一种用于填充钢结构中钢管的加气混凝土料浆及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑用料浆技术领域，具体涉及一种用于填充钢结构中钢管的加气混凝土料楽及其制备方法。
【背景技术】
[0002]钢结构住宅体系是住宅产业化发展的方向，将成为继砖混结构、框架结构之后，我国建筑建造的新模式。该技术在国外很成熟，发达国家钢结构民用建筑应用达到总建筑面积40%以上。我国仍处于起步阶段。长期以来，我国的住宅结构以砖混结构和钢筋混凝土结构为主。传统的住宅结构自重大，同时，由于墙厚、梁高、柱大，而使得空间利用率低，开间进深较小，布置不灵活。随着我国政府对住宅建筑节能减排的高度重视，钢结构住宅因其在建筑节能中体现的独特优势，成为住宅市场的一支新生力量。钢结构住宅体系的梁、柱保温也是人们关注的重点，冷桥一般产生于钢管附近，影响着住宅布局和节能效率，是钢结构体系亟待解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种用于填充钢结构中钢管的加气混凝土料浆及其制备方法，以达到使钢结构自身具有保温、隔热性能，并能减少或避免冷桥现象的发生。
[0004]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种用于填充钢结构中钢管的加气混凝土料浆，其由干料和辅料制成，其中，干料由下述重量百分比的组分组成:黄河沙或粉煤灰40?60%，普通水泥20?50%，特种水泥2?10%，脱硫石膏2?10%，余量为废料，所述废料为蒸压加气混凝土砌块生产过程中切割产生的下脚料;辅料包括双氧水、高锰酸钾、稳泡剂、减水剂和聚丙烯纤维:双氧水以H2O2计，占干料重量的0.18?0.29%;高锰酸钾占干料重量的0.015?0.02%;稳泡剂占干料重量的0.02?0.04% ；高效减水剂占干料重量的0.1-0.2% ；聚丙烯纤维占干料重量的0.21?0.50%。
[0005]具体的，所述特种水泥包括32.5及以上标号的快硬硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、低碱度硫铝酸盐水泥或快硬铁铝酸盐水泥等。所述聚丙烯纤维长径比为40，长度8?19mm，抗拉强度 2 633MPa。
[0006]具体的，所述黄河沙取自郑州黄河段，其S12含量在60?75%之间、有机物不高于2.5%、含泥量不高于2.0 %。所述粉煤灰为电厂焚烧煤炭后的废弃物，属Π级灰，0.08mm筛筛余15?25 %。所述普通水泥为P.0 42.5水泥。所述脱硫石膏为电厂脱硫石膏，SO3含量约为41%。所述双氧水质量浓度优选为30%，用作发气剂。高锰酸钾是一种催化剂，促进双氧水发气反应。所述稳泡剂由体积比为1:3:40的油酸、三乙醇胺和水在常温下混合配制而得，用以降低气泡表面张力，加固气泡膜机械强度，保证浇注稳定。所述减水剂为聚羧酸减水剂，减水率I 25%，密度为1.41 ± 0.02g/ml，固含97 土 2%。聚丙烯纤维因其突出的抗拉强度，在加气混凝土中有着强力的拉附作用，能显著提高加气混凝土的比强度。
[0007]用于填充钢结构中的钢管可以为圆形或方形等形状。
[0008]上述用于填充钢结构中钢管的加气混凝土料浆的制备方法，其包括以下步骤:
1)将含水率5%以下的黄河沙磨至0.08mm方孔筛筛余不大于10%;
2)将粉煤灰或磨过的黄河沙与脱硫石膏、废料加入水中搅拌I?2min，成为料浆;然后向料浆中加入普通水泥、特种水泥、高锰酸钾、稳泡剂、减水剂、聚丙烯纤维搅拌30?50s，控制浆体扩散度在27?39cm、温度在38?50°C，最后加入双氧水搅拌6?12s即可浇注。
[0009]本发明混凝土料浆可以使钢管具有足够的抗压强度、承载力以及更好的抗震、保温、隔热等性能，解决了温度变化导致钢管附近出现冷桥现象的问题，在遭受火灾时可使钢结构的截面温度场得以不均匀分布，增加钢结构的耐火、防火性;可使所获得的钢结构比钢筋混凝土结构具有更低的自身重量，从而方便吊装、运输，使施工过程更加简便。
[0010]和现有技术相比，本发明灌浆料的优点在于:
相比铝粉发气的加气混凝土，浇注更稳定，浇注后很快成型，无不良现象，强度较高，水泥使用量不大，对养护环境要求不高，适合工程施工。可根据不同配比及工艺制度制备成04级、05级、06级、07级加气混凝土料浆。
【具体实施方式】
[0011]以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步地详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此。
[0012]下述各实施例中，黄河沙取自郑州黄河段，其S12含量在60?75%之间、有机物不高于2.5%、含泥量不高于2.0 %。粉煤灰为电厂焚烧煤炭后的废弃物，属Π级灰，0.08mm筛筛余15?25 %。普通水泥为P.0 42.5水泥。脱硫石膏为电厂脱硫石膏，SO3含量约为41%。所述双氧水质量浓度为30%。稳泡剂由体积比为I: 3:40的油酸、三乙醇胺和水在常温下混合配制而得。减水剂为聚羧酸减水剂，减水率2 25%，密度为1.41 ± 0.02g/ml，固含97 ± 2%。聚丙烯纤维长径比为40，长度8?19mm，抗拉强度? 633MPa。
[0013]实施例1中特种水泥为32.5及以上标号的快硬铁铝酸盐水泥，实施例2中特种水泥为32.5及以上标号的低碱度硫铝酸盐水泥，实施例3中特种水泥为32.5及以上标号的快硬硫铝酸盐水泥。
[0014]实施例1
一种用于填充钢结构中钢管的加气混凝土料浆，其由干料和辅料制成，其中，干料由下述重量百分比的组分组成:黄河沙60%，普通水泥25%，特种水泥5%，脱硫石膏5%，废料5%，所述废料为蒸压加气混凝土砌块生产过程中切割产生的下脚料;辅料包括30%双氧水、高锰酸钾、稳泡剂、减水剂和聚丙烯纤维:30%双氧水占干料重量的0.60%;高锰酸钾占干料重量的0.015% ；稳泡剂占干料重量的0.03% ；减水剂占干料重量的0.1 %;聚丙烯纤维占干料重量的0.25%。
[0015]上述用于填充钢结构中钢管的加气混凝土料浆的制备方法，其包括以下步骤:
(I)将含水率5%以下的黄河沙磨至0.08mm方孔筛筛余不大于10%;
(2 )将磨过的黄河沙和脱硫石膏、废料加入水中搅拌I分钟，成为料浆;然后向料浆中加入普通水泥、特种水泥、高锰酸钾、稳泡剂、减水剂、聚丙烯纤维，搅拌40s，控制浆体扩散度在35 cm左右(水料比0.386)，温度在38?50°C，最后加入双氧水搅拌6s即可浇注。浇注时间为2?7min。[ΟΟ??]按上述比例配制好加气混凝土料楽，通过5个饶注点位饶注，在5min内将料楽浇注于22000mmX 200mmX 200mm的矩形钢管中，静置1min后，料浆自然发气充满整个钢管，料浆硬化后，7d抗压强度约1.5MPa，无下沉、收缩等不良现象，与钢管管壁粘结良好。
[0017]实施例2
一种用于填充钢结构中钢管的加气混凝土料浆，其由干料和辅料制成，其中，干料由下述重量百分比的组分组成:黄河沙55%，普通水泥25%，特种水泥5%，脱硫石膏5%，废料10%，所述废料为蒸压加气混凝土砌块生产过程中切割产生的下脚料;辅料包括30%双氧水、高锰酸钾、稳泡剂、减水剂和聚丙烯纤维:30%双氧水占干料重量的0.75%;高锰酸钾占干料重量的0.015% ；稳泡剂占干料重量的0.03% ；减水剂占干料重量的0.1 %;聚丙烯纤维占干料重量的0.35%。
[0018]上述用于填充钢结构中钢管的加气混凝土料浆的制备方法参照实施例1，其中，步骤2 )中控制浆体扩散度为30，水料比为0.362。
[0019]按上述比例配制好加气混凝土料楽，通过3个饶注点位饶注，在4min内将料楽饶注于16000mmX 200mmX 200mm的矩形钢管中，静置1min后，料楽自然发气充满整个钢管，料浆硬化后，7d抗压强度约1.5MPa，无下沉、收缩等不良现象，与钢管管壁粘结良好。
[0020]实施例3
一种用于填充钢结构中钢管的加气混凝土料浆，其由干料和辅料制成，其中，干料由下述重量百分比的组分组成:粉煤灰55%，普通水泥34%，特种水泥6%，脱硫石膏5% ;辅料包括30%双氧水、高锰酸钾、稳泡剂、减水剂和聚丙烯纤维:30%双氧水占干料重量的0.96%;高锰酸钾占干料重量的0.02% ；稳泡剂占干料重量的0.02%;减水剂占干料重量的0.2%;聚丙烯纤维占干料重量的0.48% ο
[0021]上述用于填充钢结构中钢管的加气混凝土料浆的制备方法参照实施例1，其中，步骤2 )中控制浆体扩散度为34，水料比为0.35。
[0022]按上述比例配制好加气混凝土料楽，通过3个饶注点位饶注，在4min内将料楽饶注于14000mmX 200mmX 200mm的矩形钢管中，静置1min后，料楽自然发气充满整个钢管，料浆硬化后，7d抗压强度约1.7MPa，无下沉、收缩等不良现象，与钢管管壁粘结良好。
[0023]以上通过实例对本发明用于填充钢结构中钢管的加气混凝土料浆及其填充方法进行了示意性描述，该描述没有限制性。本领域人员应能理解，在实际应用中，为了适合于某种需要，上述实施例中各组分的含量均可在其范围内获得其它选择，而其他人员在本发明的启示下也可能作出相同或相似的技术方案。特别需要指出的是，只要不脱离本发明的宗旨，所有显而易见的改变，均包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于填充钢结构中钢管的加气混凝土料浆，其特征在于，由干料和辅料制成，其中，干料由下述重量百分比的组分组成:黄河沙或粉煤灰40?60%，普通水泥20?50%，特种水泥2?10%，脱硫石膏2?10%，余量为废料，所述废料为蒸压加气混凝土砌块生产过程中切割产生的下脚料;辅料包括双氧水、高锰酸钾、稳泡剂、减水剂和聚丙烯纤维:双氧水以H2O2计，占干料重量的0.18?0.29%;高锰酸钾占干料重量的0.015?0.02%;稳泡剂占干料重量的0.02?0.04%;高效减水剂占干料重量的0.1?0.2%;聚丙烯纤维占干料重量的0.21?0.50%ο2.根据权利要求1所述用于填充钢结构中钢管的加气混凝土料浆，其特征在于，所述特种水泥包括32.5及以上标号的快硬硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、低碱度硫铝酸盐水泥或快硬铁铝酸盐水泥;所述聚丙烯纤维长径比为40，长度8?19_。3.根据权利要求1所述用于填充钢结构中钢管的加气混凝土料浆，其特征在于，钢管为圆形或方形。4.一种如权利要求1所述用于填充钢结构中钢管的加气混凝土料浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)将含水率5%以下的黄河沙磨至0.08mm方孔筛筛余不大于10%; 2)将粉煤灰或磨过的黄河沙与脱硫石膏、废料加入水中搅拌I?2min，成为料浆;然后向料浆中加入普通水泥、特种水泥、高锰酸钾、稳泡剂、减水剂、聚丙烯纤维搅拌30?50s，控制楽体扩散度在27?39cm，最后加入双氧水搅拌6?12s即可饶注。
【专利摘要】本发明公开了一种用于填充钢结构中钢管的加气混凝土料浆，其由干料和辅料制成，其中，干料由下述重量百分比的组分组成：黄河沙或粉煤灰40～60％，普通水泥20～50％，特种水泥2～10％，脱硫石膏2～10％，余量为废料，所述废料为蒸压加气混凝土砌块生产过程中切割产生的下脚料；辅料包括双氧水、高锰酸钾、稳泡剂、减水剂和聚丙烯纤维。本发明混凝土料浆可以使钢管具有足够的抗压强度、承载力以及更好的抗震、保温、隔热等性能，解决了温度变化导致钢管附近出现冷桥现象的问题，在遭受火灾时可使钢结构的截面温度场得以不均匀分布，增加钢结构的耐火、防火性。
【IPC分类】C04B28/06, C04B28/04
【公开号】CN105565746
【申请号】CN201510985306
【发明人】吕常胜, 杨广军, 司政凯, 邓小成, 曹林方, 韩磊
【申请人】河南兴安新型建筑材料有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月25日