CN106396604A - 一种磷铝酸盐水泥基植筋材料及其制备方法 - Google Patents

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杨蓉
刘卓霖
明添
徐朋辉
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    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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Abstract

本发明涉及一种磷铝酸盐水泥基植筋材料及其制备方法，所述植筋材料由固相材料加水调配得到，按质量百分比计，固相材料的原料组成如下：磷铝酸盐水泥67‑94％，矿物掺合料0‑25％，缓凝剂2‑2.5％，减水剂0.3‑1.0％，阻锈剂2‑3％，膨胀剂1.2‑1.5％。上述原料按比例混合，加水搅拌均匀即得到磷铝酸盐水泥基植筋材料。本发明植筋材料具有强度高、耐高温、与原结构锚固整体性好及护筋性能好、耐久性能佳、无毒环保等优点。

Description

一种磷铝酸盐水泥基植筋材料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种磷铝酸盐水泥基植筋材料及其制备方法。
背景技术
植筋加固技术是将钢筋通过植筋胶植入混凝土结构内，使所植钢筋与混凝土结构共同工作，相当于在混凝土结构体内加上预埋钢筋，近年来植筋加固技术在既有建筑物的加固与改造工程日益重要且已广泛应用。
现阶段植筋技术所用的植筋胶分为无机植筋胶和有机植筋胶两大类。相比有机植筋胶(有机锚固材料)，无机植筋胶(无机锚固材料)强度高、耐高温性能好、使用面更广、原材料不仅容易获得而且价格较便宜，与混凝土的弹性模量及线膨胀系数比较接近，能够很好地保证钢筋与混凝土之间共同工作、最重要的是无无毒害，减小了对施工人员身体的危害，也同时降低了环境污染。因此，开发无机植筋材料成为解决维修加固的一个重要方向。
目前无机植筋料在国内才刚起步，根据《JGJ/T271-2012混凝土结构工程无机材料后锚固技术规程》，一般市售植筋材料难以满足本领域对植筋料的各项要求，施工中容易出现各种弊端，如强度不够高，或者耐久性差等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种磷铝酸盐水泥基植筋材料及其制备方法，该植筋材料具有强度高、耐高温、与原结构锚固整体性好及护筋性能好、耐久性能高、无毒环保等优点，性能满足《JGJ/T271-2012混凝土结构工程无机材料后锚固技术规程》要求。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：
提供一种磷铝酸盐水泥基植筋材料，由固相材料加水调配得到，按质量百分比计，固相材料的原料组成如下：
按上述方案，所述磷铝酸盐水泥使用前经粉磨过200目筛。
按上述方案，所述矿物掺合料为粉煤灰、磨细矿粉或火山灰中的一种或多种的混合物，所述粉煤灰为Ⅱ级或Ⅲ级；所述磨细矿粉比表面积为5000-6000cm2/g；所述火山灰为SiO2有效含量大于50％。
按上述方案，所述缓凝剂为木质素磺酸钠、硼酸、柠檬酸中的一种或多种的混合物。
按上述方案，所述减水剂为萘系减水剂、聚羧酸系减水剂、聚酰胺系减水剂中一种或多种的混合物。
按上述方案，所述阻锈剂为脂肪酸酯类除锈剂或烷胺基乙醇型阻锈剂中的一种或二者混合物。
按上述方案，所述膨胀剂为氧化镁。
本发明还提供上述磷铝酸盐水泥基植筋材料的制备方法：将磷铝酸盐水泥、矿物掺合料、缓凝剂、减水剂、阻锈剂、膨胀剂按比例混合，加水搅拌均匀即得到磷铝酸盐水泥基植筋材料。
本发明的有益效果在于：本发明以磷铝酸盐水泥为基础，磷铝酸盐水泥作为一种特种水泥具有早强、高强、后期强度增进、护筋性能好以及耐久和耐高温性能好等特点，通过向磷铝酸盐水泥中加入矿物掺合料改进水泥后期强度，加入缓凝剂调节凝结时间便于施工操作，以及阻锈剂、膨胀剂等协同作用得到具有强度高、耐高温、与原结构锚固整体性好及护筋性能好、耐久性能高、无毒环保等优点的植筋材料。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
制备磷铝酸盐水泥基植筋材料，其固相材料的原料组分及其质量百分比如下：磷铝酸盐水泥(使用前经粉磨过200目筛)93％、木质素磺酸钠2.5％、聚羧酸系减水剂(武汉华轩高新技术有限公司生产)0.3％、烷胺基乙醇型阻锈剂(美国Cortec公司生产)3％、氧化镁1.2％。将上述原料混合，按水料比0.28:1加水搅拌均匀即得到磷铝酸盐水泥基植筋材料。
实施例2
制备磷铝酸盐水泥基植筋材料，其原料组分及其质量百分比如下：磷铝酸盐水泥(使用前经粉磨过200目筛)69％、火山灰(SiO2有效含量54％)25％、木质素磺酸钠1.0％、硼酸1.0％、柠檬酸0.05％、聚羧酸系减水剂(武汉华轩高新技术有限公司生产)0.45％、脂肪酸酯类除锈剂(美国Cortec公司生产)2.0％、氧化镁1.5％。将上述原料混合，按水料比0.28:1加水搅拌均匀即得到磷铝酸盐水泥基植筋材料。
实施例3
制备磷铝酸盐水泥基植筋材料，其原料组分及其质量百分比如下：磷铝酸盐水泥(使用前经粉磨过200目筛)68.5％、粉煤灰(Ⅱ级)25％、木质素磺酸钠1.0％、硼酸1.0％、柠檬酸0.05％、萘系减水剂(武汉华轩高新技术有限公司生产的FND减水剂)0.95％、脂肪酸酯类除锈剂2.0％、氧化镁1.5％。将上述原料混合，按水料比0.28:1加水搅拌均匀即得到磷铝酸盐水泥基植筋材料。
实施例4
制备磷铝酸盐水泥基植筋材料，其原料组分及其质量百分比如下：磷铝酸盐水泥(使用前经粉磨过200目筛)67.5％、磨细矿粉(比表面积为6000cm2/g)25％、木质素磺酸钠1.0％、硼酸1.0％、柠檬酸0.05％、萘系减水剂(武汉华轩高新技术有限公司生产的FND减水剂)0.95％、烷胺基乙醇型阻锈剂3.0％、氧化镁1.5％。将上述原料混合，按水料比0.28:1加水搅拌均匀即得到磷铝酸盐水泥基植筋材料。
实施例5
按照《JGJ/T271-2012混凝土结构工程无机材料后锚固技术规程》的方法测试实施例1-4所得植筋材料的性能，在同条件施工、标准养护及测试方法下得到性能数据如下表1所示：
表1
在同施工条件下，不同养护环境下植筋拉拔力数据如表2所示：
表2
序号 热老化90d/KN 100℃高温1d/KN
实施例1 279 273
实施例2 282 268
实施例3 267 261
实施例4 265 262
由以上实施例可知本发明提供的磷铝酸盐水泥基植筋材料强度高(与钢筋连用7d植筋拉拔力达到253-268KN)，与原结构锚固整体性好及护筋性能好，耐久性能高(在120℃空气气氛下热老化90天后拉拔力仍有265-282KN，在100℃下处理1d拉拔力仍有261-273KN)且无毒环保。

Claims (8)

1.一种磷铝酸盐水泥基植筋材料，由固相材料加水调配得到，其特征在于，按质量百分比计，固相材料的原料组成如下：
2.根据权利要求1所述的磷铝酸盐水泥基植筋材料，其特征在于所述磷铝酸盐水泥使用前经粉磨过200目筛。
3.根据权利要求1所述的磷铝酸盐水泥基植筋材料，其特征在于所述矿物掺合料为粉煤灰、磨细矿粉或火山灰中的一种或多种的混合物，所述粉煤灰为Ⅱ级或Ⅲ级；所述磨细矿粉比表面积为5000-6000cm2/g；所述火山灰为SiO2有效含量大于50％。
4.根据权利要求1所述的磷铝酸盐水泥基植筋材料，其特征在于所述缓凝剂为木质素磺酸钠、硼酸、柠檬酸中的一种或多种的混合物。
5.根据权利要求1所述的磷铝酸盐水泥基植筋材料，其特征在于所述减水剂为萘系减水剂、聚羧酸系减水剂、聚酰胺系减水剂中一种或多种的混合物。
6.根据权利要求1所述的磷铝酸盐水泥基植筋材料，其特征在于所述阻锈剂为脂肪酸酯类除锈剂或烷胺基乙醇型阻锈剂中的一种或二者混合物。
7.根据权利要求1所述的磷铝酸盐水泥基植筋材料，其特征在于所述膨胀剂为氧化镁。
8.一种权利要求1-7任一所述的磷铝酸盐水泥基植筋材料的制备方法，其特征在于：将磷铝酸盐水泥、矿物掺合料、缓凝剂、减水剂、阻锈剂、膨胀剂按比例混合，加水搅拌均匀即得到磷铝酸盐水泥基植筋材料。
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