專利名稱：一種水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑及其使用方法。
背景技術(shù)：
南方地區(qū)地基加固采用水下灌注樁的設(shè)計(jì)很多。水下灌注樁混凝土強(qiáng)度等級(jí)一般 為C25-C40，具體設(shè)計(jì)時(shí)考慮到地下水流的影響，一般普遍將混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)提高一個(gè) 等級(jí)，如將C25的水下灌注樁混凝土按陸上C30進(jìn)行設(shè)計(jì)配制。但長期的實(shí)踐表明，即使將 所澆注混凝土提高兩個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，水下灌注樁混凝土的質(zhì)量仍難以保證，其原因是普通混 凝土粘聚性差，受水流作用后很容易出現(xiàn)裹水、夾泥甚至斷樁。根據(jù)本發(fā)明申請(qǐng)人的試驗(yàn)， 陸上配制強(qiáng)度為C50的混凝土澆筑于0. 5m水下后，28天抗壓強(qiáng)度只有15_20MPa。改善混凝土拌合物絮凝性，提高其在水流沖刷作用下的穩(wěn)定性，保證所澆筑混凝 土硬化后的強(qiáng)度和耐久性，是水下灌注樁混凝土工程的一項(xiàng)長期任務(wù)。因此，現(xiàn)有技術(shù)有待于完善和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題在于提供一種水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑及其使 用方法，為水下灌注樁混凝土的澆注施工提供良好的技術(shù)保證。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下—種水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑，其中，包括聚羧酸系減水劑、羥乙基甲 基纖維素醚、淀粉醚、聚乙烯醇纖維、超細(xì)礦渣粉、三聚磷酸鈉、硫鋁酸鹽水泥熟料、脫硫石膏。所述的水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑，其中，各組分的重量比為聚羧酸系減水劑100 ；羥乙基甲基纖維素醚30-120 ；淀粉醚20-80;聚乙烯醇纖維800-1950 ；超細(xì)礦渣粉2000-6000 ；三聚磷酸鈉10-70 ；硫鋁酸鹽水泥熟料400-3000 ；脫硫石膏400-3000。所述的水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑，其中，各組分的重量比為聚羧酸系減水劑100;羥乙基甲基纖維素醚40-100 ；淀粉醚40-70 ；聚乙烯醇纖維1000-1600 ；超細(xì)礦渣粉2000-5000 ；
三聚磷酸鈉20-65 ；硫鋁酸鹽水泥熟料800-2500 ；脫硫石膏400-2000。所述的水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑，其中，所述聚羧酸系減水劑的含水率 小于4%。所述的水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑，其中，所述聚乙烯醇纖維直徑小于60 微米，長度9-16毫米。所述的水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑，其中，所述超細(xì)礦渣粉的比表面積大 于600m2/Kg，MgO含量小于5%。所述的水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑，其中，所述硫鋁酸鹽水泥熟料比表面 積大于250m2/Kg。所述的水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑，其中，所述脫硫石膏的含水率小于1%，比表面積大于200m2/Kg，SO3含量大于40%。所述的水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑的使用方法，其中，將所述水下灌注樁 混凝土用抗分散增強(qiáng)劑以占膠凝材料總重量5 % -8 %的比例在混凝土料中摻加。采用上述方案，本發(fā)明的產(chǎn)品在水下灌注樁混凝土配制時(shí)摻加，不僅有效提高混 凝土的絮凝性，改善了混凝土澆筑過程中的抗分散性能，而且這種混凝土后期強(qiáng)度增長效 果明顯，且具有一定的膨脹性，改善了樁身與土之間的摩擦力，提高了樁身的承載力。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑，由聚羧酸系減水劑、羥乙基甲基纖 維素醚、淀粉醚、聚乙烯醇纖維、超細(xì)礦渣粉、三聚磷酸鈉、硫鋁酸鹽水泥熟料、脫硫石膏組 成，各組分的重量比為聚羧酸系減水劑100羥乙基甲基纖維素醚30-120淀粉醚20-80聚乙烯醇纖維800-1950超細(xì)礦渣粉2000-6000三聚磷酸鈉10-70硫鋁酸鹽水泥熟料400-3000脫硫石膏400-3000。各組份較佳的重量比聚羧酸系減水劑100羥乙基甲基纖維素醚40-100淀粉醚40-70聚乙烯醇纖維1000-1600超細(xì)礦渣粉2000-5000三聚磷酸鈉20-65硫鋁酸鹽水泥熟料800-2500
脫硫石膏400-2000。本發(fā)明的水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑不限于以上組分，根據(jù)實(shí)際需要，還 可以加入其他組分。本發(fā)明產(chǎn)品的制備方法是按前述各重量比例稱量各組份，將聚羧酸系減水劑、羥 乙基甲基纖維素醚、淀粉醚、聚乙烯醇纖維、超細(xì)礦渣粉、三聚磷酸鈉、硫鋁酸鹽水泥熟料、 脫硫石膏通過物理機(jī)械混合，攪拌均勻，即得到本產(chǎn)品。本發(fā)明中，聚羧酸系減水劑具有較好的流化作用，它的存在有助于改善混凝土拌 合物的流動(dòng)性，使混凝土澆注于水下后最大程度地填充于整個(gè)預(yù)鉆孔空間，而且聚羧酸系 減水劑相比于萘系減水劑、木質(zhì)素磺酸鹽減水劑，與羥乙基甲基纖維素醚和淀粉醚等增粘 組分具有更好的適應(yīng)性。羥乙基甲基纖維素醚和淀粉醚作為高效的絮凝劑，可將水泥顆粒、集料顆粒通過 吸附和橋架作用相連，從而使混凝土拌合物澆筑過程中，水泥與水泥、水泥與集料協(xié)同下沉 和密實(shí)，抵抗預(yù)鉆孔中水流的沖刷。羥乙基甲基纖維素醚與淀粉醚復(fù)合使用時(shí)，增粘保水的 效率更高。聚乙烯醇纖維的存在也有助于改善混凝土拌合物的內(nèi)聚力，而且使 混凝土拌合物 硬化后干燥過程不致產(chǎn)生裂縫。超細(xì)礦渣粉有助于改善混凝土的粘聚性，而且具有極好的火山灰活性，能參與水 泥的水化反應(yīng)，有助于提高水下灌注樁混凝土的強(qiáng)度、密實(shí)性和耐久性。三聚磷酸鈉有助于改善摻聚羧酸系減水劑和硫鋁酸鹽水泥熟料的混凝土的流動(dòng) 性保持性，使混凝土良好的流動(dòng)性可保持1. 5小時(shí)以上，這種混凝土在運(yùn)輸和澆注過程中 流動(dòng)性保持良好，可保證澆筑質(zhì)量。硫鋁酸鹽水泥熟料和脫硫石膏一起，組成膨脹源，可在水泥水化過程中，產(chǎn)生一定 的體積膨脹，提高灌注樁與土基的摩阻力。作為電場(chǎng)脫硫副產(chǎn)品，脫硫石膏還可激發(fā)超細(xì)礦 渣粉的潛在水硬性，使超細(xì)礦渣粉盡快發(fā)揮活性，有助于混凝土強(qiáng)度的提高。本發(fā)明中，聚羧酸系減水劑為白色至淺黃色粉狀物，含水率小于4% ；聚乙烯醇纖 維直徑小于60微米，長度9-16毫米；超細(xì)礦渣粉的比表面積大于600m2/Kg，MgO含量小于 5%;硫鋁酸鹽水泥熟料比表面積大于250m2/Kg ；脫硫石膏的含水率小于1%，比表面積大于 200m2/Kg, SO3 含量大于 40 %。本發(fā)明產(chǎn)品為淺黃色粉末物質(zhì)(其中含有細(xì)小纖維)。在混凝土中摻加占膠凝材 料總重量為5% -8%的該產(chǎn)品，可以配制出坍落度大于18cm，坍?dāng)U度大于45cm，1. 5小時(shí)內(nèi) 流動(dòng)性基本不損失，抗壓強(qiáng)度等級(jí)為C25-C40，水陸強(qiáng)度比為85%以上的高性能水下灌注 樁混凝土。本發(fā)明成果可廣泛適用于水下灌注樁混凝土的配制。下面，對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例1水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑按下列重量比配制而成聚羧酸系減水劑 100、羥乙基甲基纖維素醚40、淀粉醚40、聚乙烯醇纖維1600、超細(xì)礦渣粉2000、三聚磷酸鈉 20、硫鋁酸鹽水泥熟料800、脫硫石膏400。按膠凝材料質(zhì)量的8%摻加該抗分散增強(qiáng)劑，可使混凝土的坍落度達(dá)到24cm，坍 擴(kuò)度達(dá)到62cm，流動(dòng)性保持1小時(shí)40分不損失，水陸強(qiáng)度比達(dá)90%，水中14天膨脹率達(dá)0.010%，抗?jié)B等級(jí)達(dá)P12。
實(shí)施例2水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑按下列重量比配制而成聚羧酸系減水劑 100、羥乙基甲基纖維素醚100、淀粉醚70、聚乙烯醇纖維1000、超細(xì)礦渣粉5000、三聚磷酸 鈉65、硫鋁酸鹽水泥熟料2500、脫硫石膏2000。按膠凝材料質(zhì)量的5%摻加該抗分散增強(qiáng)劑，可使混凝土的坍落度達(dá)到22cm，坍 擴(kuò)度達(dá)到55cm，流動(dòng)性保持1小時(shí)30分不損失，水陸強(qiáng)度比達(dá)94%，水中14天膨脹率達(dá) 0. 020%，抗?jié)B等級(jí)達(dá)P14。實(shí)施例3水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑按下列重量比配制而成聚羧酸系減水劑 100、羥乙基甲基纖維素醚80、淀粉醚60、聚乙烯醇纖維1400、超細(xì)礦渣粉4000、三聚磷酸鈉 40、硫鋁酸鹽水泥熟料2000、脫硫石膏1600。按膠凝材料質(zhì)量的6%摻加該抗分散增強(qiáng)劑，可使混凝土的坍落度達(dá)到24cm，坍 擴(kuò)度達(dá)到60cm，流動(dòng)性保持1小時(shí)50分不損失，水陸強(qiáng)度比達(dá)92%，水中14天膨脹率達(dá) 0.018%，抗?jié)B等級(jí)達(dá)P13。實(shí)施例4水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑按下列重量比配制而成聚羧酸系減水劑 100、羥乙基甲基纖維素醚100、淀粉醚50、聚乙烯醇纖維1200、超細(xì)礦渣粉3000、三聚磷酸 鈉50、硫鋁酸鹽水泥熟料800、脫硫石膏1100。按膠凝材料質(zhì)量的7%摻加該抗分散增強(qiáng)劑，可使混凝土的坍落度達(dá)到23cm， 坍?dāng)U度達(dá)到62cm，流動(dòng)性保持2小時(shí)不損失，水陸強(qiáng)度比達(dá)95%，水中14天膨脹率達(dá) 0.019%，抗?jié)B等級(jí)達(dá)P15。如實(shí)施例中所述，采用本發(fā)明成果可提高水下灌注樁混凝土的整體性能，從根本 上保證水下灌注樁的施工質(zhì)量和耐久性。應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換， 而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑，其特征在于，包括聚羧酸系減水劑、羥乙基甲基纖維素醚、淀粉醚、聚乙烯醇纖維、超細(xì)礦渣粉、三聚磷酸鈉、硫鋁酸鹽水泥熟料、脫硫石膏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑，其特征在于，各組分的 重量比為聚羧酸系減水劑100 ；羥乙基甲基纖維素醚30-120 ；淀粉醚20-80 ；聚乙烯醇纖維800-1950 ；超細(xì)礦渣粉2000-6000三聚磷酸鈉10-70 ；硫鋁酸鹽水泥熟料400-3000 ；脫硫石膏400-3000。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑，其特征在于，各組分的 重量比為聚羧酸系減水劑100 ；羥乙基甲基纖維素醚40-100 ；淀粉醚40-70 ；聚乙烯醇纖維1000-1600超細(xì)礦渣粉2000-5000三聚磷酸鈉20-65 ；硫鋁酸鹽水泥熟料800-2500 ；脫硫石膏400-2000。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一所述的水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑，其特征在于，所 述聚羧酸系減水劑的含水率小于4%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一所述的水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑，其特征在于，所 述聚乙烯醇纖維的直徑小于60微米，長度9-16毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一所述的水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑，其特征在于，所 述超細(xì)礦渣粉的比表面積大于600m2/Kg，MgO含量小于5%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一所述的水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑，其特征在于，所 述硫鋁酸鹽水泥熟料的比表面積大于250m2/Kg。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一所述的水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑，其特征在于，所 述脫硫石膏的含水率小于1%，比表面積大于200m2/Kg，S03含量大于40%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一所述的水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑的使用方法， 其特征在于，將所述水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑以占混凝土料中膠凝材料總重量 5 % -8 %的比例在配制混凝土料時(shí)摻加。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水下灌注樁混凝土用抗分散增強(qiáng)劑，其中，包括聚羧酸系減水劑、羥乙基甲基纖維素醚、淀粉醚、聚乙烯醇纖維、超細(xì)礦渣粉、三聚磷酸鈉、硫鋁酸鹽水泥熟料、脫硫石膏。采用上述方案，在水下灌注樁混凝土配制時(shí)摻加本發(fā)明的產(chǎn)品，不僅有效提高混凝土的絮凝性，改善了混凝土澆筑過程中的抗分散性能，而且這種混凝土后期強(qiáng)度增長效果明顯，且具有一定的膨脹性，改善了樁身與土之間的摩擦力，提高了樁身的承載力。
文檔編號(hào)C04B24/38GK101830665SQ20101018404
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者趙利華, 韓強(qiáng), 黃海燕 申請(qǐng)人:惠州市紅墻化學(xué)建材有限公司