專利名稱：后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用灌漿材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用灌槳材料及其制 備方法。
背景技術(shù)：
后張預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土技術(shù)在現(xiàn)代建筑業(yè)中已得到越來越廣泛的應(yīng)用，金屬波紋管作為 后張預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的成孔材料也已被人們普遍采用，為防止預(yù)應(yīng)力筋的腐蝕同時增加 預(yù)應(yīng)力筋和混凝土的結(jié)合，規(guī)范要求在后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋張拉結(jié)束后應(yīng)盡早進(jìn)行孔道灌 漿，孔道內(nèi)水泥漿應(yīng)飽滿、密實(shí)。水泥漿灌注在預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁中一個重要的環(huán)節(jié)。 灌漿材料及孔道壓漿施工工藝正確程度直接影響預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁的質(zhì)量和使用壽命。 因此為保證預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁的質(zhì)量和使用壽命，應(yīng)該有一套符合施工實(shí)際的灌漿和孔 道壓漿施工工藝。后張法預(yù)應(yīng)力灌漿材料是保護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼筋不銹蝕，使后張預(yù)應(yīng)力鋼筋與 整體結(jié)構(gòu)連接成一體的關(guān)鍵性材料。后張預(yù)應(yīng)力灌漿材料的主要作用是保護(hù)鋼筋不外露銹 蝕及保證預(yù)應(yīng)力鋼筋和混凝土構(gòu)件之間有效的應(yīng)力傳遞。
目前，國內(nèi)應(yīng)用的預(yù)應(yīng)力混凝土孔道灌漿材料在實(shí)際施工中經(jīng)常會出現(xiàn)一些質(zhì)量問題影 響灌漿質(zhì)量。常存在的問題有孔道灌漿強(qiáng)度低，不密實(shí)；漿體泌水；孔道灌漿后排氣孔 連續(xù)出清水；孔道灌漿不飽滿，孔道頂部有較大的月牙形空隙，甚至有露筋現(xiàn)象等。這些 現(xiàn)象不僅會引起預(yù)應(yīng)力筋銹蝕，影響預(yù)應(yīng)力筋與構(gòu)件混凝土不能有效的粘結(jié)，嚴(yán)重時會造 成預(yù)應(yīng)力筋斷裂，使構(gòu)件破壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無收縮、無泌水的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用灌漿材料。
本發(fā)明的另一個目的在于提供上述預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用高性能無收縮水泥基灌漿材料 的制備方法。
本發(fā)明采用微細(xì)化和組成優(yōu)化技術(shù)制備后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用灌漿材料，該灌漿材
4料早期塑性膨脹，使?jié){體充滿孔道空間，使灌漿密實(shí)，不留空隙，有效傳遞應(yīng)力和保護(hù)鋼 筋，中后期收縮值小。本發(fā)明的預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用高件能無收縮水泥基灌漿材料可從根 本上解決影響后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工質(zhì)量的灌漿難題，保證預(yù)應(yīng)力混凝土工程的質(zhì) 量，促進(jìn)有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土的發(fā)展。
本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用灌漿材料，各組分的重量份配比為
硅酸鹽水泥 100 膨脹劑 10-40 鋁粉 0-1 減水劑 0.5-3
增粘劑 0 -2
聚丙烯纖維 0 -0.6
硅灰 1 -20
石灰石粉 10 -100 各組分較佳的重量份配比為
硅酸鹽水泥 100
膨脹劑 15-20
鋁粉 0-1
減水劑 0.5-3
增粘劑 0-0.6
聚丙烯纖維 0.3-0.6
硅灰 5-10
石灰石粉 40-100
優(yōu)選的，所述的水泥為硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，其強(qiáng)度不低于42.5強(qiáng)度等級，； 優(yōu)選的，所述的膨脹劑為硫鋁酸鈣膨脹劑或生石灰膨脹劑，優(yōu)選生石灰膨脹劑。 優(yōu)選的，所述的鋁粉為加氣混凝土用發(fā)泡劑。
優(yōu)選的，所述的減水劑為氨基磺酸鹽減水劑粉劑或甲基萘磺酸鈉粉狀減水劑。 優(yōu)選的，所述的增粘劑為溫輪膠或纖維素系增粘劑，包括羥乙基甲基纖維素醚、羥丙 基甲基纖維素醚，其粘度范圍為2.5萬~4萬，優(yōu)選溫輪膠。優(yōu)選的，所述的硅灰為凝聚態(tài)硅灰或普通硅灰，比表面積》19000n^/kg。 優(yōu)選的，所述的石灰石粉為重質(zhì)碳酸鈣，細(xì)度《100目。
本發(fā)明的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用灌漿材料可以用于橋梁、水利、水電、道路、地 下、基礎(chǔ)等后混凝土工程中，也可用于工程修補(bǔ)與加固用卨性能水泥基灌漿材料。
本發(fā)明的制備方法為選擇符合規(guī)格的各類原材料，按上述比例稱量所需的硅酸鹽水 泥、膨脹劑、鋁粉、減水劑、增粘劑、硅灰和石灰石粉組分，在攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢杓s3分 鐘后，加入聚丙烯纖維繼續(xù)攪拌至均勻。
本發(fā)明中，膨脹劑的作用是參與水泥的水化過程，產(chǎn)生一定量的膨脹性水化產(chǎn)物，在 混凝土強(qiáng)度增長的過程中，使混凝土產(chǎn)生一定的體積膨脹，補(bǔ)償混凝土由于干燥失水所導(dǎo) 致的收縮。減水劑的加入是塑化減水，使混凝土達(dá)所要求的流動性情況下，水灰比降低， 從而減小孔隙率，減小硬化體收縮。聚丙烯纖維的加入可以提高混凝土早期抗塑性收縮開 裂的能力，增強(qiáng)了硬化混凝土的阻裂抗裂作用。
本發(fā)明的有益效果-
1、 本發(fā)明的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用灌漿材料具有高效減水、增強(qiáng)的功能，摻入一 定量的灌漿材料的流錐時間在14 25秒，具有高流動性和良好的可灌性，即使具有異形部 位的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，漿體也能自由填充孔道的各個部位并達(dá)到自密實(shí)。
2、 本發(fā)明的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用灌漿材料在摻入后能夠顯著降低灌漿料的泌 水率，由于采用了功能性的有機(jī)高分子材料，在保持漿體高流動性的前提下，適當(dāng)提高了 體系的粘度,從而有效避免了沉降分離，阻止水分遷移到漿體上部而造成灌衆(zhòng)缺陷，灌漿材 料的泌水率接近為零。
3、 本發(fā)明的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用灌漿材料在水化硬化的不同階段產(chǎn)生適度的 微膨脹,以補(bǔ)償水泥體系的塑性收縮、干燥收縮、和自身體積收縮，確保了衆(zhòng)體硬化后的體 積穩(wěn)定性。
4、 本發(fā)明的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用灌漿材料具有適度緩凝和保持流動性的能力。 與現(xiàn)有的預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用灌漿材料相比，本發(fā)明產(chǎn)品在塑性階段具有高流動性、無泌 水、在壓力下無離析，硬化后無收縮、強(qiáng)度高、長期耐久性特別優(yōu)良、對鋼筋具有長期保 護(hù)作用。
具體實(shí)施例方式
混凝土預(yù)應(yīng)力孔道灌漿材料，由硅酸鹽水泥、膨脹劑、鋁粉、減水劑、增粘劑、硅灰、聚丙烯纖維、石灰石粉等組成。根據(jù)應(yīng)用的環(huán)境條件，通過調(diào)整發(fā)明的配方，可以獲得所
需要的性能。 實(shí)施例1
硅酸鹽水泥 100
硫鋁酸鈣膨脹劑 15
鋁粉 0
氨基磺酸鹽減水劑 0.5
溫輪膠增粘劑 0.3
聚丙烯纖維 0.3
硅灰 5
石灰石粉 100
上述配比制備的灌漿材料，按水灰比為0.4使用時，制備的灌漿材料漿體流動性大、泌 水率為0.5%， 3d自由膨脹率為1.2%, 28天抗壓強(qiáng)度大于55MPa。灌漿材料具有高流動性、 漿體穩(wěn)定性與填充性。
實(shí)施例2
硅酸鹽水泥 100
生石灰膨脹劑 10
鋁粉 1
氨基磺酸鹽減水劑 0.7
溫輪膠增粘劑 0.5
聚丙烯纖維 0.6
硅灰 10
石灰石粉 50
上述配比制備的灌漿材料，按水灰比為0.38使用時，制備的灌漿材料漿體流動性大、 泌水率為0%, 3d自由膨脹率為1.5%， 28天抗壓強(qiáng)度大于60MPa。灌漿材料具有高流動性、 漿體穩(wěn)定性與填充性。
實(shí)施例3
硅酸鹽水泥 100
7硫鋁酸鈣膨脹劑 20
鋁粉 1
甲基萘磺酸鈉減水劑 0.5
纖維素醚增粘劑 0.6
聚丙烯纖維 0
硅灰 5
石灰石粉 100
上述配比制備的灌漿材料，按水灰比為0.4使用時，制備的灌漿材料漿體流動性大、泌 水率為0%， 3d自由膨脹率為1.7°/。， 28天抗壓強(qiáng)度大于50MPa。
實(shí)施例4
硅酸鹽水泥 100
硫鋁酸鈣膨脹劑 40
鋁粉 0
氨基磺酸鹽減水劑 3
溫輪膠增粘劑 0.1
聚丙烯纖維 0
硅灰 1
石灰石粉 100
上述配比制備的灌漿材料，按水灰比為0.4使用時，制備的灌漿材料漿體流動性大、泌 水率為0%, 3d自由膨脹率為3.7%, 28天抗壓強(qiáng)度大于60MPa。
實(shí)施例5
硅酸鹽水泥 100
硫鋁酸鈣膨脹劑 10
鋁粉 0
氨基磺酸鹽減水劑 1
溫輪膠增粘劑 2
8聚丙烯纖維 0.1 硅灰 1 石灰石粉 10
上述配比制備的灌漿材料，按水灰比為0.4使用時，制備的灌漿材料漿體流動性大、泌 水率為0%， 3d自由膨脹率為0.5°/。， 28天抗壓強(qiáng)度大于40MPa。
實(shí)施例6
硅酸鹽水泥剛
硫鋁酸鈣膨脹劑20
鋁粉0.2
甲基萘磺酸鈉減水劑0.8
溫輪膠增粘劑0.4
聚丙烯纖維0.4
硅灰20
石灰石粉70
上述配比制備的灌漿材料，按水灰比為0.4使用時，制備的灌漿材料漿體流動性大、泌水率為0%， 3d自由膨脹率為2.0%， 28天抗壓強(qiáng)度大于45MPa。
權(quán)利要求
1. 一種后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用灌漿材料，各組分的重量份配比為硅酸鹽水泥100膨脹劑10-40鋁粉 0-1減水劑0.5-3增粘劑0-2聚丙烯纖維0-0.6硅灰 1-20石灰石粉 10-100。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用灌漿材料，其特征在于各組分的重量份配比為硅酸鹽水泥100膨脹劑15-20鋁粉0-1減水劑0.5-3增粘劑0-0.6聚丙烯纖維0.3-0.6硅灰5-10石灰石粉40-100。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用灌漿材料，其特征在于所述的硅酸鹽水泥的強(qiáng)度不低于42.5強(qiáng)度等級。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用灌漿材料，其特征在于所述的膨脹劑為硫鋁酸鈣膨脹劑或生石灰膨脹劑。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用灌漿材料，其特征在于所述的減水劑為氨基磺酸鹽減水劑粉劑或甲基萘磺酸鈉粉狀減水劑。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用灌漿材料，其特征在于所述的增粘劑為溫輪膠或者纖維素系增粘劑。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用灌漿材料，其特征在于所述的纖維素系增粘劑為羥乙基甲基纖維素醚或羥丙基甲基纖維素醚，其粘度范圍為2.5萬~4萬。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用灌漿材料，其特征在于所述的硅灰為凝聚態(tài)硅灰或普通硅灰，比表面積^19000mS/kg。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用灌漿材料，其特征在于所述的石灰石粉為重質(zhì)碳酸鈣，細(xì)度為《100目。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一權(quán)利要求所述的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用灌漿材料的制備方法，該方法是按比例稱量硅酸鹽水泥、膨脹劑、鋁粉、減水劑、增粘劑、硅灰和石灰石粉組分，在攪拌機(jī)中攪拌均勻，加入聚丙烯纖維繼續(xù)攪拌均勻。
全文摘要
本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用灌漿材料及其制備方法。本發(fā)明所述的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用灌漿材料，由硅酸鹽水泥、膨脹劑、鋁粉、減水劑、增粘劑、聚丙烯纖維、硅灰和石灰石粉組成。本發(fā)明的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道用灌漿材料具有無收縮、高效減水、高流動性和良好的可灌性的功能，即使具有異形部位的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，漿體也能自由填充孔道的各個部位并達(dá)到自密實(shí)；其摻入后能夠顯著降低灌漿料的泌水率。同時，摻入該灌漿材料在水化硬化的不同階段產(chǎn)生適度的微膨脹，以補(bǔ)償水泥體系的塑性收縮、干燥收縮、和自身體積收縮，確保了漿體硬化后的體積穩(wěn)定性；具有適度緩凝和保持流動性的能力。
文檔編號C04B28/04GK101462861SQ200810204760
公開日2009年6月24日 申請日期2008年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者蔣正武 申請人:同濟(jì)大學(xué)