煤灰1.5%~2.5%,硫铝酸盐水泥6%~10%,PO52.5硅酸盐水泥40%~45%,硅灰2%~3.5%;
石英砂:20~40目石英砂20%~24%,40~80目石英砂12%~14%;
消泡剂0.05%~0.1%;
增稠剂0.05%~0.08%;
膨胀剂:HCSA高性能混凝土膨胀剂4%~5%,HEA膨胀剂0.2%~0.5%;
缓凝剂0~0.05%。
实施例2~实施例5的套筒灌浆料制备方法与实施例1相同,与实施例1相比不同之处在于:实施例2降低了增稠剂和HCSA高性能混凝土膨胀剂的含量,实施例3增高了增稠剂和HCSA高性能混凝土膨胀剂的含量,实施例4未添加增稠剂,实施例5未添加HCSA高性能混凝土膨胀剂,其中,实施例2~实施例5在增稠剂和HCSA高性能混凝土膨胀剂含量改变时,总量计算仍按实施例1总量,具体详见下表:
附表1
实施例1~实施例5中微膨胀、早强、高强、防风化套筒灌浆料干粉中各组分的用量一览表
Figure BDA0002595761450000071
上述实施例1~实施例5制作出的套筒灌浆料的技术参数详见下表:
附表2
本发明灌浆料测试结果与《钢筋连接用套筒灌浆料》(JG/T 408-2013)性能标准值对照一览表
Figure BDA0002595761450000081
对上述实施例1~实施例5制作出的套筒灌浆料的防风化性能评估,在相同的多风、多水、光辐射及生物的营力作用下进行评估,具体详见下表:
附表3
本发明灌浆料的防风化性能评估一览表
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
10d 良好 良好 良好 良好
30d 良好 良好 良好 一般 较差
60d 良好 良好 良好 一般 较差
由此可知,本发明灌浆料干粉的增稠剂(400粘度羟丙基甲基纤维素醚)和HCSA高性能混凝土膨胀剂与灌浆料干粉的其他成分共同作用,促进了灌浆料水化粘度,进一步增大了灌浆料对钢筋的化学胶结力及摩阻力,使得本发明获得高强抗压性能,及有效的避免水化期间释放游离石灰,降低后期风化几率,便于后期养护。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种微膨胀、早强、高强、防风化、低成本套筒灌浆料,该套筒灌浆料是由套筒灌浆料干粉加水和减水剂的混合液搅拌而成,其特征在于:所述套筒灌浆料干粉由以下组分原料组成的混合物,混合物中各组分含量以重量分数百分比计算为:
胶凝材料49.5%~61%;
石英砂32%~38%;
消泡剂0.05%~0.1%;
增稠剂0.05%~0.08%;
膨胀剂4.2%~5.5%;
缓凝剂0~0.05%;
其中,所述增稠剂具体为400粘度羟丙基甲基纤维素醚;所述膨胀剂为双组份膨胀剂,包括HCSA高性能混凝土膨胀剂和HEA膨胀剂;套筒灌浆料干粉与混合液的比例以重量计算为:100:13~14,减水剂为液态减水剂,按占套筒灌浆料干粉重量比计算具体为:减水剂0.875%。
2.根据权利要求1所述的一种微膨胀、早强、高强、防风化、低成本套筒灌浆料,其特征在于:所述膨胀剂为双组份膨胀剂,由HCSA高性能混凝土膨胀剂和HEA膨胀剂组成,按占灌浆料用料干粉重量比计算具体为:
HCSA高性能混凝土膨胀剂4%~5%;
HEA膨胀剂0.2%~0.5%。
3.根据权利要求1所述的一种微膨胀、早强、高强、防风化、低成本套筒灌浆料,其特征在于:所述胶凝材料包括硫铝酸盐水泥、PO52.5硅酸盐水泥及硅灰,按占灌浆料用料干粉重量比计算具体为:
硫铝酸盐水泥6%~10%;
PO52.5硅酸盐水泥40%~45%;
硅灰2%~3.5%。
4.根据权利要求3所述的一种微膨胀、早强、高强、防风化、低成本套筒灌浆料,其特征在于:所述凝胶材料还包括用于取代部分水泥的粉煤灰,该粉煤灰为二级粉煤灰,按占灌浆料用料干粉重量比计算具体为:二级粉煤灰1.5%~2.5%。
5.根据权利要求1所述的一种微膨胀、早强、高强、防风化、低成本套筒灌浆料,其特征在于:所述石英砂包括20~40目石英砂和40~80目石英砂,按占灌浆料用料干粉重量比计算具体为:
20~40目石英砂20%~24%;
40~80目石英砂12%~14%。
6.根据权利要求1所述的一种微膨胀、早强、高强、防风化、低成本套筒灌浆料,其特征在于:该套筒灌浆料是由套筒灌浆料干粉加水和减水剂的混合液搅拌而成,套筒灌浆料干粉与混合液的比例以重量计算为:100:14,所述套筒灌浆料干粉由以下组分原料组成的混合物,混合物种各组分含量以重量分数百分比计算为:
胶凝材料58.8%;
石英砂36.09%;
消泡剂0.07%;
增稠剂0.06%;
膨胀剂4.95%;
缓凝剂0.03%。
7.如权利要求1所述的一种微膨胀、早强、高强、防风化、低成本套筒灌浆料的制备方法,其特征在于:将制备好的灌浆料干粉加入清理干净的套筒内,加入水和减水剂的混合液搅拌即可,具体步骤如下:
S101:备料:按占灌浆料用料干粉重量比准备各组分原料,具体为:
二级粉煤灰1.5%~2.5%;
硫铝酸盐水泥6%~10%;
PO52.5硅酸盐水泥40%~45%;
硅灰2%~3.5%;
20~40目石英砂20%~24%;
40~80目石英砂12%~14%;
消泡剂0.05%~0.1%;
增稠剂0.05%~0.08%;
HCSA高性能混凝土膨胀剂4%~5%;
HEA膨胀剂0.2%~0.5%;
缓凝剂0~0.05%;
S102:混料:将上述二级粉煤灰、硫铝酸盐水泥、PO52.5硅酸盐水泥、硅灰、20~40目石英砂、40~80目石英砂、消泡剂、增稠剂、HCSA高性能混凝土膨胀剂、HEA膨胀剂及缓凝剂一起投入搅拌机中混合搅拌5~8min制成套筒灌浆料干粉;
S103:分装:将上述灌浆料干粉等重量分装包装;
S104:使用时,将液态减水剂与水按比例兑制成混合液备用;
S105:加混合液搅拌3min制成套筒灌浆料,其中,套筒灌浆料干粉与混合液的比例以重量计算为:100:13~14,灌浆料搅拌后的使用时限为0~30min。
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