一种三元胶凝体系支座砂浆的制作方法

文档序号:20912106发布日期:2020-05-29 13:06阅读:461来源:国知局

本发明涉及建筑材料的技术领域,具体而言,涉及一种三元胶凝体系支座砂浆。



背景技术:

支座砂浆,是一种高性能改性水泥基灌浆材料,采用了多种有机、无机添加剂,具有高强、无收缩、耐久性能好等特性,支座砂浆能够自流找平,可操作时间长,且完工后表面光滑平整,克服了传统砂浆所产生的不平整、易开裂剥落起粉等缺点。

在高速铁路和铁路客运专线的桥梁设计中,对现浇梁盆式橡胶支座和圆柱面刚支座的安装,支座砂浆材料需要满足高耐久性、高强度、良好的工作性能以及兼顾经济性。

支座砂浆材料配合比设计的基本要求需要满足铁道部发行的行业标准tb/t2332-2013《铁路桥梁盆式支座》,在标准规范中明确要求支座砂浆具有一定膨胀性、小时强度、30min内流动性能等,现有专利cn101486545-膨胀可控型超早强支座砂浆材料,公开了能够控制膨胀性的支座砂浆,该支座砂浆在塑性阶段具有良好的膨胀填充性能,在硬化后期具有微膨胀填充性,在使用过程中,为了提高工作性能,往往需要浆体具有较高的流动性,高流动性容易造成支座砂浆分成离析,进而导致强度发展不均匀,体积稳定性差,表面强度低等问题。

因此有必要设计一种能够抗离析、高早强、高流态的胶凝材料。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种三元胶凝体系支座砂浆和制备方法,用以实现高早强、高流态和抗离析的支座砂浆材料。

本发明通过以下技术方案实现:包括以下组分,以重量份计:

为了更好的实现本发明,进一步的,包括以下组分,以重量份计:

为了更好的实现本发明,进一步的,所述微珠粉包括以下组分组成:sio250~70%;al2o323~30%;fe2o31~6%;cao0.1~0.8%;mgo1~3%;na2o+k2o0.1~5.0%;c0.01~3%;tio20.1~4%。

为了更好的实现本发明,进一步的,所述微珠粉包括以下组分组成:sio255~65%;al2o326~35%;fe2o31~5%;cao0.2~0.6%;mgo1~2%;na2o+k2o0.5~4.0%;c0.01~2%;tio20.5~2%。所用微珠粉al2o3含量越高,潜在活性越强,作为掺合料补强效果更好。

为了更好的实现本发明,进一步的,所述微珠粉的平均粒径≤1.2μm。

为了更好的实现本发明,进一步的,所述石英砂选自20~40目石英砂;40~70目石英砂或70~100目石英砂。

为了更好的实现本发明,进一步的,所述缓凝剂选自葡萄糖酸钠、柠檬酸、尿素、硼砂、硝酸钙、六偏磷酸钠中的一种或多种。

为了更好的实现本发明,进一步的,所述早强剂选自硫酸钠、甲酸钙、硫酸锂、碳酸锂中的一种或多种。

为了更好的实现本发明,进一步的,所述膨胀剂选自亚氨基二乙腈,偶氮二甲基酰胺、硬脂酸钙中的一种或多种。

为了更好的实现本发明,进一步的,所述减水剂为聚羧酸粉体减水剂。

反应机理:

本发明提供一种三元胶凝体系支座砂浆组分,其中有普硅水泥、硫铝水泥和石膏组成三元胶凝体系,其中普硅水泥选自p.o42.5普通硅酸盐水泥,硫铝水泥选自快硬硫铝水泥或铁铝酸盐水泥,该石膏选自α-半水石膏或无水石膏,在这三元胶凝体系中加入石英砂作为骨料,并还增设有减水剂、缓凝剂、早强剂、膨胀剂、微珠粉、胶粉和消泡剂等外加剂,其中三元胶凝材料与微珠粉配合,所述微珠粉的平均粒径≤1.2μm,该微珠粉的主要成分包括sio255~65%;al2o326~35%;fe2o31~5%;cao0.2~0.6%;mgo1~2%;na2o+k2o0.5~4.0%;c0.01~2%;tio20.5~2%;通过微珠粉与三元胶凝系统的协同作用,使其在保证无沉降离析的前提下使得浆体粘度更低,流动性更好,该微珠粉主要是起到抗离析的目的。

本发明中膨胀剂为塑性膨胀剂,并且优选自亚氨基二乙基、偶氮二甲基酰胺和硬脂酸钙中的一种或多种,将三元胶凝材料与膨胀剂配合使用,使得浆体在塑性阶段和硬化后期都具有微膨胀性,且保持自由膨胀率在0.04~0.06%之间。

本发明中还增加有减水剂,该减水剂选自聚羧酸粉体减水剂,能够改善浆体的流动性,从而提高其工作性能。

本发明中还增加有缓凝剂,该缓凝剂选自葡萄糖酸钠、柠檬酸、尿素、硼砂、硝酸钙、六偏磷酸钠中的一种或多种,在反应过程中,可以进一步控制水泥的水化凝结时间,从而使控制性更高。

本发明中还增加有早强剂,该早强剂选自硫酸钠、甲酸钙、硫酸锂、碳酸锂中的一种或多种,使其具有促硬作用。

本发明中的消泡剂主要选自有机硅消泡剂,能够消除浆体在搅拌过程中产生的气泡,提高力学性能和抗渗性能。

本发明还增加有胶粉,该胶粉为可再分散乳胶粉,具体是选自醋酸乙烯-乙烯共聚物和/或丙烯酸共聚物,能够提高浆体抗折强度和粘结力。

本发明的有益效果是:本发明通过将硫铝水泥、普硅水泥和石膏作为三元胶凝体系,并在三元胶凝体系中增设微珠粉、减水剂、缓凝剂、早强剂、膨胀剂、胶粉和消泡剂等外加剂,从而使得支座砂浆材料能够满足《铁路桥梁盆式支座》中的性能要求,尤其是加入微珠粉,协同作用后,使其制得的支座砂浆具有抗离析、高早强和高流态等良好性能。

本发明支座砂浆材料可以用于高速铁路桥梁盆式橡胶支座和圆柱面刚支座安装固定,使用简单,现场加水搅拌即可,充分搅拌静置无泌水、分层等不良现象,该制作砂浆具有良好的工作性能。

本发明所提供的支座砂浆能够实现无外力作用下的重力灌浆,通过设置塑性膨胀剂,在塑性阶段和膨胀阶段都具有微膨胀。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种三元胶凝体系支座砂浆,包括以下组分,以重量份计:

实施例2

一种三元胶凝体系支座砂浆,包括以下组分,以重量份计:

实施例3

一种三元胶凝体系支座砂浆,包括以下组分,以重量份计:

实施例4

一种三元胶凝体系支座砂浆,包括以下组分,以重量份计:

实施例5

一种三元胶凝体系支座砂浆,包括以下组分,以重量份计:

实施例6

一种三元胶凝体系支座砂浆,包括以下组分,以重量份计:

实施例7

一种三元胶凝体系支座砂浆,包括以下组分,以重量份计:

对比例1

一种三元胶凝体系支座砂浆,包括以下组分,以重量份计:

对比例2

一种支座砂浆,包括以下组分,以重量份计:

对比例3

一种三元胶凝体系支座砂浆,包括以下组分,以重量份计:

对比例4

一种三元胶凝体系支座砂浆,包括以下组分,以重量份计:

对比例5

一种三元胶凝体系支座砂浆,包括以下组分,以重量份计:

将上述实施例1~7、对比例1~5进行性能测试;

测试方法和标准参考如下国标:

tb/t2331-2013《铁路桥梁盆式支座》

gb/t2419-2016《水泥胶砂流动度测试方法》

gb/t50080-2016《混凝土拌合物性能试验方法标准》

gb50119-2013《混凝土外加剂应用技术规范》

gb/t50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》

测试结果如下表所示:

表1

表2

以上实验表1为实施例,主要讨论三元胶凝材料配比、微珠粉的变化对支座砂浆的影响;表2为对比例,作为端点值讨论普硅、石膏、微珠、胶粉、早强剂对支座砂浆的影响。

通过上述实验结果得出,本发明所提供的三元胶凝体系支座砂浆,相

根据表1、2作对比分析,参考流动度、泌水率、强度、自由膨胀率性能对比可以看出:

表1中实施例3、4、5、7无泌水,其中实施例3的流动性、强度最佳。自由膨胀率对比可以看出,实施例3~7的2d和28d膨胀率均较稳定。综合流动度、泌水率、强度、自由膨胀率性能分析,实施例3性能最佳。

表2中对比例1~5分别作为端点值讨论普硅、石膏、微珠、胶粉、早强剂对支座砂浆的影响,可以看出缺少以上几种组分均会造成砂浆的性能缺陷。

对于现有技术而言在流动性、泌水率、抗压强度、抗折强度、自由膨胀率性能等方面上具有较强的性能,从上表中可以得出实施例3性能最佳。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

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