CN114507049A - 一种自密实管道压浆料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自密实管道压浆料，该自密实管道压浆料的原料组成按质量百分比为：水泥40～60份、生活垃圾焚烧炉渣粉20～30份、生物质电厂飞灰10～30份、改性粘土5‑10份以及减水剂0.2‑0.5份、塑性膨胀剂0.1‑0.5份；本发明的管道压浆料具有自密实、微膨胀、不易泌水等特性，可广泛应用于路基材料和桥梁材料等领域。

Description

一种自密实管道压浆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种自密实管道压浆料及其制备方法。
背景技术
管道压浆料是一种用于后张法预应力管道压浆施工的建筑材料，主要由水泥基材料和功能性外加剂配制组成，不含氧化物、氯化物、亚硫酸盐和亚硝酸盐等对钢筋有害组份，具有强度高、流动性大、浆体稳定、凝结时间可调等特点。后张预应力管道压浆的主要作用包括保护预应力筋不锈蚀、填补梁体的密实度、分担锚具负担、降低钢绞线长期处在拉应力作用下的疲劳等。预应力孔道压浆料是预应力桥梁施工的一道关键工序，作为保护预应力筋的最后一道防线，其质量好坏关系到整个桥梁结构的安全性和耐久性。
传统的压浆料品质经大量工程实践证明并不是十分可靠。如果压浆料的性能不佳，很容易在管道内产生空洞，即使采用二次压浆的方法，也不能完全保证管道内水泥浆的密实性。《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T3650-2020)基于预应力混凝土结构的安全性、可靠性和耐久性，对后张法预应力管道压浆料的性能指标作了较大的调整，提出了较高的技术要求。专利《一种压浆料的制备方法》(CN201810305909.6)公开了一种压浆料的制备方法，利用造纸黑液制备具有较好的水溶性和表面活性的减水剂，产生气泡的润滑作用会使混凝土的流动性增大，和易性变好，解决了目前压浆料存在其防锈性较差、强度不够高、负温环境下浆体的凝结时间长的问题。专利《一种预应力管道压浆料及其制备方法》(CN201810601321.5)公开了一种预应力管道压浆料及其制备方法，组分包括再生粉体、水泥、硅微粉、液体消泡剂、减水剂、塑性膨胀剂等，利用建筑固废磨成的再生粉体，代替一部分水泥生产成品压浆料，有效提升生产效率及产品稳定性。目前，管道压浆料的制备工艺已较为成熟，但其密实性能依然有待进一步提升，依然缺乏新的原料组成和制备工艺来提高压浆料的自密实性能。
发明内容
发明的目的在于提供一种自密实管道压浆料及其制备方法，解决了背景技术中的问题。
本发明是这样实现的，一种自密实管道压浆料，该自密实管道压浆料包括以下重量份的组分：水泥40～60份、生活垃圾焚烧炉渣粉20～30份、生物质电厂飞灰10～30份、改性粘土5-10份以及减水剂0.2-0.5份、塑性膨胀剂0.1-0.5份。
本发明的进一步技术方案是：所述水泥为52.5普硅水泥，比表面积为325㎡/kg以上，游离氧化钙含量不超过0.8％。
本发明的进一步技术方案是：所述生活垃圾焚烧炉渣粉为：生活垃圾焚烧发电厂排放的炉渣经分选出金属和有机物后磨细而成的物质，其细度为0.045mm方孔筛筛余≤8％，烧失量≤3％，需水量比90-100％。
本发明的进一步技术方案是：所述生物质电厂飞灰的粒度为10～100μm，含碳量≤8％。
本发明的进一步技术方案是：所述改性粘土为高岭土、蒙脱土、海泡石粉末的混合物。
本发明的进一步技术方案是：所述减水剂为萘系高性能减水剂、三聚氰胺减水剂的一种或两种复合。
本发明的进一步技术方案是：所述塑性膨胀剂是指UEA型复合膨胀剂。
一种自密实管道压浆料的制备方法，该自密实管道压浆料的制备方法包括以下步骤：
步骤一：制备改性黏土；
步骤二：将水泥、生活垃圾焚烧炉渣粉、生物质电厂飞灰、改性粘土以及减水剂、塑性膨胀剂按质量百分比混合，得混合物；
步骤三：向混合物中加水搅拌均匀，所述混合物与水的比例为1：0.29-0.32。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤一中的制备改性黏土为：将高岭土、蒙脱土、海泡石经400-600℃煅烧10-20min后研磨混合，细度为0.045mm方孔筛筛余≤8％的粉末。
本发明的有益效果：第一，节能环保，本技术使用了生活垃圾焚烧炉渣、生物质电厂飞灰等固废，相关材料不需要进行熟料煅烧，不仅大大降低了生产能耗和减少了二氧化碳的排放，还利用了工业废弃物；第二，施工性能好，改性粘土具有很好的触变性，使其在使用前稠度较大，而在压浆过程中流动性较好，很适合材料使用性能要求；第三，自密实性好，由于生活垃圾焚烧炉渣中含有少量残留的金属铝，而生物质电厂飞灰中有大量的碳酸钾等碱性物质，在两种固废联合使用时，会缓慢产生氢气而膨胀，使材料具有微膨胀特性，在压入后不仅可实现自密实，而且使其与界面粘结更加紧密；第四，材料强度高，一般情况下大量使用固废容易降低强度，但本发明中所使用的生物质电厂飞灰由于含有少量的残余碳，相关的碳具有较强的吸水能力，不仅可使材料不容易泌水，还可持续对水泥水化和固废水化提供水分，有利于提高材料的强度。
具体实施方式
实施例一：一种自密实管道压浆料，该自密实管道压浆料包括：水泥40份、生活垃圾焚烧炉渣粉30份、生物质电厂飞灰30份、改性粘土10份以及减水剂0.5份、塑性膨胀剂0.5份。
将各类原料混匀后在搅拌锅中搅拌，转速不低于1000r/min，并在1min后达到15m/s的线速度3min；测量压浆料的初始和30min流动度，随后装入模具中振捣均匀抹平，24h后拆模并在标准养护条件下养护7d、28d，测量抗压强度。制得的自密实管道压浆料初始流动度为16.32s，30min流动度为22.58s，7d、28d的抗压强度分别为45.3MPa、65.4MPa。
实施例二：一种自密实管道压浆料，该自密实管道压浆料包括：水泥60份、生活垃圾焚烧炉渣粉20份、生物质电厂飞灰10份、改性粘土5份以及减水剂0.5份、塑性膨胀剂0.5份。
将各类原料混匀后在搅拌锅中搅拌，转速不低于1000r/min，并在1min后达到15m/s的线速度3min；测量压浆料的初始和30min流动度，随后装入模具中振捣均匀抹平，24h后拆模并在标准养护条件下养护7d、28d，测量抗压强度。制得的自密实管道压浆料初始流动度为14.53s，30min流动度为20.91s，7d、28d的抗压强度分别为46.8MPa、67.3MPa。
实施例三：水泥50份、生活垃圾焚烧炉渣粉25份、生物质电厂飞灰20份、改性粘土8份以及减水剂0.4份、塑性膨胀剂0.4份。
将各类原料混匀后在搅拌锅中搅拌，转速不低于1000r/min，并在1min后达到15m/s的线速度3min；测量压浆料的初始和30min流动度，随后装入模具中振捣均匀抹平，24h后拆模并在标准养护条件下养护7d、28d，测量抗压强度。制得的自密实管道压浆料初始流动度为17.24s，30min流动度为23.83s，7d、28d的抗压强度分别为42.8MPa、62.7MPa。
实施例四：水泥40份、生活垃圾焚烧炉渣粉20份、生物质电厂飞灰15份、改性粘土6份以及减水剂0.2份、塑性膨胀剂0.5份。
将各类原料混匀后在搅拌锅中搅拌，转速不低于1000r/min，并在1min后达到15m/s的线速度3min；测量压浆料的初始和30min流动度，随后装入模具中振捣均匀抹平，24h后拆模并在标准养护条件下养护7d、28d，测量抗压强度。制得的自密实管道压浆料初始流动度为13.77s，30min流动度为20.08s，7d、28d的抗压强度分别为47.2MPa、68.1MPa。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自密实管道压浆料，其特征在于，该自密实管道压浆料包括以下重量份的组分：水泥40～60份、生活垃圾焚烧炉渣粉20～30份、生物质电厂飞灰10～30份、改性粘土5-10份以及减水剂0.2-0.5份、塑性膨胀剂0.1-0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种自密实管道压浆料，其特征在于，所述水泥为52.5普硅水泥，比表面积为325㎡/kg以上，游离氧化钙含量不超过0.8％。
3.根据权利要求1所述的一种自密实管道压浆料，其特征在于，所述生活垃圾焚烧炉渣粉为：生活垃圾焚烧发电厂排放的炉渣经分选出金属和有机物后磨细而成的物质，其细度为0.045mm方孔筛筛余≤8％，烧失量≤3％，需水量比90-100％。
4.根据权利要求3所述的一种自密实管道压浆料，其特征在于，所述生物质电厂飞灰的粒度为10～100μm，含碳量≤8％。
5.根据权利要求1所述的一种自密实管道压浆料，其特征在于，所述改性粘土为高岭土、蒙脱土、海泡石粉末的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种自密实管道压浆料，其特征在于，所述减水剂为萘系高性能减水剂、三聚氰胺减水剂的一种或两种复合。
7.根据权利要求1所述的一种自密实管道压浆料，其特征在于，所述塑性膨胀剂是指UEA型复合膨胀剂。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种自密实管道压浆料的制备方法，其特征在于，该包括以下步骤：
步骤一：制备改性黏土；
步骤二：将水泥、生活垃圾焚烧炉渣粉、生物质电厂飞灰、改性粘土以及减水剂、塑性膨胀剂按质量百分比混合，得混合物；
步骤三：向混合物中加水搅拌均匀，所述混合物与水的比例为1：0.29-0.32。
9.根据权利要求8中所述的一种自密实管道压浆料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中的制备改性黏土为：将高岭土、蒙脱土、海泡石经400-600℃煅烧10-20min后研磨混合，细度为0.045mm方孔筛筛余≤8％的粉末。
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