一種公路橋涵后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁孔道壓漿料及其制備方法
【專利說明】一種公路橋涵后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁孔道壓漿料及其制備 方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水泥基材料領(lǐng)域，特別涉及一種公路橋涵后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁 孔道壓漿料及其制備方法，該孔道壓漿料主要用于后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的孔道壓漿。。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 隨著國家經(jīng)濟(jì)持持續(xù)、快速、健康、穩(wěn)定的發(fā)展，基礎(chǔ)建設(shè)進(jìn)入一個高速發(fā)展的時 期，《國家公路網(wǎng)規(guī)劃（2013年-2030年）》已獲國務(wù)院批準(zhǔn)，國家公路網(wǎng)總規(guī)模約40萬公 里，全國所有縣級及以上行政區(qū)將都有普通國道覆蓋，國家高速公路連接所有地級行政中 心及城鎮(zhèn)人口超過20萬的中等及以上城市。以及《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》的四中四橫，到2020 年，鐵路營業(yè)里程由10萬公里調(diào)整為12萬公里，其中客運(yùn)專線由1.2萬公里調(diào)整為1.6萬 公里。工程質(zhì)量直接關(guān)乎到人民的生命財產(chǎn)安全。孔道壓漿就是對預(yù)應(yīng)力鋼筋免遭腐蝕的 一種保護(hù)。據(jù)統(tǒng)計，由于壓漿不密實導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)鋼絞線銹蝕，預(yù)應(yīng)力提前喪失，可造 成橋梁實際壽命縮短至設(shè)計壽命的十分之一。在美國，公路橋梁大約有57萬座，其中約13 萬座有缺陷。平均開始出現(xiàn)問題的年限是25年。在我國截止到2002年，各種橋梁總和約有 28萬座其中，危橋約有9597座，它們平均開始出現(xiàn)問題的年限是7年。為了加強(qiáng)對橋梁施 工質(zhì)量的過程控制，消除施工過程中的質(zhì)量缺陷，對預(yù)應(yīng)力橋梁的預(yù)應(yīng)力管道（波紋管）的 注漿質(zhì)量檢測，是確保橋梁施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計要求和合理受力狀態(tài)的一個重要控制環(huán)節(jié)。 預(yù)應(yīng)力橋梁的鋼絞線要充分發(fā)揮設(shè)計效果，抵消車輛和行人對橋面的壓力，預(yù)應(yīng)力管道的 壓漿質(zhì)量效果是最重要因素之一。達(dá)到設(shè)計要求的壓漿質(zhì)量可以使預(yù)應(yīng)力鋼絞線充分發(fā)揮 作用；存在壓漿質(zhì)量缺陷時會出現(xiàn)錨頭應(yīng)力集中和隨時間推移的預(yù)應(yīng)力損失現(xiàn)象，且會改 變梁體的設(shè)計受力狀態(tài)，降低橋的承載力，從而影響橋梁的使用壽命。為保證鐵路建設(shè)的質(zhì) 量，2008年3月發(fā)不了鐵路后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁管道壓漿技術(shù)條件-TB/T3192-2008,交 通運(yùn)輸部也在2011年8月1日發(fā)布實施了新的《公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范JTG/T F50-2011》， 并在浙江全省范圍內(nèi)推廣實施使用壓漿料。
[0003] 壓漿料較壓漿劑的優(yōu)勢在于膠凝材料及功能性添加劑在工廠預(yù)先混合均勻，到現(xiàn) 場按照比例加水使用即可。使用壓漿劑需要先用施工方提供的水泥做實驗配比，根據(jù)水泥 適應(yīng)性做出壓漿劑送到工地再用水泥及水拌合使用，施工方的水泥往往不夠穩(wěn)定，如使用 不同廠家，不同型號的水泥，造成壓漿劑的不適應(yīng)；使用存放時間過長的水泥造成漿體的離 析、泌水；使用早強(qiáng)型硅酸鹽水泥造成漿體流動度損失大，塑性裂紋難以控制等。并且袋裝 水泥也不利于國家節(jié)能減排的政策。而使用壓漿料則能避免以上情況的發(fā)生，不留工程隱 患。壓漿料是由廠家優(yōu)先選擇適應(yīng)性良好的硅酸鹽及普通硅酸鹽散裝水泥，無包裝袋垃圾 的產(chǎn)生，可選用優(yōu)質(zhì)的摻合料，能及時對每批次的產(chǎn)品進(jìn)行檢測，避免不合格品流入施工工 程中，可一直使用同一廠家、同一型號的水泥，提供穩(wěn)定的壓漿產(chǎn)品，減少由于壓漿劑和水 泥的不適應(yīng)性反復(fù)調(diào)整而造成的人力、物力浪費。所以使用壓漿料即穩(wěn)定、高效，又可避免 人力、物力的浪費，綠色環(huán)保。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004] 為解決壓漿劑與水泥現(xiàn)場配置壓漿材料而可能造成的達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求的問題，以 及使用壓漿料的各種優(yōu)越性。本發(fā)明的目的是提供一種能滿足公路橋涵后張法預(yù)應(yīng)力孔道 壓漿（JTG/T F50-2011)標(biāo)準(zhǔn)要求的管道壓漿材料及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明所采用技術(shù)方案是：一種公路橋涵后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁孔道壓漿料，原 料包括膠凝材料、礦物及活性摻合料、超級分散劑、復(fù)合膨脹劑、保水劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、增 韌劑、調(diào)凝劑和鋼筋阻銹劑，上述組分的配比如下：
[0006] 膠凝材料 60~90質(zhì)量份， 礦物及活性摻合料 5~30重量份， 超級分散劑 0. 25~0. 5重量份， 復(fù)合膨脹劑 5~8重量份， 消泡劑 0. 02~0. 05重量份, 保水劑 0.0Γ0.05重量份， 穩(wěn)定劑 0. 005~0. 02重量份， 調(diào)凝劑 （TO. 5重量份， 增韌劑 (Γ3重量份，
[0007] 鋼筋阻銹劑 0. Γ0.3。
[0008] 所述膠凝材料為無機(jī)膠凝材料，優(yōu)選硅酸鹽水泥及普通硅酸鹽水泥，更優(yōu)選低堿 硅酸鹽水泥及普通硅酸鹽水泥。
[0009] 所述礦物及活性摻合料為超細(xì)微珠，S95級礦渣微粉，超細(xì)硅灰，磨細(xì)石灰石粉，微 珠是一種幾乎不含多孔狀的全球狀顆粒，可增加壓漿料的密實度，是一種物理減水劑，可顯 著提高水泥基材料的流動性和活性，并大幅度地改善漿液的工作性。在壓漿料體系中微珠 具有填充效應(yīng)及滾珠效應(yīng)，能夠改善、提高漿料的流動性及制品本身的耐久性；S95級礦渣 微粉具有提高水泥制品的強(qiáng)度、改善和易性、降低水化熱、抑制堿集料反應(yīng)、提高密實度、抗 滲性及抗海水侵蝕能力等；超細(xì)娃灰在水泥制品中能填充水泥及其它細(xì)粉料間的空隙，提 高其密實性，同時與水化產(chǎn)物生產(chǎn)凝膠體。在漿體材料中具有保水、防止離析、泌水、大幅降 低漿料的壓漿阻力。提高制品的抗壓、抗折、抗?jié)B、防腐及耐磨性能。具有抗鹽蝕、提升耐久 性的功效；超細(xì)微珠磨細(xì)石灰石粉選用300?1200目之間的粉料，它具有填充效應(yīng)（填充 膠凝材料與各礦物摻合料之間空隙，改善孔結(jié)構(gòu)）、活性效應(yīng)（水化后期可以生成單碳水化 鋁酸鈣、三碳水化鋁酸鈣）和加速效應(yīng)（在膠凝材料水化和硬化過程中有加速作用）的作 用。摻合料可以是其一種、兩種及組合物，優(yōu)先選用其組合物以產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。
[0010] 所述訴超級分散劑為聚醚、聚酯、改性醇醚類聚羧酸減水劑，可以是聚醚、聚酯、改 性聚醚一種或其組合物，優(yōu)先選其干粉狀態(tài)聚羧酸減水劑或其干粉狀態(tài)組合物聚羧酸減水 齊IJ。聚羧酸高性能減水劑是目前最先進(jìn)的減水劑，其低摻量、高減水率、不含甲醛、極低硫酸 鈉含量及生產(chǎn)過程完全綠色環(huán)保。
[0011] 所述復(fù)合膨脹劑為塑性膨脹劑、硫鋁酸鈣膨脹劑及輕燒氧化鎂膨脹劑。塑性膨脹 劑選擇北京榮泰信科技有限公司的EEA-101，它主要靠在漿料塑性階段不斷放氣來達(dá)到膨 脹的效果；硫鋁酸鈣類膨脹劑是鋁礬土和石灰石按一定比例磨細(xì)-成球-高溫煅燒-磨細(xì) 再與一定比例天然硬石膏配置而成，該膨脹劑屬于低堿膨脹劑，堿含量明顯低于氧化鈣類、 明礬石類、普通UEA類膨脹劑，滿足鐵路及道橋規(guī)范中對膨脹劑的要求；輕燒氧化鎂膨脹劑 是一種由方鎂石或菱鎂礦經(jīng)800?1000°C煅燒而得到的氧化鎂經(jīng)粉磨而成，氧化鎂膨脹劑 具有水化需水量少、膨脹過程可調(diào)控、水化產(chǎn)物穩(wěn)定的特點，并且其具有延遲膨脹的效應(yīng)， 膨脹曲線均勻時間更長，且無倒縮現(xiàn)象。以鈣礬石作為膨脹源的膨脹劑其膨脹率較快，膨脹 主要發(fā)生在14天以前，對水泥基材料后期收縮的補(bǔ)償作用不大。故本發(fā)明考慮到壓漿料在 塑性階段，固化后前期、中期及后期等不同時期收縮，故選擇三種膨脹劑進(jìn)行復(fù)摻以滿足不 同階段的膨脹要求。其配比范圍為塑性膨脹劑：硫鋁酸鈣膨脹劑：輕燒氧化鎂膨脹劑= 2 ?10 : 598 ?790 : 200 ?400。
[0012] 所述消泡劑為液態(tài)碳?xì)浠衔?、聚乙二醇和非結(jié)晶性二氧化矽的混合物消泡劑， 改性聚醚、酯化類和高碳醇類消泡劑，優(yōu)選其粉末狀態(tài)的消泡劑。由于漿料在攪拌過程中特 別是高速攪拌過程中會引入一定的空氣，而一些添加劑在壓漿料攪拌過程中也會產(chǎn)生一些 氣泡，這些氣泡如果不經(jīng)過消泡處理，那么在漿料固化后就會形成泡沫層或在漿體內(nèi)部形 成氣囊，這都不符合規(guī)范對壓漿料的要求，故選擇消泡劑進(jìn)行處理。
[0013] 所述保水劑為低粘度羧甲基纖維素，甲基羥乙基纖維素醚。壓漿料要有一定的保 水性，以防止?jié){料的泌水，故選擇添加纖維素，但如果纖維素選擇粘度過大或摻量過大就會 對漿料流動性造成很大影響，或增大分散劑用量。本發(fā)明優(yōu)先選擇粘度在1000以內(nèi)的如羧 甲基纖維素或甲基羥乙基纖維素作為保水組分。其可以是一種或兩種的組合物。
[0014] 所述穩(wěn)定劑為聚丙烯酸鹽，海藻酸鈉，黃單胞菌多糖。聚丙烯酸鹽是優(yōu)選其低分 子量（5000?10000)，它可以有效的使水泥及各組分保持均勻狀態(tài)，長時間放置不分層，此 狀態(tài)水泥凝固后使水泥工程各部分的強(qiáng)度基本一致，從而大大提高水泥基制品的的整體強(qiáng) 度；海藻酸鈉可以使壓漿料各組分懸浮、穩(wěn)定、防止沉降，提高上中下漿料的均勻性；黃單 胞菌多糖又稱黃原膠，其水溶液在靜態(tài)或低的剪切作用下具有高粘度，在高剪切作用下表 現(xiàn)為粘度急劇下降，但分子結(jié)構(gòu)不變。而當(dāng)剪切力消除時，則立即恢復(fù)原有的粘度。剪切力 和粘度的關(guān)系是完全可塑的。黃原膠假塑性非常突出，這種假塑性對穩(wěn)定漿體懸浮、穩(wěn)定極 為有效，且其受PH值影響較小，因此在壓漿料這種堿性漿料中其各種性能表現(xiàn)較為穩(wěn)定。 本發(fā)明可以選用其一種、兩種及其