CN117550860A - 一种锚固植筋胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锚固植筋胶，原料包括以下重量组分：硫铝酸盐水泥或铝酸盐水泥32～40份，硅酸盐水泥4～6份，膨胀组分8～12份，增强组分10～15份，减水组分0.4～0.6份，硅酸镁铝0.3～0.6份，缓凝组分0.1～0.12份，快硬组分0.08～0.1份，填充组分30～40份，水12～15份。采用两种不同类型的胶凝组分，即硫铝酸盐水泥或高铝水泥，硅酸盐水泥作为胶凝组分，硅酸镁铝作为抗离析组分，用以避免植筋胶在拌制、使用过程中出现离析或沉淀现象。本发明具有适用于有水、潮湿或有油环境中的快速锚固作业且无在拌制和使用过程中出现离析或沉淀现象的优点。
Description
技术领域
本发明涉及钢筋埋植加固补强技术领域，尤其涉及一种锚固植筋胶及其制备方法。
背景技术
在预埋钢筋出现折断或需要增加结构物连结的情况下，需要进行钻孔植筋，先钻孔至设计深度，清孔后注入植筋胶，再安放同原直径钢筋，待植筋胶固结后达到锚固目的；传统植筋胶多为有机材料，有机植筋胶在基材混凝土干燥环境中效果优良，但是其价格较为昂贵，且有机植筋胶在有水或潮湿环境中（有油）作业时，锚固能力大幅降低，存在锚固强度低的技术问题。
需要在饱水或浸油的环境下使用的锚固植筋胶，工作性能要求：易于搅拌和分散，浆料无泌水、无离析、无沉淀，流动性好，可操作时间不少于60分钟。现有无机基植筋胶，包括硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、硅灰、硼酸、聚羧酸等成分，该类植筋胶在拌制和使用过程中易出现离析或沉淀现象，难以实现上述技术目标。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种适用于有水或潮湿环境中的快速锚固作业且无在拌制和使用过程中出现离析或沉淀现象的锚固植筋胶及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种锚固植筋胶，原料包括以下重量组分：硫铝酸盐水泥或铝酸盐水泥32～40份，硅酸盐水泥4～6份， 膨胀组分8～12份， 增强组分10～15份， 减水组分0.4～0.6份， 硅酸镁铝0.3～0.6份， 缓凝组分0.1～0.12份， 快硬组分0.08～0.1份， 填充组分30～40份，水12～15份。
作为对上述技术方案的进一步改进：
所述膨胀组分为生石膏、硬石膏、脱硫石膏或磷石膏中的一种或多种。
所述增强组分为硅粉、超细粉煤灰或S105矿粉中的一种或多种。
所述填充组分为河砂、机制砂、石英砂或金刚砂中的一种或多种。
所述缓凝组分为硼酸、硼砂、柠檬酸或酒石酸中的一种或多种。
所述快硬组分为碳酸锂、硫酸锂或氢氧化锂中的一种或多种。
所述减水组分为聚羧酸。
作为一个总的发明构思，本发明还提供一种锚固植筋胶的制备方法，将除水以外的原料混合均匀后得到混合料，将混合料和水搅拌均匀，得到锚固植筋胶。
作为对上述技术方案的进一步改进：
所述搅拌的时间为3min～10min。
所述搅拌采用搅拌机。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的一种锚固植筋胶，适用于有水或潮湿环境中的快速锚固作业，采用两种不同类型的胶凝组分，即硫铝酸盐水泥或铝酸盐水泥，硅酸盐水泥。第一种胶凝组分为硫铝酸盐水泥或铝酸盐水泥，是本高性能植筋胶中的主要成分，该水泥不仅有较高的早期强度，而且有不断增长的后期强度，同时具有满足使用要求的凝结时间，相较于普通硅酸盐水泥，具有早强、高强的特点，其3天强度相当于同标号硅酸盐水泥的28天强度。第二种胶凝组分为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，用于提高高性能植筋胶的锚固强度，并调节植筋胶的工作性能。硅酸镁铝作为抗离析组分，用以避免植筋胶在拌制、使用过程中出现离析或沉淀现象。采用硅酸镁铝抗离析改善锚固浆料的工作性能和降低了现场施工中质量控制难度，植筋胶具有环境友好、材料易取、价格低廉、性能稳定、操作简单、锚固强度高、对钢筋无锈蚀、可以在有水或有油的环境中进行植筋锚固作业等显著优点。
本发明的一种锚固植筋胶的制备方法，制备工艺简单，只需混合均匀即可使用。
具体实施方式
以下将对本发明做进一步详细说明。除非特殊说明，本发明采用的仪器或材料为市售。
需要在饱水或浸油的环境下使用的锚固植筋胶，工作性能要求：易于搅拌和分散，浆料无泌水、无离析、无沉淀，自流性好，可操作时间不少于60分钟。在拌制和使用过程中无离析或沉淀现象，和易性好，不出现泌水现象，与此同时要求拉拔破坏时不可出现钢筋脱胶拔出现象，钻孔直径22mm，钻孔深度30cm，拉拔钢筋Ø16mm的条件下，在干燥基材中的1d拉拔力大于40kN， 3d拉拔力大于80kN，28d拉拔力大于90kN，在有水或油的环境中，1d拉拔力大于40kN， 3d拉拔力大于80kN，28d拉拔力大于90kN。现有无机植筋胶只能实现其中一种或两种技术指标，难以同时达到以上技术目标要求。
以下实施例中的份皆为重量份，其单位可以是g、kg等。
实施例1：
本实施例的一种锚固植筋胶，原料包括：35份铝酸盐水泥或硫铝酸盐水泥SAL42.5，5份普通硅酸盐水泥P.O42.5，10份脱硫石膏，12份一级粉煤灰和半加密硅灰组合，37.39份级配河砂，0.5份硅酸镁铝，0.5份粉状聚羧酸，0.1份碳酸锂，0.11份硼酸，13.5份水。
本实施例的一种锚固植筋胶的制备方法，将除水以外的原料先搅拌混合，得到混合料，再向上述混合料中加13.5份水用手持式搅拌机搅拌5min，得到植筋胶，植筋胶混合料与水均匀搅拌成黏性桨体即可施工。
本发明的锚固植筋胶采用两种不同类型的胶凝组分，即硫铝酸盐水泥或铝酸盐水泥，硅酸盐水泥。第一种胶凝组分为硫铝酸盐水泥或铝酸盐水泥，是本高性能植筋胶中的主要成分，该两种水泥不仅有较高的早期强度，而且有不断增长的后期强度，同时具有满足使用要求的凝结时间，相较于普通硅酸盐水泥，具有早强、高强的特点，其3天强度相当于同标号硅酸盐水泥的28天强度。第二种胶凝组分为硅酸盐水泥或或普通硅酸盐水泥，用于提高高性能植筋胶的锚固强度，并调节植筋胶的工作性能。硅酸镁铝作为抗离析组分，用以避免植筋胶在拌制、使用过程中出现离析或沉淀现象。
在某些实施例中，膨胀组分采用生石膏、硬石膏、脱硫石膏或磷石膏的一种或多种，膨胀组分与胶凝组分在水化反应过程中生成新的钙矾石体积膨胀，补偿植筋胶在水化反应中的收缩，并产生微膨胀，提高锚固效果。
在某些实施例中，增强组分采用硅灰、超细粉煤灰或S105矿粉中的一种或几种，减少了工业废弃物环境污染，可以提高高性能植筋胶的强度，使高性能植筋胶更加密实，提高锚固的耐久性。
在某些实施例中，填充组分采用级配河砂、机制砂、石英砂或金刚砂中一种或几种组合，降低材料的生产成本，改善植筋胶的应力分布。
在某些实施例中，缓凝组分采用硼酸、硼砂、柠檬酸或酒石酸一种或几种组合使用，用于延长植筋胶的可操作时间，改善施工条件。
在某些实施例中，快硬组分采用碳酸锂、硫酸锂或氢氧化锂中的一种或几种组合，用以缩短植筋胶开始植筋到正常使用的时间，可适应在不低于-50℃极寒气候下使用（-50℃~50℃），提高施工效率。
对比例1：
本对比例的一种植筋胶，原料包括：23份铝酸盐水泥或硫铝酸盐水泥SAL42.5,7份普通硅酸盐水泥P.O42.5,14份生石膏,5份超细一级粉煤灰和S105矿粉组合,50.34份级配河砂,0.52份粉末聚羧酸减水剂,0.03份纤维素醚P400～10000,0份硼酸,0.11份碳酸锂,12.9份水。
本对比例的植筋胶的制备方法，将除水以外的原料先搅拌混合，得到混合料，再向上述混合料中加12.9份水用手持式搅拌机搅拌5min，得到植筋胶，植筋胶混合料与水均匀搅拌成黏性桨体即可施工。
对比例2：
本对比例的一种植筋胶，原料包括：26份铝酸盐水泥或硫铝酸盐水泥SAL42.5,6份普通硅酸盐水泥P.O42.5,12份生石膏,4份超细一级粉煤灰和S105矿粉组合,51.28份级配河砂,0.54份粉末聚羧酸减水剂,0.04份纤维素醚P400～10000,0份硼酸,0.14份碳酸锂,13.8份水。
本对比例的植筋胶的制备方法，将除水以外的原料先搅拌混合，得到混合料，再向上述混合料中加13.8份水用手持式搅拌机搅拌5min，得到植筋胶，植筋胶混合料与水均匀搅拌成黏性桨体即可施工。
对比例3：
本对比例的一种植筋胶，原料包括：30份铝酸盐水泥或硫铝酸盐水泥SAL42.5，8份普通硅酸盐水泥P.O42.5，10份生石膏，12份超细一级粉煤灰和S105矿粉组合，38.4份级配河砂，1.5份硅酸镁铝，0.1份碳酸锂，0.1份硼酸，14份水。
本对比例的植筋胶的制备方法，将除水以外的原料先搅拌混合，得到混合料，再向上述混合料中加14份水用手持式搅拌机搅拌5min，得到植筋胶，植筋胶混合料与水均匀搅拌成黏性桨体即可施工。
对比例4：
本对比例的一种植筋胶，原料包括：33份铝酸盐水泥或硫铝酸盐水泥SAL42.5，7份普通硅酸盐水泥P.O42.5，9份脱硫石膏，10份半加密硅灰，39.89份级配河砂，1份硅酸镁铝，0.11份碳酸锂，0.13份硼酸，14份水。
本对比例的植筋胶的制备方法，将除水以外的原料先搅拌混合，得到混合料，再向上述混合料中加14份水用手持式搅拌机搅拌5min，得到植筋胶，植筋胶混合料与水均匀搅拌成黏性桨体即可施工。
对比例5：
本对比例的一种植筋胶，原料包括：36份铝酸盐水泥或硫铝酸盐水泥SAL42.5，6份普通硅酸盐水泥P.O42.5，12份脱硫石膏，10份半加密硅灰，33.85份级配河砂，2份硅酸镁铝，0.4份粉状聚羧酸，0.15份碳酸锂，0.11份硼酸，15份水。
本对比例的植筋胶的制备方法，将除水以外的原料先搅拌混合，得到混合料，再向上述混合料中加15份水用手持式搅拌机搅拌5min，得到植筋胶，植筋胶混合料与水均匀搅拌成黏性桨体即可施工。
对比例6：
本对比例的一种植筋胶，原料包括：32份铝酸盐水泥或硫铝酸盐水泥SAL42.5，8份普通硅酸盐水泥P.O42.5，8份脱硫石膏，13份半加密硅灰和S105矿粉组合，37.92份级配河砂，1份硅酸镁铝，0.08份硼酸，14.5份水。
本对比例的植筋胶的制备方法，将除水以外的原料先搅拌混合，得到混合料，再向上述混合料中加14.5份水用手持式搅拌机搅拌5min，得到植筋胶，植筋胶混合料与水均匀搅拌成黏性桨体即可施工。
对比例7：
本对比例的一种植筋胶，原料包括：35份铝酸盐水泥或硫铝酸盐水泥SAL42.5，5份普通硅酸盐水泥P.O42.5，6份生石膏，10份半加密硅灰和S105矿粉组合，43.1份级配河砂，0.08份纤维素醚P400～10000，0.1份硼酸，14份水。
本对比例的植筋胶的制备方法，将除水以外的原料先搅拌混合，得到混合料，再向上述混合料中加14份水用手持式搅拌机搅拌5min，得到植筋胶，植筋胶混合料与水均匀搅拌成黏性桨体即可施工。
对比例8：
本对比例的一种植筋胶，原料包括：32份铝酸盐水泥或硫铝酸盐水泥SAL42.5,7份普通硅酸盐水泥P.O42.5,7份生石膏,9.4份S105矿粉,43.88份级配河砂,0.5份粉末聚羧酸减水剂,0.02份纤维素醚P400～10000,0.12份硼酸,0.08份碳酸锂, 12.5份水。
本对比例的植筋胶的制备方法，将除水以外的原料先搅拌混合，得到混合料，再向上述混合料中加12.5份水用手持式搅拌机搅拌5min，得到植筋胶，植筋胶混合料与水均匀搅拌成黏性桨体即可施工。
对比例9：
本对比例的一种植筋胶，原料包括：32份铝酸盐水泥或硫铝酸盐水泥SAL42.5,5份普通硅酸盐水泥P.O42.5,5份生石膏,9份一级超细粉煤灰,47.88份级配河砂,0.5份粉末聚羧酸减水剂,0.02份纤维素醚P400～10000,0.12份硼酸,0.08份碳酸锂, 12.5份水。
本对比例的植筋胶的制备方法，将除水以外的原料先搅拌混合，得到混合料，再向上述混合料中加12.5份水用手持式搅拌机搅拌5min，得到植筋胶，植筋胶混合料与水均匀搅拌成黏性桨体即可施工。
对比例10
市售的有机植筋胶。对比例10包括十个不同的样本。
表1本发明实施例和对比例在基材干燥环境性能数据
表2本发明实施例和对比例在基材饱水环境性能数据
表3 本发明实施例和对比例在基材浸油环境性能数据
表4对比例10中现有有机植筋胶在基材饱水或浸油环境中性能数据如下：
由以上数据可知，对比例10中现有有机植筋胶在基材饱水或浸油环境中抗拔性能数据较低，无法达到技术目标要求。从工作性能来看，对比例1和对比例2的配方缺少硅酸镁铝，容易出现沉淀、失塑快，对比例5虽然添加了硅酸镁铝，但是添加含量过多，导致和易性差，对比例6、7缺少硬化成分，硬化慢，对比例8、9出现轻微泌水现象。从拉拔力和拉拔破坏方式来看，只有实施例1满足性能指标要求，整体工作性能优异。
本发明的植筋胶区别于传统有机植筋胶，实用性广，不但在基材混凝土干燥环境中效果优良，而且在基材混凝土饱水或饱油浸泡的复杂环境中亦可取得良好植筋效果。
本发明易于操作的植筋胶具有环境友好、材料易取、价格低廉、性能稳定、操作简单、锚固强度高、对钢筋无锈蚀、可以在有水或有油的环境中进行植筋锚固作业等显著优点，可代替传统植筋胶，对钢筋握裹力大，锚固强度高，可在有水、有油、低温条件下实现固化、在高温条件下可长期使用；热物理性能与混凝土变形性能相当，使锚固结构的整体工作性能优异，可以广泛应用于铁路工程基础植筋，建筑结构植筋，以及水利，水电，道路，桥梁，隧道等工程的钢筋锚固等。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种锚固植筋胶，其特征在于：原料包括以下重量组分
硫铝酸盐水泥或铝酸盐水泥32～40份，
硅酸盐水泥4～6份，
膨胀组分8～12份，
增强组分10～15份，
减水组分0.4～0.6份，
硅酸镁铝0.3～0.6份，
缓凝组分0.1～0.12份，
快硬组分0.08～0.1份，
填充组分30～40份，
水12～15份。
2.根据权利要求1所述的锚固植筋胶，其特征在于：所述膨胀组分为生石膏、硬石膏、脱硫石膏或磷石膏中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的锚固植筋胶，其特征在于：所述增强组分为硅灰、超细粉煤灰或S105矿粉中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的锚固植筋胶，其特征在于：所述填充组分为河砂、机制砂、石英砂或金刚砂中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的锚固植筋胶，其特征在于：所述缓凝组分为硼酸、硼砂、柠檬酸或酒石酸中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的锚固植筋胶，其特征在于：所述快硬组分为碳酸锂、硫酸锂或氢氧化锂中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的锚固植筋胶，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸。
8.一种根据权利要求1至7中任一项所述锚固植筋胶的制备方法，其特征在于：将除水以外的原料混合均匀后得到混合料，将混合料和水搅拌均匀，得到锚固植筋胶。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述搅拌的时间为3min～10min。
10.据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述搅拌采用搅拌机。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202311656071.2A CN117550860A (zh) | 2023-12-05 | 2023-12-05 | 一种锚固植筋胶及其制备方法 |
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|---|---|---|---|
| CN202311656071.2A CN117550860A (zh) | 2023-12-05 | 2023-12-05 | 一种锚固植筋胶及其制备方法 |
Publications (1)
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2023
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