CN102092997A - 预应力混凝土管道压浆剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种预应力混凝土管道压浆剂，包括如下重量比的组分：水泥81.3～82.3份，硅灰4.0～5.0份，减水剂0.6～0.7份，膨胀剂11～12份，可再分散乳胶粉1.8～2.2份，水 余量，其中水灰比为0.33～0.35。本发明采用硅灰与乳胶粉双掺体系，可显著提高灌浆材料的强度，并且能有效清除泌水，降低浆体脆度系数，提高浆体密实度、充盈度，提高浆体粘结力。

Description

预应力混凝土管道压浆剂
技术领域
本发明涉及预应力混凝土管道压浆材料，尤其涉及一种后张法预应力混凝土梁管道压浆剂。
背景技术
预应力混凝土是在第二次世界大战后迫切需求医治战争创伤，从西欧迅速发展起来的，至今从理论、设计、材料、工艺到工程中的应用，都取得巨大发展。我国预应力混凝土的起步比西欧大约晚10年，但发展迅速、应用数量甚大，特别是近二、三十年来，我国预应力混凝土桥梁发展很快，无论是桥型、跨度、以及施工工艺和技术方面都有突破性发展，不少预应力混凝土桥梁的设计，施工技术已达到国际领先水平。
然而在预应力施工工艺和材料方面仍有滞后趋势。特别是预应力混凝土结构压浆的材料。控制及压浆效果检测相对落后于国外。仅对材料试验少量参数进行了规定，且测试方法不尽统一(如流动度)、或不尽精密(如泌水率、膨胀率)，以至造成材料质量参差不齐。
预应力管道压浆剂的作用主要有：(1)防止预应力钢束丝的腐蚀(2)给预应力筋与混凝土之间提供有效的粘结，保证两者间充分的应力传递
在预应力混凝土施工中，预应力钢束在高应力下对腐蚀及其敏感，一旦锈蚀后果极为严重，由于在空气中、水中含有较高的氯离子(cl)硫酸根离子(SO4)和其他侵蚀介质，而钢束在张拉后其表面保护层已遭破坏，且在下料，穿束过程中与地面等匀有不同程度的接触，摩擦乃至磨耗形成表面锈蚀。
为预防钢束进一步锈蚀和保证充分的应力传递，管道压浆的浆体(1)必须密实，饱满，完全包裹预应力束；(2)浆体呈碱性(钢束表面有钝化，保护作用)；(3)浆体硬化后具有设计要求的强度、弹性、膨胀(或无收缩)性、粘结力等等。
基于压浆的作用，对压浆材料的基本要求是1、流动度好，能自由充填弯曲的塑料波纹管各个部位。2、无泌水。3、无收缩，这样才能保证管道压浆的浆体达到充盈度。而密实，饱满，完全包裹预应力钢束。也不至由于泌水、收缩而产生空隙，乃至月牙型压浆。而月牙型压浆将使预应力钢束在该部位完全失去防护屏障。
然而，在后张预应力混凝土技术中，当后张预应力钢筋处于非水平的倾斜部位、多跨度弯曲状态和垂直状态时，灌浆材料的泌水会使其蒸发后的空间失去水泥的钝化保护，同时钢筋在高应力状态下锈蚀极易发展，这就造成钢筋锈蚀部位断面缺损，使预应力结构的安全寿命和使用可靠性受到威胁。
发明内容
本发明提供一种预应力混凝土管道压浆剂，以克服现有技术存在的上述缺陷。
为了达到上述目的，本发明提供一种预应力混凝土管道压浆剂，包括如下重量比的组分：
水泥                  81.3～82.3份
硅灰                    4.0～5.0份
减水剂                  0.6～0.7份
膨胀剂                    11～12份
乳胶粉                  1.8～2.2份
水                            余量
其中水灰比为0.30～0.36，水灰比是指水与水泥的质量比。
所述水泥优选硅酸盐水泥；
所述硅灰优选非晶态的无定形二氧化硅，其中有效成分含量为81.3～82.3份；
所述减水剂优选聚羧酸盐减水剂；
所述膨胀剂优选HEA型膨胀剂；
所述水灰比优选0.33～0.35。
作为进一步优选的方案，组分中还可以包括0.05～0.1份的纤维素醚。
作为更进一步优选的方案，所述压浆剂中各组分含量优选如下：硅灰4.0～5.0份，减水剂0.6～0.7份，膨胀剂11～12份，乳胶粉1.8～2.2份，其中水灰比为0.33～0.35。
各组分采用常规市售产品。
本发明预应力混凝土管道压浆剂的制备方法采用工厂统一计量添加方法。
本发明采用硅灰与乳胶粉双掺体系，出乎意料的提高了灌浆材料的强度，并且能有效清除泌水，降低浆体脆度系数，提高浆体密实度、充盈度，提高浆体粘结力。其机理并不十分清楚，可能是硅灰、聚合物双掺体系改善了浆体中的界面结构和组成，从而提高了界面粘结力与抗裂性，由于硅灰颗粒很小填充于集料(水泥相对硅灰)周围的空隙中，与界面区内富集粗大的Ca(OH)2晶体反应，形成新的硅化钙水化物，从而不仅改善空隙结构，提高浆体强度也增强了抗掺性。而聚合物的掺入改善了浆体的柔性，聚合物与硅灰双掺体系中、硅灰和聚合物在满足流动度、充盈度梁施工性能的同时，界面结构致密程度优于水泥浆本体结构。
此外，合适的水灰比是压浆料不泌水的首要条件。通常作为浆体主要组分的水泥，其完全水化所需用水量为18％左右，即w/c＝0.18。但是发明人发现，采用硅灰与乳胶粉双掺体系的压浆剂，压浆料要保证其施工必需的流动度，其水灰比w/c需控制在0.30～0.36，w/c≤0.30流动度达不到要求，而＞0.36易产生泌水、收缩，水灰比最好控制在35～36％之间。另外在配方中加入纤维素醚，可进一步提高体系流动度。
具体实施方式
下面给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
表1给出了实施例1～3和对比例1，2的具体组分与配比。
表1
Figure BDA0000035846270000031
Figure BDA0000035846270000041
其流动度，泌水率，充盈度试验结果如表2，试件力学性能试验结果如表3。
流动度、泌水率、充盈度按TB/T3192-2008标准的方法测定。
抗压、抗折试验按GB/T17671-1999标准的方法测定。分别测定其7天、28天抗压、抗折强度。
粘结力试验按SD105标准的方法测定。
表2
  流动度(s)   泌水率(％)   充盈度
 实施例1   17   0   合格
 实施例2   18   0   合格
 实施例3   23   0   合格
 对比例1   18   0.3   不合格
 对比例2   15   0.1   不合格
表3
Figure BDA0000035846270000042
由上述实验结果可知，本发明采用硅灰与乳胶粉双掺体系，可显著提高灌浆材料的强度，并且能有效清除泌水，降低浆体脆度系数，提高浆体充盈度，提高浆体粘结力。

Claims (8)

1.一种预应力混凝土管道压浆剂，其特征在于，包括如下重量比的组分：
水泥           81.3～82.3份
硅灰             4.0～5.0份
减水剂           0.6～0.7份
膨胀剂             11～12份
乳胶粉           1.8～2.2份
水                     余量
其中水灰比为0.33～0.35。
2.根据权利要求1所述的预应力混凝土管道压浆剂，其特征在于，所述水泥为硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的预应力混凝土管道压浆剂，其特征在于，所述硅灰为非晶态的无定形二氧化硅，有效成分含量81.3～82.3份。
4.根据权利要求1所述的预应力混凝土管道压浆剂，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸盐减水剂。
5.根据权利要求1所述的预应力混凝土管道压浆剂，其特征在于，所述膨胀剂为HEA型膨胀剂。
6.根据权利要求1所述的预应力混凝土管道压浆剂，其特征在于，所述水灰比为0.33～0.35。
7.根据权利要求1～6任一项所述的预应力混凝土管道压浆剂，其特征在于，组分中还包括0.05～0.1份的纤维素醚。
8.根据权利要求7所述的预应力混凝土管道压浆剂，其特征在于，包括如下重量比的组分：硅灰4.0～5.0份，减水剂0.6～0.7份，膨胀剂11～12份，乳胶粉1.8～2.2份，所述水灰比为0.33～0.35。
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