CN113213878A - 一种环保钢筋连接用套筒灌浆料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及套筒灌浆料技术领域，尤其为一种环保钢筋连接用套筒灌浆料，包括凝胶体系混合物，所述凝胶体系混合物由水玻璃和尿素混合而成，与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在套筒灌浆料中掺入由水玻璃和尿素混合而成的凝胶体系混合物，使得灌浆料具有早强高强机理,硬化后浆体具有早强高强性能,随着龄期发展结构变得较为致密。且流动性较佳，其次，由于这种有机硅胶并不具有聚丙烯酰胺类聚合物在油中的收缩特征,因此该体系施工不当会造成油层严重堵塞,对环境污染小，十分环保。
Description
技术领域
本发明涉及套筒灌浆料技术领域，具体为一种环保钢筋连接用套筒灌浆料。
背景技术
随着我国工业化进程的日益推进,装配式建筑越来越受到研究者和政府的关注。装配式建筑是种将建筑材料预先生产成构件,施工单位在现场再采用一些轻钢结构将这些轻型材料进行组合,兼具节能、抗震、保温、隔音、防火等功能于一身的建筑形式,其将成为未来建筑结构发展的重要方向。装配式建筑结构中主要关注的是结构节点之间的连接和纵向钢筋的连接问题,钢筋套筒连接技术是钢筋混凝土装配式建筑中采用的主要连接技术。随着技术的进步,传统套筒灌浆料的使用环境也越来越复杂,应用于装配式建筑中暴露的问题越来越多,比如强度不够,耐久性不佳等。针对装配式混凝土结构是建筑产业化发展重要方向之一,其节点连接普遍采用钢筋套筒连接技术,性能优良的套筒灌浆料是该技术关键,需要研制高性能套筒灌浆料。鉴于此，我们提出一种环保钢筋连接用套筒灌浆料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保钢筋连接用套筒灌浆料，以解决上述背景技术中提出的问题。
本申请人研究团队发现，矿物掺合料取代部分水泥作为胶凝材料也参与了拌合物的水化反应,对灌浆料各龄期强度有一定影响。掺入矿物掺合料后浆体具有早强高强机理,硬化后浆体具有早强高强性能的原因是在水泥石中的钙矾石与Al(OH)凝胶、水化硅酸钙凝胶相互打接,随着龄期发展,结构变得较为致密。而有机凝胶混合物在一定温度下能够加强这种相互打接的强度。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种环保钢筋连接用套筒灌浆料，套筒灌浆料包括凝胶体系混合物，所述凝胶体系混合物由水玻璃和尿素混合而成。
作为本发明的优选，水玻璃和尿素的混合比例为1∶0.5～0.6。
作为本发明的优选，环保钢筋连接用套筒灌浆料包括如下重量组分的原料：
作为本发明的优选，水泥为硫铝酸盐水泥或硅酸盐水泥。
作为本发明的优选，细集料为河砂，所述河砂的最大粒径不超过2.36mm。
作为本发明的优选，减水剂为聚羧酸减水剂。
作为本发明的优选，消泡剂为硅酮类消泡剂。
作为本发明的优选，环保钢筋连接用套筒灌浆料的制备方法为：按重量组分称取原材料并依次加入水泥胶砂搅拌机中,先将粉料干混5～8min后加入拌合水,调整至慢速搅拌60～80s,停止30～40s后快速搅拌5～10min后加入凝胶体系混合物,使用热风机加热，升温至70～120℃，保持10～15min，期间继续搅拌,搅拌完成后装入砂浆试模中。
作为本发明的优选，水泥胶砂搅拌机为JJ5型行星式水泥胶砂搅拌机。
作为本发明的优选，热风机为HFY-200HP高压型热风机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在套筒灌浆料中掺入由水玻璃和尿素混合而成的凝胶体系混合物，使得灌浆料具有早强高强机理,硬化后浆体具有早强高强性能,随着龄期发展结构变得较为致密。且流动性较佳，其次，由于这种有机硅胶并不具有聚丙烯酰胺类聚合物在油中的收缩特征,因此该体系施工不当会造成油层严重堵塞,对环境污染小，十分环保。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
其中，
本发明实施例所用；
水泥：江南小野田生产的P.Ⅱ52.5强度等级的硅酸盐水泥,密度为31g/cm3。
细集料为河砂，河砂的最大粒径不超过2.36mm，采购自河北宝廷工程建设有限公司。
粉煤灰采用的粉煤灰为镇江建科院提供的Ⅰ级粉煤灰,密度为2.25g/cm3,比表面积为432m2/kg,其需水量比为93％,28d活性指数为74％。
采用的硅灰为埃肯公司生产的94级硅灰,密度为2.26g/cm3,比表面积为22200m2/kg,其需水量比为122％,28d活性指数为93％。
釆用的矿粉为灵寿县鼎旺矿产品加工厂生产的S95级矿粉,密度为2.85gm3,比表面积为456m2/kg,其需水量比为96％,28d活性指数为97％。
采用的石膏为廊坊言成建筑工程材料有限公司生产的石膏,硫酸钙含量≥90％。
采用的减水剂为采用的减水剂为西卡公司生产的Sika visco Crete530P聚羧酸型高效减水剂,减水率为36.3％。
采用的消泡剂购自南京丹沛化工有限公司，浓缩硅酮消泡剂AFE-0050，活性指数为10％。
拌合水采用自来水。
采用的水玻璃购自山东徐锐环保科技有限公司，浓度为56％。
采用的尿素购自济南银菊化工有限公司的尿素粉末。
实施例1
本实施例制备过程如下：按重量组分称取水泥15份、河砂20份、粉煤灰5份、硅灰0.8份、矿粉7份、石膏6份、减水剂1份、消泡剂0.5份并依次加入JJ5型行星式水泥胶砂搅拌机中,先将粉料干混5min后加入拌合水,调整至慢速搅拌60s,停止30s后快速搅拌5min后按2∶1的比例加入水玻璃和尿素的混合物10份,使用热风机加热，升温至120℃，保持15min，期间继续搅拌,搅拌完成后装入砂浆试模中。
实施例2
本实施例制备过程如下：按重量组分称取水泥15份、河砂20份、粉煤灰5份、硅灰0.8份、矿粉7份、石膏6份、减水剂1份、消泡剂0.5份并依次加入JJ5型行星式水泥胶砂搅拌机中,先将粉料干混5min后加入拌合水,调整至慢速搅拌60s,停止30s后快速搅拌5min后按2∶1的比例加入水玻璃和尿素的混合物11份,使用热风机加热，升温至120℃，保持15min，期间继续搅拌,搅拌完成后装入砂浆试模中。
实施例3
本实施例制备过程如下：按重量组分称取水泥15份、河砂20份、粉煤灰5份、硅灰0.8份、矿粉7份、石膏6份、减水剂1份、消泡剂0.5份并依次加入JJ5型行星式水泥胶砂搅拌机中,先将粉料干混5min后加入拌合水,调整至慢速搅拌60s,停止30s后快速搅拌5min后按2∶1的比例加入水玻璃和尿素的混合物12份,使用热风机加热，升温至120℃，保持15min，期间继续搅拌,搅拌完成后装入砂浆试模中。
实施例4
本实施例制备过程如下：按重量组分称取水泥15份、河砂20份、粉煤灰5份、硅灰0.8份、矿粉7份、石膏6份、减水剂1份、消泡剂0.5份并依次加入JJ5型行星式水泥胶砂搅拌机中,先将粉料干混5min后加入拌合水,调整至慢速搅拌60s,停止30s后快速搅拌5min后按2∶1的比例加入水玻璃和尿素的混合物13份,使用热风机加热，升温至120℃，保持15min，期间继续搅拌,搅拌完成后装入砂浆试模中。
实施例5
本实施例制备过程如下：按重量组分称取水泥15份、河砂20份、粉煤灰5份、硅灰0.8份、矿粉7份、石膏6份、减水剂1份、消泡剂0.5份并依次加入JJ5型行星式水泥胶砂搅拌机中,先将粉料干混5min后加入拌合水,调整至慢速搅拌60s,停止30s后快速搅拌5min后按2∶1的比例加入水玻璃和尿素的混合物14份,使用热风机加热，升温至120℃，保持15min，期间继续搅拌,搅拌完成后装入砂浆试模中。
实施例6
本实施例制备过程如下：按重量组分称取水泥15份、河砂20份、粉煤灰5份、硅灰0.8份、矿粉7份、石膏6份、减水剂1份、消泡剂0.5份并依次加入JJ5型行星式水泥胶砂搅拌机中,先将粉料干混5min后加入拌合水,调整至慢速搅拌60s,停止30s后快速搅拌5min后按2∶1的比例加入水玻璃和尿素的混合物9份,使用热风机加热，升温至120℃，保持15min，期间继续搅拌,搅拌完成后装入砂浆试模中。
实施例7
本实施例制备过程如下：按重量组分称取水泥15份、河砂20份、粉煤灰5份、硅灰0.8份、矿粉7份、石膏6份、减水剂1份、消泡剂0.5份并依次加入JJ5型行星式水泥胶砂搅拌机中,先将粉料干混5min后加入拌合水,调整至慢速搅拌60s,停止30s后快速搅拌5min后按2∶1的比例加入水玻璃和尿素的混合物8份,使用热风机加热，升温至120℃，保持15min，期间继续搅拌,搅拌完成后装入砂浆试模中。
实施例8
本实施例制备过程如下：按重量组分称取水泥15份、河砂20份、粉煤灰5份、硅灰0.8份、矿粉7份、石膏6份、减水剂1份、消泡剂0.5份并依次加入JJ5型行星式水泥胶砂搅拌机中,先将粉料干混5min后加入拌合水,调整至慢速搅拌60s,停止30s后快速搅拌5min后按2∶0.8的比例加入水玻璃和尿素的混合物10份,使用热风机加热，升温至120℃，保持15min，期间继续搅拌,搅拌完成后装入砂浆试模中。
实施例9
本实施例制备过程如下：按重量组分称取水泥15份、河砂20份、粉煤灰5份、硅灰0.8份、矿粉7份、石膏6份、减水剂1份、消泡剂0.5份并依次加入JJ5型行星式水泥胶砂搅拌机中,先将粉料干混5min后加入拌合水,调整至慢速搅拌60s,停止30s后快速搅拌5min后按2∶0.9的比例加入水玻璃和尿素的混合物10份,使用热风机加热，升温至120℃，保持15min，期间继续搅拌,搅拌完成后装入砂浆试模中。
实施例10
本实施例制备过程如下：按重量组分称取水泥15份、河砂20份、粉煤灰5份、硅灰0.8份、矿粉7份、石膏6份、减水剂1份、消泡剂0.5份并依次加入JJ5型行星式水泥胶砂搅拌机中,先将粉料干混5min后加入拌合水,调整至慢速搅拌60s,停止30s后快速搅拌5min后按2∶1.1的比例加入水玻璃和尿素的混合物10份,使用热风机加热，升温至120℃，保持15min，期间继续搅拌,搅拌完成后装入砂浆试模中。
实施例11
本实施例制备过程如下：按重量组分称取水泥15份、河砂20份、粉煤灰5份、硅灰0.8份、矿粉7份、石膏6份、减水剂1份、消泡剂0.5份并依次加入JJ5型行星式水泥胶砂搅拌机中,先将粉料干混5min后加入拌合水,调整至慢速搅拌60s,停止30s后快速搅拌5min后按2∶1.2的比例加入水玻璃和尿素的混合物10份,使用热风机加热，升温至120℃，保持15min，期间继续搅拌,搅拌完成后装入砂浆试模中。
实施例12
本实施例制备过程如下：按重量组分称取水泥15份、河砂20份、粉煤灰5份、硅灰0.8份、矿粉7份、石膏6份、减水剂1份、消泡剂0.5份并依次加入JJ5型行星式水泥胶砂搅拌机中,先将粉料干混5min后加入拌合水,调整至慢速搅拌60s,停止30s后快速搅拌5min后按2∶1.3的比例加入水玻璃和尿素的混合物10份,使用热风机加热，升温至120℃，保持15min，期间继续搅拌,搅拌完成后装入砂浆试模中。
实施例13
本实施例制备过程如下：按重量组分称取水泥15份、河砂20份、粉煤灰5份、硅灰0.8份、矿粉7份、石膏6份、减水剂1份、消泡剂0.5份并依次加入JJ5型行星式水泥胶砂搅拌机中,先将粉料干混5min后加入拌合水,调整至慢速搅拌60s,停止30s后快速搅拌5min后按2∶1.4的比例加入水玻璃和尿素的混合物10份,使用热风机加热，升温至120℃，保持15min，期间继续搅拌,搅拌完成后装入砂浆试模中。
通过大量探究性试验。参照JG/408-2013《钢筋连接用套筒灌浆料》进行测试套筒灌浆料的流动度和抗压强度。本实验采用控制变量法，实施例1-7中，在其他条件不变的情况下，仅改变掺入的水玻璃和尿素混合物重量份数，实施例1、8-13中，在其他条件不变的情况下，仅改变水玻璃和尿素的混合比例，实验结果为5次取平均值记录。
表1水玻璃和尿素混合物掺入的重量份数对套筒灌浆料性能的影响
从表1中数据可以看出，当凝胶体系混合物的掺入份数小于10份时掺入，30min后的流动度已经变得很粘稠，难以施工，而当凝胶体系混合物的掺入份数大于12份后，初始流动度过高，且抗压强度明显下降，表明凝胶体系混合物的最佳掺入量在10-12份。
表2水玻璃和尿素的混合比例对套筒灌浆料性能的影响
从表2数据中可以看出，当凝胶体系混合物中水玻璃和尿素的混合比例大于2∶1时，30min后过于粘稠，流动度不佳，当凝胶体系混合物中水玻璃和尿素的混合比例小于2∶1时，初始流动度过大，容易流失。但是从抗压强度来看，凝胶体系混合物中水玻璃和尿素的混合比例在小范围内变化时对抗压强度影响不大。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种环保钢筋连接用套筒灌浆料，其特征在于：所述套筒灌浆料包括凝胶体系混合物，所述凝胶体系混合物由水玻璃和尿素混合而成。
2.根据权利要求1所述的环保钢筋连接用套筒灌浆料，其特征在于：所述水玻璃和尿素的混合比例为1∶0.5～0.6。
3.根据权利要求1所述的环保钢筋连接用套筒灌浆料，其特征在于：所述环保钢筋连接用套筒灌浆料包括如下重量组分的原料：
4.根据权利要求3所述的环保钢筋连接用套筒灌浆料，其特征在于：所述水泥为硫铝酸盐水泥或硅酸盐水泥。
5.根据权利要求3所述的环保钢筋连接用套筒灌浆料，其特征在于：所述细集料为河砂，所述河砂的最大粒径不超过2.36mm。
6.根据权利要求3所述的环保钢筋连接用套筒灌浆料，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸减水剂。
7.根据权利要求3所述的环保钢筋连接用套筒灌浆料，其特征在于：所述消泡剂为硅酮类消泡剂。
8.根据权利要求3所述的环保钢筋连接用套筒灌浆料，其特征在于：所述环保钢筋连接用套筒灌浆料的制备方法为：按重量组分称取原材料并依次加入水泥胶砂搅拌机中,先将粉料干混5～8min后加入拌合水,调整至慢速搅拌60～80s,停止30～40s后快速搅拌5～10min后加入凝胶体系混合物,使用热风机加热，升温至70～120℃，保持10～15min，期间继续搅拌,搅拌完成后装入砂浆试模中。
9.根据权利要求8所述的环保钢筋连接用套筒灌浆料，其特征在于：所述水泥胶砂搅拌机为JJ5型行星式水泥胶砂搅拌机。
10.根据权利要求8所述的环保钢筋连接用套筒灌浆料，其特征在于：所述热风机为HFY-200HP高压型热风机。
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| KR101322806B1 (ko) * | 2013-04-01 | 2013-11-04 | 아세아시멘트주식회사 | 초고강도 그라우트재의 결합재 및 이를 이용한 방도성 초고강도 그라우트재 조성물과 이의 제조방법 |
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2021
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