一種高性能預應力孔道壓漿劑及其制備方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種高性能預應力孔道壓漿劑，由下列組分按下述重量比配制而成：減水組分1~10%、保水組分15~40%、保塑組分1~10%、增粘組分0.03~0.3%、緩凝組分0~0.5%、塑性膨脹組分0.1~1%、后期體積膨脹組分50~70%。本發(fā)明專利技術的高性能預應力孔道壓漿劑，按10%的摻量摻入水泥中即可使?jié){體獲得高流動度和高塑性穩(wěn)定性，大幅度減少離析分層現(xiàn)象，無泌水、灌漿飽滿；配制出的漿體全程體積穩(wěn)定性高，塑性和硬化階段的微膨脹能有效補償各種收縮；并且漿體早強、高強性能突出，耐久性能優(yōu)異，適用于各種預應力孔道施工。同時，袋裝外加劑包較現(xiàn)場配制組成更為均勻，運輸及綜合成本低，技術經(jīng)濟效益明顯。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術屬于建筑材料領域，涉及一種預應力孔道壓漿外加劑，具體說是一種用于預應力鋼筋混凝土孔道的高性能預應力壓漿劑及其制備方法。
技術介紹
后張預應力混凝土技術，由于減輕結構自重、改善結構受力等諸多性能方面的優(yōu)點，在大跨度空間與高聳塔桅結構中的得到廣泛的應用。但是這些優(yōu)點都是要建立在后張預應力鋼筋與混凝土結構良好粘結的基礎上。今后諸如建筑結構、地下建筑構造物、水壩、海洋工程結構等大量采用預應力的工程將會越來越多，對壓漿材料的需求量將會有突飛猛進的增長?？椎缐簼{質(zhì)量的好壞將直接影響到結構的安全性和可靠性。因此，各個國家都開始關注壓楽■材料的品質(zhì)。目前灌漿產(chǎn)品的發(fā)展趨勢有三種，一是現(xiàn)場全組分調(diào)配，此方法各原材料之間存在適應性不良的缺點；二是采用工廠預拌的商品灌漿料，組分均勻適應性好，但成本較高;三是采用外加劑包的方法進行現(xiàn)場雙組份調(diào)配，適應性較好而且成本較低。比較國內(nèi)外的壓漿現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn)國外在壓漿劑方面研究較多，已經(jīng)有相對成熟的產(chǎn)品，大多數(shù)采用雙組份調(diào)配的方法，施工工藝也比較成熟。而國內(nèi)預應力孔道灌漿材料在施工中還存在較多的問題，其中最明顯的就是拌制漿體流動性不好、壓漿不足、孔道灌漿不密實，造成質(zhì)量缺陷，由此多次引發(fā)橋梁坍塌事件。其次漿體泌水過多，硬化后水分蒸發(fā)，孔道頂部有較大的月牙形空洞，使得預應力筋粘結不實，甚至暴露在漿體外面，外界水和腐蝕介質(zhì)進入，導致預應力鋼筋受到銹蝕，造成耐久性不良，工程質(zhì)量無法保證。隨著建筑結構趨于復雜，質(zhì)量低下的灌漿材料在孔道較長的長距離輸送過程中很容易導致沉降，會進一步的加深泌水程度?，F(xiàn)在國內(nèi)市場普遍缺乏功能齊全，性能優(yōu)異的灌漿產(chǎn)品，很多重要的工程為了得到良好的灌漿效果都會從國外進口產(chǎn)品，耗費大量的財力。因此，孔道灌漿材料的研究開發(fā)是必要的。研制并生產(chǎn)出功能先進、效果優(yōu)異的灌漿產(chǎn)品將積極推動我國的基礎設施建設，把我國管道壓漿技術提升到更高的層次，并且對我國橋梁建設水平有重要的意義。本專利技術的高性能預應力孔道壓漿劑屬于外加劑包法，可解決上述多種灌漿問題，性能高效。對以往的專利文獻查得，中國專利CN1559960A《后張有粘結預應力混凝土高性能壓漿外加劑》，中國專利CN101462861A《后張法預應力混凝土孔道用壓漿材料及其制備方法》中均采用了鋁粉發(fā)氣來補償塑性階段的收縮，但是鋁粉作為膨脹源發(fā)氣量不穩(wěn)定，速度過快難以控制，而且容造成氫脆。中國專利CN101602589A《后張法預應力管道真空灌漿或壓漿預制材料及其制備方法》中的流動度在If 25s之間，遠遠不滿足新橋標中的規(guī)定，并且專利中沒有對壓漿材料可達到的抗壓抗折強度進行具體說明。中國專利CN101157529A《一種高性能水泥基無收縮防腐蝕壓漿劑》中水灰比采用O. 34，遠高出于行業(yè)標準JTG/TF50 - 2011中規(guī)定的水灰比范圍O. 27±0. 01，并且在高水灰比下，制備出的漿體流動度并不理想。本專利技術對以上不足之處均做了相應的改進。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術所要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術而提供一種易于施工，功能齊全和性能優(yōu)異的高性能預應力孔道壓漿劑及其制備方法。本專利技術解決上述技術問題所采用的技術方案是一種高性能預應力孔道壓漿劑，其特征在于其組分包括有減水組分、保水組分、保塑穩(wěn)定組分、增粘組分、緩凝組分、塑性膨脹組分和后期體積膨脹組分，所述的各組分按重量百分比的配方如下減水組分 1 10 ； 保水組分 15 40 ； 保塑組分 1 10 ；增粘組分 O. 03、. 3 ;緩凝組分 (Γ0. 5 ； 塑性膨脹組分O. Γ1 ；后期體積膨脹組分5(Γ70。按上述方案，所述的減水組分為氨基磺酸鹽系減水劑或聚羧酸系減水劑，所述的減水組分的減水率>25%。按上述方案，所述的保水組分為硅灰或者膨潤土與硅灰的混合物，其中所述的硅灰中SiO2的含量>90%ο按上述方案，所述的保塑組分為醋酸乙烯酯與乙烯二元的共聚可再分散膠粉。按上述方案，所述的增粘組分為溫輪膠或纖維素醚系增粘劑。按上述方案，所述的纖維素醚系增粘劑由甲基纖維素醚或甲基羥乙基纖維素醚，其粘度范圍為2. 5萬I萬。按上述方案，所述的緩凝組分為葡萄糖酸鈉、檸檬酸鈉、酒石酸鈉和蘋果酸鈉中的任意一種。按上述方案，所述的塑性膨脹組分為N，N- 二亞硝基五亞甲基四胺。按上述方案，所述的后期體積膨脹組分為硫鋁酸鈣膨脹劑UEA，其在水中7d限制膨脹率> O. 025%。所述的高性能預應力孔道壓漿外加劑的制備方法，其特征在于包括有以下步驟:按先加入比例大的物料后加入比例小的物料的順序將減水組分、保水組分、保塑穩(wěn)定組分、增粘組分、緩凝組分、塑性膨脹組分和后期體積膨脹組分加入到錐形混合機中，混合攪拌l(Tl5min至均勻制得高性能預應力孔道壓漿外加劑，所述的各組分按重量百分比的配方如下減水組分 1 10 ； 保水組分 15 40 ； 保塑組分 1 10 ；增粘組分 O. 03、. 3 ;緩凝組分 (Γ0. 5 ； 塑性膨脹組分O. Γ1 ；后期體積膨脹組分5(Γ70。下面針對本專利技術各組分的作用進行逐一說明減水組分為氨基磺酸鹽系減水劑、聚羧酸系高效減水劑中的一種組成。使用減水率較高的減水劑能夠解決低水膠比與高流動性矛盾，有效減少漿體中自由水的比例，減少由于多余水分蒸發(fā)而造成的毛細孔隙，使結構致密。保水組分為硅灰或硅灰和膨潤土的混合物組成，用于增強漿體的保水能力，其中膨潤土具有強的吸濕性和膨脹性，可吸附8 15倍于自身體積的水量，體積膨脹可達數(shù)倍至30倍；少量在水介質(zhì)中使用便能分散成膠凝狀和懸浮狀，使用后漿體具有一定的黏滯性、能變性和潤滑性。保塑穩(wěn)定組分為可再分散醋酸乙烯酯/乙烯二元共聚膠粉，用于保持漿體的塑性狀態(tài)，保持漿體的流動度，可再分散聚合物膠粉分散后成膜并作為第二種膠粘劑發(fā)揮增強作用，增強漿體的內(nèi)聚力，使?jié){體的組成更加均勻。增粘組分由甲基纖維素醚、甲基羥乙基纖維素醚、溫輪膠中的一種組成，用于增加漿體粘度，減少漿體離析和沉降現(xiàn)象。緩凝組分為葡萄糖酸鈉、檸檬酸鈉、酒石酸鈉和蘋果酸鈉中的任意一種，適度緩凝，方便夏季高溫下施工使用。塑性膨脹組分為亞硝基化合物N，N- 二亞硝基五亞甲基四胺。以往壓漿材料早期階段的微膨脹都是通過鋁粉或者鐵粉與堿作用反應產(chǎn)生氫氣而產(chǎn)生的。但是由于發(fā)氣量不穩(wěn)定，并且產(chǎn)生的氫氣會造成氫脆，從而會造成混凝土耐久性不良。本專利技術通過摻加有機化合物，通過氮氣發(fā)氣膨脹，改善了傳統(tǒng)的膨脹方式。具有摻量低，形成泡孔均勻致密，早期膨脹明顯，生成的主要是氮氣，對混凝土鋼筋無損害的特點。后期體積膨脹組分為硫鋁酸鈣類膨脹劑UEA。硬化后漿體能產(chǎn)生適度膨脹，在預應力混凝土孔道中建立預壓應力，該膨脹應力能夠抵消漿體硬化后期產(chǎn)生的收縮應力，從而有效傳遞預應力，防止結構收縮開裂，提高結構的耐久性能。本專利技術的有益效果(1)本專利技術是專門為預應力孔道壓漿配制的專用外加劑，摻入水泥后在較低水灰比能產(chǎn)生高流動度，初始流動度在12 17s之間，2小時內(nèi)流動度基本無損失，能夠解決壓漿不足的問題，高流動度使得孔道的各個部位都能夠壓漿密實無空隙；(2)壓漿劑由于使用了有機、無機等多種材料進行復合配制，解決了漿體塑性穩(wěn)定性不良的問題。摻入本品后無需復配其他材料，就能有效改善漿體流變性能。在保持高本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種高性能預應力孔道壓漿劑，其特征在于其組分包括有減水組分、保水組分、保塑穩(wěn)定組分、增粘組分、緩凝組分、塑性膨脹組分和后期體積膨脹組分，所述的各組分按重量百分比的配方如下：減水組分？？？1~10；？？？保水組分？？？15~40；？？？保塑組分？？？1~10；增粘組分？？？0.03~0.3；緩凝組分？？？0~0.5；？？？塑性膨脹組分？？0.1~1；后期體積膨脹組分？？50~70。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：李北星，宋小婧，周明凱，
申請(專利權)人：武漢理工大學，
類型：發(fā)明
國別省市：