专利名称：一种预应力管道压浆剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及压浆剂制备领域，特别地，涉及一种预应力管道压浆剂。
背景技术：
国内，早期预应力孔道灌浆所使用的传统压浆剂一般为纯水泥浆，施工时，采用水泥、水、减水剂、膨胀剂等进行现场配制。现场配制的压浆料必须满足水灰比为O. 40
O.45，掺入适量减水剂，可以把水灰比最低减小到O. 35 ;压浆料最大泌水率不得超过3%，泌水应在24h内重新被灰浆吸收；压浆料的粘稠度应控制在14-18s，因为聚合物砂浆的粘稠度没有压浆料的高，压浆料在凝固前必须具备一定的膨胀作用；压浆料试块的抗压强度不低于50MPa。
如果在施工现场采用水泥、减水剂、膨胀剂、矿物掺合料等和水配制压浆料，通常存在各种外加剂兼容性不良、水泥与减水剂适应性差等问题，造成孔道灌浆存在以下严重问题(I)压浆剂浆体质量稳定性差、流动性差、流动损失快，体积稳定性不良；(2)新拌浆体泌水率大，易离析分层、浆体中微沫多，流动性不好，凝结时间不适中，浆体压浆时往往不顺畅，易堵管，施工速度慢，孔道内难以形成饱满状态；(3)硬化后浆体不密实，气泡、针隙类空隙多，与预应力筋粘结不实，浆体中甚至有断纹，孔道不饱满，高点外浆体起粉等。上述问题不仅影响施工，而且直接关乎桥梁结构的耐久性及安全性。
发明内容
本发明目的在于提供一种预应力管道压浆剂，以解决现有压浆剂稳定性差、流动性差、泌水率大、空隙多等技术问题。为实现上述目的，本发明提供了一种预应力管道压浆剂，包括下述组分和含量高效减水剂3· 5 5% ;早期膨胀剂50 70% ； 中期膨胀剂I 3% ；后期膨胀剂I 4% ；分散剂0. 25 O. 75% ;水解聚丙烯腈铵盐0. 05 O. 2% ；消泡剂0·I O. 3% ;矿渣20 40%。优选的，所述高效减水剂为聚羧酸高效减水剂，含量为3. 8 4. 5%。优选的，所述早期膨胀剂为钙矾石系膨胀剂中的一种，粒度一般大于400目，含量为55 66%ο优选的，所述中期膨胀剂为钙矾石系膨胀剂中的一种，粒度一般为400目 250目，含量为I. 5 2. 5%优选的，所述后期膨胀剂为钙矾石系膨胀剂中的一种，粒度一般250目以下，含量为2 3. 4%ο优选的，所述分散剂的含量为O. 4 O. 65%。
优选的，所述水解聚丙烯腈铵盐作为一种降失水剂，含量为O. 08 O. 16%。优选的，所述消泡剂为有机硅消泡剂，含量为O. 15 O. 27%。优选的，所述矿渣的含量为25. 2 32%。本发明具有以下有益效果I、流动性强随着水泥的掺入，浆体的流动性降低，从而影响浆体在孔道中的流动速度。在加入适量减水剂、水灰比为O. 26 O. 28的前提下，本发明压浆剂的流动性大为改善；初始流动度为10 17s，30min流动度为10 20s，60min流动度为10 25s ;同时，采用了分散剂，有效控制了水泥浆液的稳定性和塑性强度，使得抗压性能没有降低，3天抗压强度和抗折强度分别大于等于20MPa和5MPa，7天抗压强度和抗折强度分别大于等于40MPa和6MPa，28天抗压强度和抗折强度分别大于等于50MPa和IOMPa ；2、泌水率低浆体灌入孔道后的泌水应尽快被灰浆吸收，使得浆体硬化过程中少·产生气囊，才能保证浆体硬化后的密实性和充盈度；本发明压浆剂采用了水解聚丙烯腈铵盐，使得24h自由泌水率和3h钢丝间泌水率均为零，O. 22MPa和O. 36MPa的压力泌水率均小于等于2. 0% ；3、凝结时间适宜初凝时间大于等于5h，终凝时间小于等于24h ;有利于浆体充盈完全并快速凝结定型；4、膨胀性好水泥由于化学收缩、自收缩、干燥收缩等原因，灌入管道后会产生较大的体积收缩，而膨胀组分则可解决该问题。本发明压浆剂采用了三种膨胀剂(分别控制水泥的早期、中期和晚期膨胀)，使浆体在塑性阶段具有良好的补偿收缩能力，且硬化后产生微膨胀，3h自由膨胀率O 2%，24h自由膨胀率O 3% ;早期膨胀剂由于颗粒成份粒度最小，最早发生反应，且其用量远大于中期和后期膨胀剂，使得水泥浆液在早期搅拌阶段，就能与膨胀剂充分混合均匀并产生良好的补偿收缩能力，效果明显；5、无污染原材料取用经济方便，成本较低；采用无污染材料制成，利于环保。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将对本发明作进一步详细的说明。
具体实施例方式以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。本发明公开了一种预应力管道压浆剂，包括下述组分和含量高效减水剂3· 5 5% ;早期膨胀剂50 70% ；中期膨胀剂I 3% ；后期膨胀剂I 4% ；分散剂0. 25 O. 75% ;水解聚丙烯腈铵盐0. 05 O. 2% ；消泡剂0·I O. 3% ；矿渣20 40%。其中，高效减水剂是保持水泥净浆、砂浆和混凝土工作度不变而显著减少其拌和用水量的外加剂；通过分散水泥颗粒，并在颗粒表面形成水膜和亲水性立体吸附层，能显著提高混凝土强度，改善混凝土的抗冻性，抗渗性，并减少水泥用量。本发明使用的高效减水剂可为聚羧酸高效减水剂。膨胀剂在水泥凝结硬化时，起补偿收缩和充分填充水泥间隙的作用，可控制温差裂缝，并节约费用，缩短工期。本发明压浆剂采用了三种膨胀剂，分别控制水泥的早期(I小时以内)、中期(I 3小时)和后期(24小时以内)膨胀，使浆体在塑性阶段具有良好的补偿收缩能力。三种膨胀剂均属钙矾石系膨胀剂。按照膨胀剂颗粒大小不同，参与水泥浆液的反应时间也不同，一般来说，颗粒越细，参与反应越快。本发明采用的早期膨胀剂的粒度一般大于400目，中期膨胀剂的粒度为400目 250目，后期膨胀剂的粒度在250目以下。本发明压浆剂使用的早期膨胀剂由于颗粒成份粒度最小，故最早发生反应，且其用量远大于中期和后期膨胀剂，使得水泥浆液在早期搅拌阶段，就能与膨胀剂充分混合均匀并产生良好的补偿收缩能力，效果明显。在水泥中Ca (OH)2足量的条件下，中后期膨胀剂为水泥基材料补充硫酸根和铝酸根离子，促进钙矾石形成，由于中后期膨胀剂颗粒成份粒度较大，反应较晚，使水泥浆液在压入预应力管道后仍能产生一定的膨胀，从而充分充填预应力管道中钢绞线之间的缝隙。分散剂主要成分为蒙脱石，含量大于等于60% 88%,具有一定的粘滞性、触变性和润滑性，可以有效分散和悬浮浆液中的水泥颗粒，提高水泥浆液的稳定性，有利于降低浆液的压力泌水，并起到增强水泥石塑性强度的作用。水解聚丙烯腈铵盐是线型水溶性高聚物，是由聚丙烯腈水解得到的酰胺基(-CONH2)与羧钠基(-COONa)比例不同的聚电解质，水解聚丙烯腈铵盐的作用机理，一是在于它不能电离且亲水性差的酰胺基和腈基，通过氢键联结，对水泥颗粒产生吸附作用；二是它以亲水性强的羧钠基的使水泥颗粒产生电离水化作用，形成吸附水化层；三是作为高分子物，它可以使水泥颗粒吸附在其链节上，形成高分子结构保护作用。这三种聚结稳定作用使水泥颗粒在浆液中保持分散和稳定，同时束缚较多的游离液，且高分子物起到阻碍水泥泥浆中的自由水从过滤层失去的作用，故水解聚丙烯腈铵盐可以起到降失水和增粘的作用。消泡剂显著降低泡沫的表面张力，或者破坏膜弹性，导致气泡破灭，消泡速度快，抑泡时间长，无毒、无腐蚀、无不良副作用。矿渣则增强压浆材料的强度。本发明压浆剂是后张梁预应力管道充填时的压浆材料、防止预应力钢材的腐蚀、保证预应力束与混凝土结构之间有效的应力传递；可适用于后张梁预应力管道充填压浆、地锚系统的锚固灌浆、设备基础灌浆、高强度钢预应力混凝土构件孔隙灌浆、道桥梁加固等施工现场；可将压浆剂掺水泥混合配制成压浆料使用。本发明具体配方可见下表I所示。
权利要求
1.一种预应力管道压浆剂，其特征在于，包括下述组分 高效减水剂3· 5 5% ；早期膨胀剂5(Γ70% ； 中期膨胀剂Γ3% ；后期膨胀剂广4% ； 分散剂0. 25、. 75% ；水解聚丙烯腈铵盐0. 05、. 2% ； 消泡剂0. Γ0. 3% ；矿渣20 40%。
2.根据权利要求I所述的一种预应力管道压浆剂，其特征在于，所述高效减水剂为聚羧酸高效减水剂，含量为3. 8^4. 5%。
3.根据权利要求I或2所述的一种预应力管道压浆剂，其特征在于，所述早期膨胀剂为隹丐帆石系膨胀剂，粒度大于400目，含量为55 66%。
4.根据权利要求I或2所述的一种预应力管道压浆剂，其特征在于，所述中期膨胀剂为钙矾石系膨胀剂，粒度为400目 250目，含量为I. 5 2. 5%。
5.根据权利要求I或2所述的一种预应力管道压浆剂，其特征在于，所述后期膨胀剂为钙矾石系膨胀剂，粒度在250目以下，含量为2 3. 4%。
6.根据权利要求I或2所述的一种预应力管道压浆剂，其特征在于，所述分散剂的含量为 O. 4 O. 65%。
7.根据权利要求I或2所述的一种预应力管道压浆剂，其特征在于，所述水解聚丙烯腈铵盐作为一种降失水剂，含量为O. 08、. 16%。
8.根据权利要求I或2所述的一种预应力管道压浆剂，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂，含量为O. 15^0. 27%。
9.根据权利要求I或2所述的一种预应力管道压浆剂，其特征在于，所述矿渣的含量为·25. 2 32%。
全文摘要
本发明公开了一种预应力管道压浆剂，包括下述组分和含量高效减水剂3.5~5%；早期膨胀剂50~70%；中期膨胀剂1~3%；后期膨胀剂1~4%；分散剂0.25~0.75%；水解聚丙烯腈铵盐0.05~0.2%；消泡剂0.1~0.3%；矿渣20~40%。本发明专用压浆剂工业化生产流程简单，产品质量稳定，采用0.26~0.28的水灰比、pH值为中性的水均匀拌合后，具有流动度高、无自由泌水、微膨胀、凝结时间适宜、水泥石强度高等特点。
文档编号C04B24/40GK102942325SQ20121042938
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月1日 优先权日2012年11月1日
发明者刘柳奇, 梁晓东, 王庆国, 肖映城 申请人:湖南联智桥隧技术有限公司