一种预应力孔道压浆剂及其制备和使用方法
【技术领域】
[0001] 本发明提供了一种预应力孔道压浆剂，尤其设及一种添加有凝结时间调节剂的预 应力孔道压浆剂，同时还设及到上述孔道压浆剂的制备方法和使用方法，属于水泥混凝± 建筑材料领域。
【背景技术】
[0002] 水泥基复合材料在使用过程中受气溫变化影响显著，施工过程发现气溫低于o°c 时，水泥基材料出现凝结时间过长、泌水严重甚至冻胀等病害；而气溫高于40°C时，水泥基 材料凝结过快导致无法正常施工。上述问题的出现，往往通过一系列辅助措施来保证施工 质量，比如冬季预应力孔道压浆施工采取蒸养等保溫措施、夏季施工需添加冰块W获得充 足的施工时间。
[0003] 现有的娃酸盐类水泥用凝结时间调节剂，大都采用无机盐类、有机高分子类材料， 存在受溫度影响敏感、容易引起后期强度倒缩等问题，而采用矿物改性复合材料作为水泥 凝结时间调节剂可W很好的解决上述问题。
[0004]市售预应力孔道压浆剂种类较多，但是大都受气溫影响较大，遇到极端气溫条件 难W使用。因此，本领域需要在开发出水泥凝结时间调节剂的基础上，制备出凝结时间可 调的预应力孔道压浆剂，W保证预应力孔道压浆用水泥浆在不同溫度条件下可W正常的凝 结，从而保证了强度的上升，使得预应力钢绞线与外部混凝±结构连接紧密，保证应力的有 效传递。
【发明内容】
[0005] 本发明提供了一种具有高流动性、无泌水等特点的预应力孔道压浆剂，其中包含 有水泥凝结时间调节剂，可根据外部气溫变化调整水泥基复合材料的凝结时间，保证水泥 基复合材料正常使用和强度的正常增长，同时水泥凝结时间调节剂的加入，使水泥基复合 材料后期产生微膨胀性。
[0006] 实现本发明上述目的所采用的技术方案为：
[0007] 一种预应力孔道压浆剂，包括W下组分，各组分W及各组分所占的质量百分比为： 减水剂2~10%，粘度改性剂0. 1~10%，消泡剂0~1 %，凝结时间调节剂35~78%，矿 物改性组分15~50% ;所述的粘度改性剂为文莱胶、有机改性膨润±、气相白炭黑、比表面 积大于SOOm2Ag超细矿粉中的一种或两种W上的混合物；所述的矿物改性组分为石英粉、 重巧粉、白抓石粉、石灰石粉中的一种或两种W上的混合物；
[000引所述的凝结时间调节剂包括W下组分，各组分及其在凝结时间调节剂中所占的质 量百分比为：熟料28~52% ;石膏42~68% ;填料4~30% ;促凝剂0~3% ;所述熟料 为侣抓±矿经1300~1500°C般烧后得到的块状体；所述填料为粉煤灰、矿渣粉、微娃粉、娃 微粉的一种或两种W上的混合物。
[0009]所述减水剂为=聚氯胺减水剂、聚簇酸盐减水剂、糞系横酸盐减水剂、微珠物理减 水剂中的一种或两种的混合物。
[0010] 所述消泡剂为有机娃类、聚酸类、矿物油类中的一种或两种W上的混合物。
[0011] 所述的石膏为无水硬石膏、二水石膏、半水石膏中的一种或两种W上的混合物。
[0012] 所述的促凝剂为硫酸侣、侣酸钢、偏侣酸钢、碳酸钢、水玻璃中的一种或两种W上 的混合物。
[0013] 本发明同时还提供上述预应力孔道压浆剂的制备方法，包括W下步骤：按照上述 的质量百分比称取减水剂、粘度改性剂、消泡剂、矿物改性组分、熟料、石膏、填料W及促凝 剂，然后将W上各组分用球磨机磨细并混合均匀制成压浆剂；或者先将熟料、石膏、填料W 及促凝剂用球磨机磨细混合均匀，制成比表面积不小于350m7kg的凝结时间调节剂，然后 将凝结时间调节剂与其余组分用干粉混合机混合均匀制成压浆剂；所述压浆剂的比表面积 不小于350m2/kg。
[0014] 进一步的，本发明还提供了上述预应力孔道压浆剂的使用方法，包括W下步骤：首 先称取压浆剂和娃酸盐水泥，用干粉混合机混合均匀制成压浆料，压浆料中压浆剂的质量 百分比为1~50%，娃酸盐水泥的质量百分比为50~99%，然后按照水与压浆料重量比 《0. 33来称取压浆料，在揽拌机中先加入水，再加入压浆料并同时启动揽拌机，揽拌机转 速> 50化/min、线速度10~20m/s，压浆料加入完毕后继续揽拌3~8min，制浆完成后进行 压浆作业；
[0015] 或者不采用干粉混合机对压浆剂和娃酸盐水泥进行混合，而是在揽拌机中揽拌时 先加入水，再加入压浆剂，最后加入娃酸盐水泥，娃酸盐水泥加完后揽拌2~6min。
[0016] 与现有技术相比，本发明所具有的实质性特点或显著进步如下：
[0017] (1)与传统的缓凝剂、促凝剂等水泥凝结时间调节剂相比，本发明由矿物材料组 成，使用后不影响水泥基复合材料前期和后期强度，保证强度稳步上升，避免了后期强度倒 缩等病害。尤其是所采用的白抓石粉和重巧粉相对于其他矿物填料，具有成本低、来源广泛 的特点，更重要的是增加水泥浆液初性和强度，特别是增加水泥浆液的抗折强度，在水泥浆 液中形成还能骨架，增加了压浆浆液的强度，并提高硬化后试块的表面光泽和平整性。
[0018] (2)本发明具有调节水泥凝结时间外，还具有微膨胀的功效，保证水泥基材料后期 不收缩。
[0019] (3)文莱胶是一种特别的微生物源多聚糖，其水溶液具有很高的假塑性（剪切变 稀）。在静态W及低剪切力的条件下它表现出一种非常高的粘度，用于压浆剂中增加了水泥 浆液稠度，使得压浆浆液悬浮、稳定。文莱胶区别于其他粘度改性材料的特点主要有：1、增 加水泥浆液稳定性的同时，不会影响水泥浆液的流动性，保证预应力管道的最高点无泌水； 2、稳定性高。水泥浆液夏季施工溫度可达5(TCW上，使得水泥浆液依然保留着优异的稳定 性和粘度。3、具有很高的假塑性（剪切变稀）。在静态W及低剪切力的条件下水泥浆液表 现出一种非常高的稳定性，保证了压浆施工的顺利进行。
[0020] (4)本发明中所采用的微珠物理减水剂主要由微观颗粒为球形的矿物微粉组成， 相对于传统的化学减水剂具有的优势为：1、降粘特性：全球状的"滚珠效应"，显著降低水 泥浆剪切应力，降低混凝上或砂浆的塑性粘度。2、矿物减水特性：全球状超细颗粒的填充性 和"滚珠效应"，显著降低水泥浆的用水量，减水率达15%，并且与化学减水剂有完美的叠加 作用。3、累送和触变特性：全球状超细的特性对预应力孔道压浆有极佳的润滑改善作用，显 著降低预应力孔道压浆压力。4、高强度：具有超细特性和较好的活性，参与水泥水化反应， 提高压浆浆液的密实度，增加水泥浆硬化后期强度。
[0021] (5)基于上述四点的预应力孔道压浆剂，各组分之间协同发挥作用，因此能够 在-10°C~+45°C环境下与娃酸盐类水泥配合使用，保证了正常施工，不仅具有高流动性、 无泌水特点，还具有凝结时间可调、后期微膨胀等性能，使得预应力孔道压浆饱满，对预应 力钢绞线形成有效的保护，保证预应力的有效传递。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合具体实施例对本发明做详细具体的说明，但是本发明的保护范围并不局 限于W下实施例。
[0023]W下实施例中，熟料均为侣抓±矿经1300~1500°C般烧后得到的块状体。消泡剂 为有机娃类、聚酸类、矿物油类中的一种或两种W上的混合物。W下实施例中所制备的预应 力孔道压浆剂的比表面积不小于350m7kg。
[0024] 实施例1
[0025] 按照重量比例称取原料，具体为：聚簇酸盐减水剂4%，微珠物理减水剂2 %，文莱 胶0. 4 %，消泡剂0. 6 %，200目石英粉34 %，熟料19 %，二水石膏16 %，无水硬石膏16 %，粉 煤灰8 %，使用球磨机磨细混合均匀，制成压浆剂。
[0026] 按照重量称取8 %的压浆剂，92 %的52. 5级普通娃酸盐水泥，使用干粉混合机混 合均匀制成压浆料。
[0027] 环境气溫20 + 5 °C，水胶比0. 26,加水到揽拌机后，开启揽拌机，揽拌机转速 100化/min、线速度15m/s，然后均匀加入压浆料至揽拌机中，粉料加完后揽拌5min，制浆完 成后进行压浆。对制备的水泥浆液按照《公路桥涵施工技术规范》JTG/T巧0-2011和《公 路工程预应力孔道灌浆料（剂）》JT/T946-2014进行检测，具体指标见表1。 阳0測 实施例2
[0029] 按照重量比例称取原料，具体为：糞系减水剂6%，微珠物理减水剂4%，白炭黑 0. 2 %，消泡剂0. 8 %，400目白抓石粉16 %，熟料23 %，半水硬石膏14 %，二水石膏20 %，矿 渣粉6 %，微娃粉8 %，硫酸侣2 %，使用球磨机磨细混合均匀，制成压浆剂。
[0030] 按照重量称取10 %的压浆剂，90 %的52. 5R级娃酸盐水泥，使用干粉混合机混合 均匀制成压浆料。
[0031] 环境气溫-5 + 5 °C，水胶比0. 24,加水到揽拌机后，开启揽拌机，揽拌机转速 100化/min、线速度15m/s，然后均匀加入压浆料至揽拌机中，粉料加完后揽拌3min，制浆完 成后进行压浆。对制备的水泥浆液按照《公路桥涵施工技术规范》JTG/T巧0-2011和《公 路工程预应力孔道灌浆料（剂）》JT/T946-2014进行检测，具体指标见表1。 阳0巧 实施例3
[0033] 按照重量比例称取原料，具体为：聚簇酸盐减水剂3%，有机改性膨润± 0. 4%，消 泡剂0. 6 %，600目石灰石粉44 %，熟料26 %，无水硬石膏23 %，矿渣粉3 %，使用球磨机磨 细混合均匀，制成压