专利名称：后张法预应力混凝土孔道用灌浆材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及后张法预应力混凝土孔道用灌桨材料及其制 备方法。
背景技术：
后张预应力钢筋混凝土技术在现代建筑业中已得到越来越广泛的应用，金属波纹管作为 后张预应力钢筋混凝土的成孔材料也已被人们普遍采用，为防止预应力筋的腐蚀同时增加 预应力筋和混凝土的结合，规范要求在后张有粘结预应力筋张拉结束后应尽早进行孔道灌 浆，孔道内水泥浆应饱满、密实。水泥浆灌注在预应力混凝土预制梁中一个重要的环节。 灌浆材料及孔道压浆施工工艺正确程度直接影响预应力混凝土预制梁的质量和使用寿命。 因此为保证预应力混凝土预制梁的质量和使用寿命，应该有一套符合施工实际的灌浆和孔 道压浆施工工艺。后张法预应力灌浆材料是保护预应力钢筋不锈蚀，使后张预应力钢筋与 整体结构连接成一体的关键性材料。后张预应力灌浆材料的主要作用是保护钢筋不外露锈 蚀及保证预应力钢筋和混凝土构件之间有效的应力传递。
目前，国内应用的预应力混凝土孔道灌浆材料在实际施工中经常会出现一些质量问题影 响灌浆质量。常存在的问题有孔道灌浆强度低，不密实；浆体泌水；孔道灌浆后排气孔 连续出清水；孔道灌浆不饱满，孔道顶部有较大的月牙形空隙，甚至有露筋现象等。这些 现象不仅会引起预应力筋锈蚀，影响预应力筋与构件混凝土不能有效的粘结，严重时会造 成预应力筋断裂，使构件破坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无收縮、无泌水的后张法预应力混凝土孔道用灌浆材料。
本发明的另一个目的在于提供上述预应力混凝土孔道用高性能无收縮水泥基灌浆材料 的制备方法。
本发明采用微细化和组成优化技术制备后张法预应力混凝土孔道用灌浆材料，该灌浆材
4料早期塑性膨胀，使浆体充满孔道空间，使灌浆密实，不留空隙，有效传递应力和保护钢 筋，中后期收缩值小。本发明的预应力混凝土孔道用高件能无收縮水泥基灌浆材料可从根 本上解决影响后张有粘结预应力混凝土施工质量的灌浆难题，保证预应力混凝土工程的质 量，促进有粘结预应力混凝土的发展。
本发明的技术方案是
一种后张法预应力混凝土孔道用灌浆材料，各组分的重量份配比为
硅酸盐水泥 100 膨胀剂 10-40 铝粉 0-1 减水剂 0.5-3
增粘剂 0 -2
聚丙烯纤维 0 -0.6
硅灰 1 -20
石灰石粉 10 -100 各组分较佳的重量份配比为
硅酸盐水泥 100
膨胀剂 15-20
铝粉 0-1
减水剂 0.5-3
增粘剂 0-0.6
聚丙烯纤维 0.3-0.6
硅灰 5-10
石灰石粉 40-100
优选的，所述的水泥为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，其强度不低于42.5强度等级，； 优选的，所述的膨胀剂为硫铝酸钙膨胀剂或生石灰膨胀剂，优选生石灰膨胀剂。 优选的，所述的铝粉为加气混凝土用发泡剂。
优选的，所述的减水剂为氨基磺酸盐减水剂粉剂或甲基萘磺酸钠粉状减水剂。 优选的，所述的增粘剂为温轮胶或纤维素系增粘剂，包括羟乙基甲基纤维素醚、羟丙 基甲基纤维素醚，其粘度范围为2.5万~4万，优选温轮胶。优选的，所述的硅灰为凝聚态硅灰或普通硅灰，比表面积》19000n^/kg。 优选的，所述的石灰石粉为重质碳酸钙，细度《100目。
本发明的后张法预应力混凝土孔道用灌浆材料可以用于桥梁、水利、水电、道路、地 下、基础等后混凝土工程中，也可用于工程修补与加固用卨性能水泥基灌浆材料。
本发明的制备方法为选择符合规格的各类原材料，按上述比例称量所需的硅酸盐水 泥、膨胀剂、铝粉、减水剂、增粘剂、硅灰和石灰石粉组分，在搅拌机中充分搅拌约3分 钟后，加入聚丙烯纤维继续搅拌至均匀。
本发明中，膨胀剂的作用是参与水泥的水化过程，产生一定量的膨胀性水化产物，在 混凝土强度增长的过程中，使混凝土产生一定的体积膨胀，补偿混凝土由于干燥失水所导 致的收縮。减水剂的加入是塑化减水，使混凝土达所要求的流动性情况下，水灰比降低， 从而减小孔隙率，减小硬化体收縮。聚丙烯纤维的加入可以提高混凝土早期抗塑性收縮开 裂的能力，增强了硬化混凝土的阻裂抗裂作用。
本发明的有益效果-
1、 本发明的后张法预应力混凝土孔道用灌浆材料具有高效减水、增强的功能，掺入一 定量的灌浆材料的流锥时间在14 25秒，具有高流动性和良好的可灌性，即使具有异形部 位的复杂结构，浆体也能自由填充孔道的各个部位并达到自密实。
2、 本发明的后张法预应力混凝土孔道用灌浆材料在掺入后能够显著降低灌浆料的泌 水率，由于采用了功能性的有机高分子材料，在保持浆体高流动性的前提下，适当提高了 体系的粘度,从而有效避免了沉降分离，阻止水分迁移到浆体上部而造成灌衆缺陷，灌浆材 料的泌水率接近为零。
3、 本发明的后张法预应力混凝土孔道用灌浆材料在水化硬化的不同阶段产生适度的 微膨胀,以补偿水泥体系的塑性收缩、干燥收縮、和自身体积收縮，确保了衆体硬化后的体 积稳定性。
4、 本发明的后张法预应力混凝土孔道用灌浆材料具有适度缓凝和保持流动性的能力。 与现有的预应力混凝土孔道用灌浆材料相比，本发明产品在塑性阶段具有高流动性、无泌 水、在压力下无离析，硬化后无收縮、强度高、长期耐久性特别优良、对钢筋具有长期保 护作用。
具体实施例方式
混凝土预应力孔道灌浆材料，由硅酸盐水泥、膨胀剂、铝粉、减水剂、增粘剂、硅灰、聚丙烯纤维、石灰石粉等组成。根据应用的环境条件，通过调整发明的配方，可以获得所
需要的性能。 实施例1
硅酸盐水泥 100
硫铝酸钙膨胀剂 15
铝粉 0
氨基磺酸盐减水剂 0.5
温轮胶增粘剂 0.3
聚丙烯纤维 0.3
硅灰 5
石灰石粉 100
上述配比制备的灌浆材料，按水灰比为0.4使用时，制备的灌浆材料浆体流动性大、泌 水率为0.5%， 3d自由膨胀率为1.2%, 28天抗压强度大于55MPa。灌浆材料具有高流动性、 浆体稳定性与填充性。
实施例2
硅酸盐水泥 100
生石灰膨胀剂 10
铝粉 1
氨基磺酸盐减水剂 0.7
温轮胶增粘剂 0.5
聚丙烯纤维 0.6
硅灰 10
石灰石粉 50
上述配比制备的灌浆材料，按水灰比为0.38使用时，制备的灌浆材料浆体流动性大、 泌水率为0%, 3d自由膨胀率为1.5%， 28天抗压强度大于60MPa。灌浆材料具有高流动性、 浆体稳定性与填充性。
实施例3
硅酸盐水泥 100
7硫铝酸钙膨胀剂 20
铝粉 1
甲基萘磺酸钠减水剂 0.5
纤维素醚增粘剂 0.6
聚丙烯纤维 0
硅灰 5
石灰石粉 100
上述配比制备的灌浆材料，按水灰比为0.4使用时，制备的灌浆材料浆体流动性大、泌 水率为0%， 3d自由膨胀率为1.7°/。， 28天抗压强度大于50MPa。
实施例4
硅酸盐水泥 100
硫铝酸钙膨胀剂 40
铝粉 0
氨基磺酸盐减水剂 3
温轮胶增粘剂 0.1
聚丙烯纤维 0
硅灰 1
石灰石粉 100
上述配比制备的灌浆材料，按水灰比为0.4使用时，制备的灌浆材料浆体流动性大、泌 水率为0%, 3d自由膨胀率为3.7%, 28天抗压强度大于60MPa。
实施例5
硅酸盐水泥 100
硫铝酸钙膨胀剂 10
铝粉 0
氨基磺酸盐减水剂 1
温轮胶增粘剂 2
8聚丙烯纤维 0.1 硅灰 1 石灰石粉 10
上述配比制备的灌浆材料，按水灰比为0.4使用时，制备的灌浆材料浆体流动性大、泌 水率为0%， 3d自由膨胀率为0.5°/。， 28天抗压强度大于40MPa。
实施例6
硅酸盐水泥刚
硫铝酸钙膨胀剂20
铝粉0.2
甲基萘磺酸钠减水剂0.8
温轮胶增粘剂0.4
聚丙烯纤维0.4
硅灰20
石灰石粉70
上述配比制备的灌浆材料，按水灰比为0.4使用时，制备的灌浆材料浆体流动性大、泌水率为0%， 3d自由膨胀率为2.0%， 28天抗压强度大于45MPa。
权利要求
1. 一种后张法预应力混凝土孔道用灌浆材料，各组分的重量份配比为硅酸盐水泥100膨胀剂10-40铝粉 0-1减水剂0.5-3增粘剂0-2聚丙烯纤维0-0.6硅灰 1-20石灰石粉 10-100。
2、根据权利要求1所述的后张法预应力混凝土孔道用灌浆材料，其特征在于各组分的重量份配比为硅酸盐水泥100膨胀剂15-20铝粉0-1减水剂0.5-3增粘剂0-0.6聚丙烯纤维0.3-0.6硅灰5-10石灰石粉40-100。
3、 根据权利要求1所述的后张法预应力混凝土孔道用灌浆材料，其特征在于所述的硅酸盐水泥的强度不低于42.5强度等级。
4、 根据权利要求l所述的后张法预应力混凝土孔道用灌浆材料，其特征在于所述的膨胀剂为硫铝酸钙膨胀剂或生石灰膨胀剂。
5、 根据权利要求1所述的后张法预应力混凝土孔道用灌浆材料，其特征在于所述的减水剂为氨基磺酸盐减水剂粉剂或甲基萘磺酸钠粉状减水剂。
6、 根据权利要求1所述的后张法预应力混凝土孔道用灌浆材料，其特征在于所述的增粘剂为温轮胶或者纤维素系增粘剂。
7、 根据权利要求6所述的后张法预应力混凝土孔道用灌浆材料，其特征在于所述的纤维素系增粘剂为羟乙基甲基纤维素醚或羟丙基甲基纤维素醚，其粘度范围为2.5万~4万。
8、 根据权利要求1所述的后张法预应力混凝土孔道用灌浆材料，其特征在于所述的硅灰为凝聚态硅灰或普通硅灰，比表面积^19000mS/kg。
9、 根据权利要求1所述的后张法预应力混凝土孔道用灌浆材料，其特征在于所述的石灰石粉为重质碳酸钙，细度为《100目。
10、 根据权利要求1-9中任一权利要求所述的后张法预应力混凝土孔道用灌浆材料的制备方法，该方法是按比例称量硅酸盐水泥、膨胀剂、铝粉、减水剂、增粘剂、硅灰和石灰石粉组分，在搅拌机中搅拌均匀，加入聚丙烯纤维继续搅拌均匀。
全文摘要
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种后张法预应力混凝土孔道用灌浆材料及其制备方法。本发明所述的后张法预应力混凝土孔道用灌浆材料，由硅酸盐水泥、膨胀剂、铝粉、减水剂、增粘剂、聚丙烯纤维、硅灰和石灰石粉组成。本发明的后张法预应力混凝土孔道用灌浆材料具有无收缩、高效减水、高流动性和良好的可灌性的功能，即使具有异形部位的复杂结构，浆体也能自由填充孔道的各个部位并达到自密实；其掺入后能够显著降低灌浆料的泌水率。同时，掺入该灌浆材料在水化硬化的不同阶段产生适度的微膨胀，以补偿水泥体系的塑性收缩、干燥收缩、和自身体积收缩，确保了浆体硬化后的体积稳定性；具有适度缓凝和保持流动性的能力。
文档编号C04B28/04GK101462861SQ200810204760
公开日2009年6月24日 申请日期2008年12月17日 优先权日2008年12月17日
发明者蒋正武 申请人:同济大学