预应力孔道压浆剂及其生产方法
【专利摘要】本发明涉及一种预应力孔道压浆剂及其生产方法，其特征在于：包括以下重量份数的原料：其中600目细度的矿物填充料40～60份、U型膨胀剂20～50份、减水剂2～6份、增强剂1～5份、缓凝剂0.1～1份、消泡剂0.1～0.5份、保水剂2～6份、塑性膨胀剂0.01～0.05份和防锈剂0.01～0.05份。本发明的预应力孔道压浆剂具有浆体流动性好，强度高，保塑性好，无泌水等特性，可广泛用于公路、铁路、桥梁、核电站等大型工程的预应力钢筋混凝土孔道灌浆施工中。
【专利说明】预应力孔道压浆剂及其生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑材料的加工领域，特别是涉及一种可广泛用于公路、铁路、桥梁、 核电站等大型工程的预应力钢筋混凝土孔道灌浆施工的预应力孔道压浆剂及其生产方法。
【背景技术】
[0002] 公路交通是人类社会生命线工程的重要组成部分，公路桥梁作为公路交通基础设 施的咽喉工程，在公路运输系统中发挥着至关重要的作用。由于使用荷载和环境因素等的 作用，将导致桥梁使用性能衰退、结构安全与耐久性降低，造成桥梁适应性不足，甚至出现 桥毁人亡事故。近二十年，我国修建了为数众多的预应力混凝土连续梁和连续钢构桥，由于 在设计和施工上存在一定的缺陷或不足，致使这些桥梁在投入使用1?6年后，普遍暴露 出预应力管道压浆不饱满或漏压浆、后期预应力损失偏大等危及桥梁正常使用与耐久性的 缺陷与病害。
[0003] 预应力混凝土技术是建设部自"九五"计划以来重点推广应用的建筑新技术之一， 它广泛应用于建筑、桥梁和特种工程结构的预应力灌浆施工，是建筑技术中不可或缺的重 要组成部分。
[0004] 预应力混凝土孔道压浆材料是保护预应力钢筋不锈蚀，保证其与混凝土构件之间 的有效传递，使后张预应力赶紧与整体结构良好连接成一体的关键材料，要求具有以下特 征：（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。压浆材料是由压浆剂、水泥和水按一定比例制 成，压浆剂的性能和水的用量直接影响压浆材料的性能。
[0005] 近年来，后张法预应力混凝土桥梁在我国公路建设中得到广泛使用。由于预应力 孔道压浆为桥梁工程中的隐蔽工程，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。
[0006] 在后张法预应力混凝土结构中，有粘结预应力混凝土和预应力钢筋的协同工作能 力强，它改善了混凝土的力学行为，增强了构件的承载能力，提高锚具的使用寿命。有粘结 预应力混凝土的所有优点必须建立在预应力筋与结构混凝土粘结完好的基础上，因此，压 浆已成为有粘结预应力钢筋混凝土施工过程的一道关键工序。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种成本低廉、性能优异、质量稳定，具有流动性好，强度高， 保塑性好，无泌水性特性的预应力孔道压浆剂及其生产方法。
[0008] 本发明是这样实现的： 一种预应力孔道压浆剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：其中，600目细度的 矿物填充料40?60份、U型膨胀剂20?50份、减水剂2?6份、增强剂1?5份、缓凝剂 0. 1?1份、消泡剂0. 1?0. 5份、保水剂2?6份、、塑性膨胀剂0. 01?0. 05份、防锈剂 0. 01?0. 05份；所述的减水剂为高性能聚羧酸减水剂，为聚酯型结构；或者是聚醚型结构。
[0009] 以上所述的U型膨胀剂包括无水硫铝酸钙2?4份、明矾石0.5?2份、石膏0.4? 1. 5份和表面活性剂0. 1?0. 5份，其制备方法是将无水硫铝酸钙、明矾石和石膏粉磨后经 过1200°C煅烧成膨胀熟料，然后在所得熟料中加入表面活性剂，并继续加热到150?200°C 下充分混合。
[0010] 以上所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、烷基苯酚 聚氧乙烯醚中的一种或几种。
[0011] 以上所述的增强剂包括硅灰粉和可再分散乳胶粉。
[0012] 以上所述的缓凝剂包括糖蜜、硼砂、葡萄糖酸钠、硫酸铝；糖蜜、硼砂、葡萄糖酸钠、 硫酸铝的重量比为0. 5:1:1: 1，所述的糖蜜是以蔗糖精制生产过程中产生的废糖蜜为原料， 将废糖蜜配成质量浓度为20?30%的溶液，经过300Da?700Da的纳滤膜透析，透析液经 过真空浓缩后即得，废糖蜜的作用是一种络合剂。
[0013] 以上所述的消泡剂为有机硅、异辛醇、二异丁基甲醇、二硬脂酰乙二胺和二棕榈酰 乙二胺中两种以上混合。
[0014] 以上所述的保水剂包括钠基膨润土和低粘度羟丙基甲基纤维素，钠基膨润土和低 粘度羟丙基甲基纤维素的重量比为2:1。
[0015] 以上所述的塑性膨胀剂为硝酸铵、碳酸铵中的一种或两种。
[0016] 以上所述的防锈剂为亚硝酸钠。
[0017] 本发明的的预应力孔道压浆剂的生产方法，其特征在于：将600目细度的矿物填 充料、U型膨胀剂、减水剂、增强剂、缓凝剂、消泡剂、保水剂、、塑性膨胀剂、防锈剂按重量份 数称量后，先将U型膨胀剂、减水剂、增强剂、缓凝剂、消泡剂、保水剂、、塑性膨胀剂和防锈 剂放入砂楽搅拌机中，在搅拌速度为l〇〇〇r/min进行搅拌混合，然后将600目细度的矿物填 充料加入砂浆搅拌机中进行搅拌5?10分钟，得混合料后进入成品包装罐内，检验包装，得 到预应力孔道压浆剂。
[0018] 施工方法：使用压浆剂施工时，将孔道压浆剂按9?13%的比例内掺于42. 5级或 以上等级的普通硅酸盐水泥中，混合均匀，按0. 26?0. 28:1的水料比拌合均匀即可。
[0019] 本发明突出的实质性特点和显著的进步是： 1、本发明的预应力孔道压浆剂具有浆体流动性好，强度高，保塑性好，无泌水等特点。
[0020] 2、本发明的预应力孔道压浆剂流动度好：出机流动度在13秒到16秒，30分钟后 再20秒左右，60分钟后再25秒左右。
[0021] 3、本发明的预应力孔道压浆剂高匀质性：压浆剂不离析不泌水，3小时毛泌水率 和24小时自由泌水率均为零，浆体和易性良好。
[0022] 4、本发明的预应力孔道压浆剂膨胀性能好：含有独特的塑性膨胀剂和硬化后膨胀 齐U，确保压浆剂充盈度良好，达到预应力的设计效果。
[0023] 5、本发明的预应力孔道压浆剂不使用含氯材料，同时添加钢筋防锈剂，确保压浆 剂使用过程中对钢筋没有腐蚀作用。
[0024] 6、本发明膨胀剂的膨胀速率能够与压浆剂的强度发展相协调，相同掺量下，膨胀 性能是普通混凝土的3倍，膨胀速率快，膨胀稳定期早、对后期水分补充的依赖程度低。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合实施例对本发明作以下说明。
[0026] 实施例1 (一）原料及重量： 600目细度的矿物填充料40份、U型膨胀剂50份、减水剂6份、增强剂5份、缓凝剂1份、消泡剂0. 5份、保水剂6份、塑性膨胀剂0. 01份、防锈剂0. 05份； 所述的U型膨胀剂包括无水硫铝酸钙、明矾石、石膏和表面活性剂；增强剂包括硅灰粉 和可再分散乳胶粉；所述的缓凝剂包括糖蜜、硼砂、葡萄糖酸钠和硫酸铝；所述的消泡剂为 有机硅、二异丁基甲醇和二硬脂酰乙二胺；所述的保水剂包括钠基膨润土和低粘度羟丙基 甲基纤维素；所述的塑性膨胀剂为硝酸铵；所述的防锈剂为亚硝酸钠。
[0027](二）制作 将600目细度的矿物填充料、U型膨胀剂、减水剂、增强剂、缓凝剂、消泡剂、保水剂、、塑 性膨胀剂、防锈剂按重量份数称量后，先将U型膨胀剂、减水剂、增强剂、缓凝剂、消泡剂、保 水剂、、塑性膨胀剂和防锈剂放入砂浆搅拌机中，在搅拌速度为l〇〇〇r/min进行搅拌混合， 然后将600目细度的矿物填充料加入砂浆搅拌机中进行搅拌5?10分钟，得混合料后进入 成品包装罐内，检验包装，得到预应力孔道压浆剂。
[0028] 实施例2 (一）原料及重量： 600目细度的矿物填充料50份、U型膨胀剂30份、减水剂3份、增强剂2份、缓凝剂0. 4份、消泡剂0. 2份、保水剂3份、塑性膨胀剂0. 02份、防锈剂0. 02份； 所述的U型膨胀剂包括无水硫铝酸钙、明矾石、石膏和表面活性剂；增强剂包括硅灰 粉和可再分散乳胶粉；所述的缓凝剂包括糖蜜、硼砂、葡萄糖酸钠和硫酸铝；所述的消泡剂 为有机硅、和二硬脂酰乙二胺；所述的保水剂包括钠基膨润土和低粘度羟丙基甲基纤维素； 所述的塑性膨胀剂为碳酸铵；所述的防锈剂为亚硝酸钠。
[0029](二）制作 将600目细度的矿物填充料、U型膨胀剂、减水剂、增强剂、缓凝剂、消泡剂、保水剂、、塑 性膨胀剂、防锈剂按重量份数称量后，先将U型膨胀剂、减水剂、增强剂、缓凝剂、消泡剂、保 水剂、、塑性膨胀剂和防锈剂放入砂浆搅拌机中，在搅拌速度为l〇〇〇r/min进行搅拌混合， 然后将600目细度的矿物填充料加入砂浆搅拌机中进行搅拌5?10分钟，得混合料后进入 成品包装罐内，检验包装，得到预应力孔道压浆剂。
[0030] 实施例3 (一）原料及重量： 600目细度的矿物填充料55份、U型膨胀剂40份、减水剂5份、增强剂4份、缓凝剂0. 8 份、消泡剂0. 4份、保水剂5份、塑性膨胀剂0. 04份、防锈剂0. 04份； 所述的U型膨胀剂包括无水硫铝酸钙、明矾石、石膏和表面活性剂；增强剂包括硅灰粉 和可再分散乳胶粉；所述的缓凝剂包括糖蜜、硼砂、葡萄糖酸钠和硫酸铝；所述的消泡剂为 有机硅、异辛醇、和二异丁基甲醇；所述的保水剂包括钠基膨润土和低粘度羟丙基甲基纤维 素；所述的塑性膨胀剂为硝酸铵和碳酸铵；所述的防锈剂为亚硝酸钠。
[0031](二）制作 将600目细度的矿物填充料、U型膨胀剂、减水剂、增强剂、缓凝剂、消泡剂、保水剂、、塑 性膨胀剂、防锈剂按重量份数称量后，先将U型膨胀剂、减水剂、增强剂、缓凝剂、消泡剂、保 水剂、、塑性膨胀剂和防锈剂放入砂浆搅拌机中，在搅拌速度为l〇〇〇r/min进行搅拌混合， 然后将600目细度的矿物填充料加入砂浆搅拌机中进行搅拌5?10分钟，得混合料后进入 成品包装罐内，检验包装，得到预应力孔道压浆剂。
[0032] 实施例4 (一）原料及重量： 600目细度的矿物填充料60份、U型膨胀剂20份、减水剂2份、增强剂1份、缓凝剂0. 1 份、消泡剂0. 1份、保水剂2份、塑性膨胀剂0. 05份、防锈剂0. 01份； 所述的U型膨胀剂包括无水硫铝酸钙、明矾石、石膏和表面活性剂；增强剂包括硅灰粉 和可再分散乳胶粉；所述的缓凝剂包括糖蜜、硼砂、葡萄糖酸钠和硫酸铝；所述的消泡剂为 有机硅和二硬脂酰乙二胺；所述的保水剂包括钠基膨润土和低粘度羟丙基甲基纤维素；所 述的塑性膨胀剂为硝酸铵；所述的防锈剂为亚硝酸钠。
[0033](二）制作 将600目细度的矿物填充料、U型膨胀剂、减水剂、增强剂、缓凝剂、消泡剂、保水剂、、塑 性膨胀剂、防锈剂按重量份数称量后，先将U型膨胀剂、减水剂、增强剂、缓凝剂、消泡剂、保 水剂、、塑性膨胀剂和防锈剂放入砂浆搅拌机中，在搅拌速度为l〇〇〇r/min进行搅拌混合， 然后将600目细度的矿物填充料加入砂浆搅拌机中进行搅拌5?10分钟，得混合料后进入 成品包装罐内，检验包装，得到预应力孔道压浆剂。
[0034]本发明主要技术指标：
【权利要求】
1. 一种预应力孔道压浆剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：其中，600目细度 的矿物填充料40?60份、U型膨胀剂20?50份、减水剂2?6份、增强剂1?5份、缓凝 齐[J 0. 1?1份、消泡剂0. 1?0. 5份、保水剂2?6份、塑性膨胀剂0. 01?0. 05份、防锈剂 0. 01?0. 05份；所述的减水剂为高性能聚羧酸减水剂，为聚酯型结构；或者是聚醚型结构。
2. 根据权利要求1所述的预应力孔道压浆剂，其特征在于：所述的U型膨胀剂包括无 水硫错酸I丐2?4份、明研^石0. 5?2份、石骨0. 4?1. 5份和表面活性剂0. 1?0. 5份， 其制备方法是将无水硫铝酸钙、明矾石和石膏粉磨后经过1200°C煅烧成膨胀熟料，然后在 所得熟料中加入表面活性剂，并继续加热到150?200°C下充分混合。
3. 根据权利要求2所述的预应力孔道压浆剂，其特征在于：所述的表面活性剂为十二 烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、烷基苯酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。
4. 根据权利要求1所述的预应力孔道压浆剂，其特征在于：所述的增强剂包括硅灰粉 和可再分散乳胶粉。
5. 根据权利要求1所述的预应力孔道压浆剂，其特征在于：所述的缓凝剂包括糖蜜、硼 砂、葡萄糖酸钠、硫酸铝；糖蜜、硼砂、葡萄糖酸钠、硫酸铝的重量比为〇.5:1:1:1，所述的糖 蜜是以蔗糖精制生产过程中产生的废糖蜜为原料，将废糖蜜配成质量浓度为20?30%的溶 液，经过300Da?700Da的纳滤膜透析，透析液经过真空浓缩后即得。
6. 根据权利要求1所述的预应力孔道压浆剂，其特征在于：所述的消泡剂为有机硅、异 辛醇、二异丁基甲醇、二硬脂酰乙二胺和二棕榈酰乙二胺中两种以上混合。
7. 根据权利要求1所述的预应力孔道压浆剂，其特征在于：所述的保水剂包括钠基膨 润土和低粘度羟丙基甲基纤维素，钠基膨润土和低粘度羟丙基甲基纤维素的重量比为2:1。
8. 根据权利要求1所述的预应力孔道压浆剂，其特征在于：所述的塑性膨胀剂为硝酸 铵、碳酸铵中的一种或两种。
9. 根据权利要求1所述的预应力孔道压浆剂，其特征在于：所述的防锈剂为亚硝酸钠。
10. 如权利要求1所述的预应力孔道压浆剂的生产方法，其特征在于：将600目细度的 矿物填充料、U型膨胀剂、减水剂、增强剂、缓凝剂、消泡剂、保水剂、、塑性膨胀剂、防锈剂按 重量份数称量后，先将U型膨胀剂、减水剂、增强剂、缓凝剂、消泡剂、保水剂、、塑性膨胀剂 和防锈剂放入砂楽搅拌机中，在搅拌速度为l〇〇〇r/min进行搅拌混合，然后将600目细度的 矿物填充料加入砂浆搅拌机中进行搅拌5?10分钟，得混合料后进入成品包装罐内，检验 包装，得到预应力孔道压浆剂。
【文档编号】C04B24/38GK104386979SQ201410569837
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】覃乃舟 申请人:广西南宁柏睿通合成建材科技有限公司