本發(fā)明涉及混凝土外加劑技術領域,尤其是涉及一種混凝土壓漿劑制備方法。
背景技術:
壓漿劑是由高效減水劑、微膨脹劑、礦物摻合料等多種材料干拌而成的混合劑。它是在施工現(xiàn)場按一定比例與水泥、水均勻混合后,用于后張預應力管道充填的壓漿材料。能夠有效防止預應力鋼材的腐蝕、保證預應力束與混凝土結(jié)構之間有效的應力傳遞,使孔道內(nèi)漿體飽滿密實,漿體保持一定的pH值,完全包裹預應力鋼材,漿體硬化后有較高的強度、彈性模量和粘接力及膨脹無收縮性。
目前市場上的壓漿劑大部分制備工藝復雜、摻加量高、成本高,同時大部分產(chǎn)品性能存在一定的缺陷。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術的壓漿劑所存在的上述問題,提供了一種工藝步驟簡單,可操作性強,對設備要求低的混凝土壓漿劑制備方法,制得的壓漿劑能使壓漿具有低水膠比、高流動度、零泌水、微膨脹等性能,大大提高后張預應力孔道壓漿的質(zhì)量、可靠性及耐久性。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術方案:
本發(fā)明的一種混凝土壓漿劑制備方法,包括以下步驟:
(1)制備減水劑:以重量份計,將0.1~0.15份硫酸亞鐵溶于適量水中得硫酸亞鐵水溶液;將0.8~1份過氧化二異丙苯溶于適量苯中得過氧化二異丙苯的苯溶液;將250~260份丙烯酰胺、480~500份丙烯酸鈉、240~250份聚(β-胺基丙酸)混合后溶于水中,加入20~30份異丙醇,攪拌均勻后,通入氮氣至少30min,加入硫酸亞鐵水溶液和過氧化二異丙苯的苯溶液,在12~15℃的水浴中反應至少20h,即得減水劑成品。本發(fā)明制得的減水劑為水溶性高分散性的表面活性劑,可通過分散、引氣等作用,提高漿液的流動度,從而有利于提高施工速度。
(2)混配:按80~90份粉煤灰,50~60份硅灰,10~15份減水劑,1~1.5份膨脹劑,0.5~1份緩凝劑的重量份配比稱取各組分后,將粉煤灰、硅灰、膨脹劑及緩凝劑混合后研磨均勻,干燥至恒重后加入減水劑混合均勻,即得混凝土壓漿劑。本發(fā)明優(yōu)化了壓漿劑的原料種類和含量,配制了一種混凝土壓漿劑,通過各組分之間的協(xié)同增效,可與多個不同品種的水泥相容,并可提高漿液性能指標,使得壓漿流動度、泌水率、膨脹率、力學性能等性能指標均能符合并優(yōu)于技術規(guī)范要求,從而保證工程施工質(zhì)量;將部分原料烘干后控制物料添加順序,以保證混合均勻性,且工藝步驟簡單,可操作性強,對設備要求低,有利于推廣。
作為優(yōu)選,所述膨脹劑由以下重量份的組分組成:85~100份鐵粉,0.002~0.005份鋁粉,2~2.5份氯化鈣,1~1.2份氯化銨,1.5~2份硫代硫酸鈉,0.1~0.3份二丁基萘磺酸鈉。本發(fā)明的膨脹劑只要將各組分按配比混合后,研磨均勻即可;壓漿料若早期膨脹量過大,會犧牲壓漿料的密實性,不利于材料的強度以及抗?jié)B性;若早期的膨脹量過小,會導致孔道內(nèi)某些特殊部位填充不密實;若中后期的膨脹量過大,則會導致孔道內(nèi)部的局部應力集中;而中后期的膨脹量過小,則不足以彌補孔道壓漿料的硬化收縮從而導致開裂,針對該問題,本發(fā)明優(yōu)化了膨脹劑的配方,可以使壓漿料早期水化充分,在短時間內(nèi)獲得較高的強度,并能夠保證體系的致密性,防止泌水,從而保證壓漿料在各齡期的膨脹量應適當,提高壓漿料強度。
作為優(yōu)選,所述緩凝劑由以下重量份的組分組成:1~2份葡萄糖酸鈣,10~15份木質(zhì)素磺酸鈣,5~10份腐殖酸鐵。緩凝劑可以延緩壓漿凝結(jié)時間,有利于提高施工性能。
因此,本發(fā)明具有如下有益效果:
(1)將部分原料烘干后控制物料添加順序,以保證混合均勻性,且工藝步驟簡單,可操作性強,對設備要求低,有利于推廣;
(2)優(yōu)化了壓漿劑的原料種類和含量,配制了一種混凝土壓漿劑,通過各組分之間的協(xié)同增效,可與多個不同品種的水泥相容,并可提高漿液性能指標,使得壓漿流動度、泌水率、膨脹率、力學性能等性能指標均能符合并優(yōu)于技術規(guī)范要求,從而保證工程施工質(zhì)量;
(3)優(yōu)化了膨脹劑的配方,可以使壓漿料早期水化充分,在短時間內(nèi)獲得較高的強度,并能夠保證體系的致密性,防止泌水,從而保證壓漿料在各齡期的膨脹量應適當,提高壓漿料強度。
具體實施方式
下面通過具體實施方式對本發(fā)明做進一步的描述。
實施例1
(1)制備減水劑:將0.1kg硫酸亞鐵溶于適量水中得硫酸亞鐵水溶液;將0.8kg過氧化二異丙苯溶于適量苯中得過氧化二異丙苯的苯溶液;將250kg丙烯酰胺、480kg丙烯酸鈉、240kg聚(β-胺基丙酸)混合后溶于水中,加入20kg異丙醇,攪拌均勻后,通入氮氣至少30min,加入硫酸亞鐵水溶液和過氧化二異丙苯的苯溶液,在12℃的水浴中反應至少20h,即得減水劑成品;
(2)混配:按80kg粉煤灰,50kg硅灰,10kg減水劑,1kg膨脹劑,0.5kg緩凝劑的重量配比稱取各組分后,將粉煤灰、硅灰、膨脹劑及緩凝劑混合后研磨均勻,干燥至恒重后加入減水劑混合均勻,即得混凝土壓漿劑,其中膨脹劑由以下重量的組分組成:85kg鐵粉,0.002kg鋁粉,2kg氯化鈣,1kg氯化銨,1.5kg硫代硫酸鈉,0.1kg二丁基萘磺酸鈉,緩凝劑由以下重量的組分組成:1kg葡萄糖酸鈣,10kg木質(zhì)素磺酸鈣,5kg腐殖酸鐵。
實施例2
(1)制備減水劑:將0.15kg硫酸亞鐵溶于適量水中得硫酸亞鐵水溶液;將1kg過氧化二異丙苯溶于適量苯中得過氧化二異丙苯的苯溶液;將260kg丙烯酰胺、500kg丙烯酸鈉、250kg聚(β-胺基丙酸)混合后溶于水中,加入30kg異丙醇,攪拌均勻后,通入氮氣至少30min,加入硫酸亞鐵水溶液和過氧化二異丙苯的苯溶液,在15℃的水浴中反應至少20h,即得減水劑成品;
(2)混配:按90kg粉煤灰,60kg硅灰,15kg減水劑,1.5kg膨脹劑,1kg緩凝劑的重量配比稱取各組分后,將粉煤灰、硅灰、膨脹劑及緩凝劑混合后研磨均勻,干燥至恒重后加入減水劑混合均勻,即得混凝土壓漿劑,其中膨脹劑由以下重量的組分組成:100kg鐵粉,0.005kg鋁粉,2.5kg氯化鈣,1.2kg氯化銨,2kg硫代硫酸鈉,0.3kg二丁基萘磺酸鈉,緩凝劑由以下重量的組分組成:2kg葡萄糖酸鈣,15kg木質(zhì)素磺酸鈣,10kg腐殖酸鐵。
實施例3
(1)制備減水劑:將0.12kg硫酸亞鐵溶于適量水中得硫酸亞鐵水溶液;將0.9kg過氧化二異丙苯溶于適量苯中得過氧化二異丙苯的苯溶液;將255kg丙烯酰胺、490kg丙烯酸鈉、245kg聚(β-胺基丙酸)混合后溶于水中,加入25kg異丙醇,攪拌均勻后,通入氮氣至少30min,加入硫酸亞鐵水溶液和過氧化二異丙苯的苯溶液,在13℃的水浴中反應至少20h,即得減水劑成品;
(2)混配:按85kg粉煤灰,55kg硅灰,12kg減水劑,1.2kg膨脹劑,0.7kg緩凝劑的重量配比稱取各組分后,將粉煤灰、硅灰、膨脹劑及緩凝劑混合后研磨均勻,干燥至恒重后加入減水劑混合均勻,即得混凝土壓漿劑,其中膨脹劑由以下重量的組分組成:87kg鐵粉,0.003kg鋁粉,2.2kg氯化鈣,1.1kg氯化銨,1.7kg硫代硫酸鈉,0.2kg二丁基萘磺酸鈉,緩凝劑由以下重量的組分組成:1.2kg葡萄糖酸鈣,12kg木質(zhì)素磺酸鈣,7kg腐殖酸鐵。
將上述各實施例所制得的壓漿劑內(nèi)摻于水泥(控制水灰比均為0.28)后測試壓漿各項性能,水泥采用普通硅酸鹽的水泥,測試壓漿劑各項性能測試按國家現(xiàn)行標準中規(guī)定的方法JTG/T F50-2011《公路橋梁施工技術規(guī)范》涉及到的相關設備及配套儀器設備,測得的結(jié)果如下表所示:
從上表可以看出,內(nèi)摻有各實施例制得的壓漿劑的壓漿性能指標均能符合并優(yōu)于技術規(guī)范要求(技術規(guī)范要求:3d抗壓強度為≥20MPa,抗折強度為≥6MPa;7d抗壓強度為≥40MPa,抗折強度為≥6MPa;28d的抗壓強度為≥50MPa,抗折強度為≥10MPa;設計稠度為10~17s(25℃);漿液24h自由泌水率為0),說明通過本發(fā)明制得的混凝土壓漿劑能提高漿液性能指標,從而保證工程施工質(zhì)量,值得推廣。
以上所述的實施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案,并非對本發(fā)明作任何形式上的限制,在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。