CN115159927B - 预应力孔道的压浆材料、制备方法、应用及压浆工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种预应力孔道的压浆材料、制备方法、应用及压浆工艺，所述压浆材料，包括以下重量百分比的组分制成：水泥85‑90％、膨胀剂3‑5％、聚乙二醇单甲醚0.1‑0.3％、粉煤灰4.7‑8％和水性聚氨酯树脂1‑3％。相比现有技术，本发明的压浆材料的流动性好，抗压强度和抗折强度高，且对钢绞线无腐蚀，适用于5至‑5℃低温环境下的施工。同时，本发明压浆材料的成本低，在保证施工质量的同时，极大地降低了施工成本。相比现有技术，本发明的施工成本降低了25‑32％。

Description

预应力孔道的压浆材料、制备方法、应用及压浆工艺
技术领域
本发明属于压浆技术领域，具体涉及一种预应力孔道的压浆材料、制备方法、 应用及压浆工艺。
背景技术
预应力渡槽是大型水利枢纽的重要结构建筑物，公路桥梁是社会公共交通的 重要组成部分，预应力混凝土构件因为具有刚度大、强度高、抗疲劳性好、抗剪 能力强等优点，在水利枢纽工程及公路桥梁的建设过程得到广泛应用。而预应力 混凝土构件在使用时需要预留孔道，以使预应力钢筋穿过，对应地需要在孔道内 添加压浆料。
预应力孔道压浆料不仅承担着连接预应力筋与梁体混凝土的作用，还起到保 护预应力筋的作用。传统的预应力孔道压浆材料由水泥、压浆剂和水组成，要求 具备以下性能：(1)较好的流动度；(2)泌水率低，不离析，无沉降；(3)具有 合适的膨胀度；(4)适宜的凝结时间；(5)具有一定的抗折抗压强度。
近年来，后张法预应力混凝土结构，如渡槽、桥梁等，在我国大型水利枢纽 及公路建设中得到广泛使用。由于预应力孔道压浆是建设过程中的隐蔽工程，一 旦灌注后即成为暗箱，质量不易检查，加之管理和检测手段跟不上，这种隐蔽工 程即使有空洞也不会被发现，这些空洞的存在易造成水分和空气侵入而锈蚀钢束， 将大大降低混凝土结构构件的耐久性与承载能力，造成实际孔道压浆质量偏差，所以压浆质量已经成为工程界关注的焦点。
CN113061002A公开了一种高耐久微膨胀绿色预应力孔道压浆料，包括以下 重量份的组分：水泥40-50份，陶瓷废渣20-30份，钢渣18-23份，微珠5-8份， 减水剂2-5份，消泡剂0.1-1份，膨胀剂0-5份，保水剂0-0.05份；上述各组分的重量份之和为100份；其中，所述陶瓷废渣为陶瓷砖碎块与陶瓷抛光渣的混合 物。该发明，可有效提升预应力孔道压浆料的抗氯离子侵蚀性能和耐久性能，同 时有效降低生产成本。
CN112851188A公开了一种预应力孔道压浆剂，包括以质量份计的如下组分： 矿物填充料30-60份、改性蛭石粉15-30份、膨胀剂0.5-3份、减水剂1-3份、 消泡剂0.3-0.6份和稳定剂0.5-1份。该发明制备的预应力孔道压浆剂具有持续且稳定的膨胀作用，可满足后张法预应力混凝土孔道压浆施工要求。
研发一种低成本、性能优异、质量稳定的预应力孔道的压浆材料对预应力钢 筋混凝土施工具有重要意义。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种预应力孔道的压浆材料、制备方法、应用及压 浆工艺，该压浆材料成本低、性能优异，可满足预应力混凝土孔道压浆施工要求。
为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：
一种预应力孔道的压浆材料，包括以下重量百分比的组分制成：水泥85-90％、 膨胀剂3-5％、聚乙二醇单甲醚0.1-0.3％、粉煤灰3.9-8.7％和水性聚氨酯树脂1-3％。
优选地，所述水泥浆为42.5MPa及以上的普通硅酸盐水泥。
优选地，所述膨胀剂为氧化钙类膨胀剂、硫酸铝盐类膨胀剂和金属类膨胀剂 中的至少一种。
进一步优选地，所述膨胀剂为氧化钙类膨胀剂。
优选地，所述粉煤灰的比表面积≥600m2/kg；进一步优选地，所述粉煤灰的 比表面积为800-1000m2/kg。
优选地，所述水性聚氨酯树脂的分子量大于5000。
本发明还提供了上述预应力孔道的压浆材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将除水泥外的全部压浆材料混合，加水拌和，得到拌和料1；
(2)向步骤(1)得到的拌和料1中加入水泥，拌和，得到拌合料2；
(3)向步骤(2)得到的拌和料2中加入剩余水，拌和，得到浆料；
(4)将步骤(3)得到的浆料，过滤，得到所述压浆材料。
优选地，步骤(1)中所述水为拌和水总量的80-90％；压浆材料中水胶比为 0.26-0.33。
优选地，步骤(4)中所述过滤的筛网不大于3.0mm×3.0mm。
本发明还提供了上述预应力孔道的压浆材料在预应力钢筋混凝土施工中的 应用。
一种预应力孔道的压浆工艺，包括以下步骤：
S1、孔道冲洗：用净水冲洗孔道，清除孔道内的杂物，再用压缩空气将孔道 内的积水排干；
S2、压浆：利用前述的压浆材料进行压浆。
优选地，步骤S2中所述压浆的顺序为：先下后上，曲线孔道和竖向孔道从 最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔排气或泌水。
优选地，所述压浆的方法为：压浆缓慢、均匀，不中断，将所有最高点的排 气孔依次放开或关闭，压浆前将排气孔关闭抽真空，使孔道内的真空度稳定在 -0.06MPa～-0.10MPa；真空度稳定后，开启管道压浆端阀门，同时开启压浆泵进 行连续压浆；浆液充满孔道后，将排气孔依次放开，当排气孔稀浆流尽，并流出 30-50mL规定稠度相同的浓浆时，关闭排气孔,之后为保证孔道中充满灰浆，继 续加压至0.5～0.6MPa,持压3min后，将灌浆孔用木塞堵住。
本发明的有益效果为：
(1)本发明的预应力孔道的压浆材料，包括以下重量百分比的组分制成： 水泥85-90％、膨胀剂3-5％、聚乙二醇单甲醚0.1-0.3％、粉煤灰4.7-8％和水性聚 氨酯树脂1-3％。该压浆材料的流动性好，抗压强度和抗折强度高，且对钢绞线 无腐蚀，适用于5至-5℃低温环境下的施工。
(2)本发明压浆材料的成本低，在保证施工质量的同时，极大地降低了施 工成本。相比现有技术，本发明的施工成本降低了25-32％。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合特定的具体 实例说明本发明的实施方式，在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解， 本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施 例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护 范围。
除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领 域的普通技术人员通常理解的相同意义。
本发明对所采用原料的来源不作限定，如无特殊说明，本发明所采用的原料 均为本技术领域普通市售品。所述水泥浆为42.5MPa的普通硅酸盐水泥；所述 水性聚氨酯树脂的分子量大于5000；所述粉煤灰的比表面积为800-1000m2/kg； 所述膨胀剂为氧化钙类膨胀剂。
实施例1
一种预应力孔道的压浆材料，包括以下重量百分比的组分制成：水泥85％、 膨胀剂3％、聚乙二醇单甲醚0.3％、粉煤灰8.7％和水性聚氨酯树脂3％；
实施例2
一种预应力孔道的压浆材料，包括以下重量百分比的组分制成：水泥86％、 膨胀剂4.2％、聚乙二醇单甲醚0.2％、粉煤灰7％和水性聚氨酯树脂2.6％。
实施例3
一种预应力孔道的压浆材料，包括以下重量百分比的组分制成：水泥87％、 膨胀剂3.6％、聚乙二醇单甲醚0.3％、粉煤灰6.4％和水性聚氨酯树脂1.4％。
实施例4
一种预应力孔道的压浆材料，包括以下重量百分比的组分制成：水泥88％、 膨胀剂3.7％、聚乙二醇单甲醚0.2％、粉煤灰5.8％和水性聚氨酯树脂2.3％。
实施例5
一种预应力孔道的压浆材料，包括以下重量百分比的组分制成：水泥89％、 膨胀剂4.6％、聚乙二醇单甲醚0.2％、粉煤灰4.2％和水性聚氨酯树脂2％。
实施例6
一种预应力孔道的压浆材料，包括以下重量百分比的组分制成：水泥90％、 膨胀剂5％、聚乙二醇单甲醚0.1％、粉煤灰3.9％和水性聚氨酯树脂1％。
上述实施例中预应力孔道的压浆材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将除水泥外的全部压浆材料混合，加水拌和，得到拌和料1；
(2)向步骤(1)得到的拌和料1中加入水泥，拌和，得到拌合料2；
(3)向步骤(2)得到的拌和料2中加入剩余水，拌和，得到浆料；
(4)将步骤(3)得到的浆料，过滤，得到所述压浆材料；
其中，步骤(1)中所述水为拌和水总量的85％；压浆材料中水胶比为0.3； 步骤(4)中所述过滤的筛网为3.0mm×3.0mm。
对实施例制备的压浆材料在0℃下进行性能测试，结果如表1所示。
表1
由上可知，本发明的预应力孔道的压浆材料符合预应力灌浆施工要求。
本发明还提供了利用上述压浆材料的预应力孔道的压浆工艺，预应力孔道在 钢绞线张拉锚固之后，对孔道进行压浆，压浆机具采用连续式压浆机，压浆泵采 用活塞式可连续作业的压浆泵。具体包括以下步骤：
S1、孔道冲洗：用净水冲洗孔道，清除孔道内的杂物，再用压缩空气将孔道 内的积水排干；
S2、压浆：利用前述的压浆材料进行压浆；
其中，所述压浆的顺序为：先下后上，曲线孔道和竖向孔道从最低点的压浆 孔压入，由最高点的排气孔排气或泌水；
孔道压浆采用真空辅助压浆工艺，钢束为两端张拉，孔道为直线或单一圆弧 形时，采用一端压浆另一端抽真空的方法；孔道为峰谷形曲线时，除按上述方法 施工外，峰顶增设排气孔，配合排气；如钢束为一端张拉，另一端固定，钢束水 平布置时，则在张拉端灌浆孔压浆，固定端设排气孔抽真空；竖向布置时，则在 张拉端灌浆孔抽真空，固定端排气孔压浆；
压浆缓慢、均匀，不中断，将所有最高点的排气孔依次放开或关闭，压浆前 将排气孔关闭抽真空，使孔道内的真空度稳定在-0.06MPa～-0.10MPa；真空度稳 定后，开启管道压浆端阀门，同时开启压浆泵进行连续压浆；浆液充满孔道后， 将排气孔依次放开，当排气孔稀浆流尽，并流出30-50mL规定稠度相同的浓浆时， 关闭排气孔,之后为保证孔道中充满灰浆，继续加压至0.5～0.6MPa,持压3min 后，将灌浆孔用木塞堵住。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本 发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本 发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种预应力孔道的压浆材料，其特征在于，由以下重量百分比的组分制成：水泥87％、膨胀剂3.6％、聚乙二醇单甲醚0.3％、粉煤灰6.4％和水性聚氨酯树脂1.4％；或
水泥88％、膨胀剂3.7％、聚乙二醇单甲醚0.2％、粉煤灰5.8％和水性聚氨酯树脂2.3％；
所述水泥浆为42.5MPa的普通硅酸盐水泥；
所述粉煤灰的比表面积≥600m2/kg；
所述水性聚氨酯树脂的分子量大于5000；
所述膨胀剂为氧化钙类膨胀剂；
所述压浆材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将除水泥外的全部压浆材料混合，加水拌和，得到拌和料1；
(2)向步骤(1)得到的拌和料1中加入水泥，拌和，得到拌合料2；
(3)向步骤(2)得到的拌和料2中加入剩余水，拌和，得到浆料；
(4)将步骤(3)得到的浆料，过滤，得到所述压浆材料；
步骤(1)中所述水为拌和水总量的85％；压浆材料中水胶比为0.3。
2.根据权利要求1所述的压浆材料，步骤(4)中所述过滤的筛网不大于3.0mm×3.0mm。
3.权利要求1-2任一项所述的压浆材料在预应力钢筋混凝土施工中的应用。
4.一种预应力孔道的压浆工艺，包括以下步骤：
S1、孔道冲洗：用净水冲洗孔道，清除孔道内的杂物，再用压缩空气将孔道内的积水排干；
S2、压浆：利用权利要求1-2任一项所述的压浆材料进行压浆。
5.根据权利要求4所述的压浆工艺，其特征在于，步骤S2中所述压浆的顺序为：先下后上，曲线孔道和竖向孔道从最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔排气或泌水；
所述压浆的方法为：压浆缓慢、均匀，不中断，将所有最高点的排气孔依次放开或关闭，压浆前将排气孔关闭抽真空，使孔道内的真空度稳定在-0.06MPa～-0.10MPa；真空度稳定后，开启管道压浆端阀门，同时开启压浆泵进行连续压浆；浆液充满孔道后，将排气孔依次放开，当排气孔稀浆流尽，并流出30-50mL规定稠度相同的浓浆时，关闭排气孔,之后为保证孔道中充满灰浆，继续加压至0.5～0.6MPa，持压3min后，将灌浆孔用木塞堵住。
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