一種預應力孔道壓漿劑及其制備和使用方法
【技術領域】
[0001] 本發明提供了一種預應力孔道壓漿劑，尤其設及一種添加有凝結時間調節劑的預 應力孔道壓漿劑，同時還設及到上述孔道壓漿劑的制備方法和使用方法，屬于水泥混凝± 建筑材料領域。
【背景技術】
[0002] 水泥基復合材料在使用過程中受氣溫變化影響顯著，施工過程發現氣溫低于o°c 時，水泥基材料出現凝結時間過長、泌水嚴重甚至凍脹等病害；而氣溫高于40°C時，水泥基 材料凝結過快導致無法正常施工。上述問題的出現，往往通過一系列輔助措施來保證施工 質量，比如冬季預應力孔道壓漿施工采取蒸養等保溫措施、夏季施工需添加冰塊W獲得充 足的施工時間。
[0003] 現有的娃酸鹽類水泥用凝結時間調節劑，大都采用無機鹽類、有機高分子類材料， 存在受溫度影響敏感、容易引起后期強度倒縮等問題，而采用礦物改性復合材料作為水泥 凝結時間調節劑可W很好的解決上述問題。
[0004]市售預應力孔道壓漿劑種類較多，但是大都受氣溫影響較大，遇到極端氣溫條件 難W使用。因此，本領域需要在開發出水泥凝結時間調節劑的基礎上，制備出凝結時間可 調的預應力孔道壓漿劑，W保證預應力孔道壓漿用水泥漿在不同溫度條件下可W正常的凝 結，從而保證了強度的上升，使得預應力鋼絞線與外部混凝±結構連接緊密，保證應力的有 效傳遞。

【發明內容】

[0005] 本發明提供了一種具有高流動性、無泌水等特點的預應力孔道壓漿劑，其中包含 有水泥凝結時間調節劑，可根據外部氣溫變化調整水泥基復合材料的凝結時間，保證水泥 基復合材料正常使用和強度的正常增長，同時水泥凝結時間調節劑的加入，使水泥基復合 材料后期產生微膨脹性。
[0006] 實現本發明上述目的所采用的技術方案為：
[0007] 一種預應力孔道壓漿劑，包括W下組分，各組分W及各組分所占的質量百分比為： 減水劑2~10%，粘度改性劑0. 1~10%，消泡劑0~1 %，凝結時間調節劑35~78%，礦 物改性組分15~50% ;所述的粘度改性劑為文萊膠、有機改性膨潤±、氣相白炭黑、比表面 積大于SOOm2Ag超細礦粉中的一種或兩種W上的混合物；所述的礦物改性組分為石英粉、 重巧粉、白抓石粉、石灰石粉中的一種或兩種W上的混合物；
[000引所述的凝結時間調節劑包括W下組分，各組分及其在凝結時間調節劑中所占的質 量百分比為：熟料28~52% ;石膏42~68% ;填料4~30% ;促凝劑0~3% ;所述熟料 為侶抓±礦經1300~1500°C般燒后得到的塊狀體；所述填料為粉煤灰、礦渣粉、微娃粉、娃 微粉的一種或兩種W上的混合物。
[0009]所述減水劑為=聚氯胺減水劑、聚簇酸鹽減水劑、糞系橫酸鹽減水劑、微珠物理減 水劑中的一種或兩種的混合物。
[0010] 所述消泡劑為有機娃類、聚酸類、礦物油類中的一種或兩種W上的混合物。
[0011] 所述的石膏為無水硬石膏、二水石膏、半水石膏中的一種或兩種W上的混合物。
[0012] 所述的促凝劑為硫酸侶、侶酸鋼、偏侶酸鋼、碳酸鋼、水玻璃中的一種或兩種W上 的混合物。
[0013] 本發明同時還提供上述預應力孔道壓漿劑的制備方法，包括W下步驟：按照上述 的質量百分比稱取減水劑、粘度改性劑、消泡劑、礦物改性組分、熟料、石膏、填料W及促凝 劑，然后將W上各組分用球磨機磨細并混合均勻制成壓漿劑；或者先將熟料、石膏、填料W 及促凝劑用球磨機磨細混合均勻，制成比表面積不小于350m7kg的凝結時間調節劑，然后 將凝結時間調節劑與其余組分用干粉混合機混合均勻制成壓漿劑；所述壓漿劑的比表面積 不小于350m2/kg。
[0014] 進一步的，本發明還提供了上述預應力孔道壓漿劑的使用方法，包括W下步驟：首 先稱取壓漿劑和娃酸鹽水泥，用干粉混合機混合均勻制成壓漿料，壓漿料中壓漿劑的質量 百分比為1~50%，娃酸鹽水泥的質量百分比為50~99%，然后按照水與壓漿料重量比 《0. 33來稱取壓漿料，在攬拌機中先加入水，再加入壓漿料并同時啟動攬拌機，攬拌機轉 速> 50化/min、線速度10~20m/s，壓漿料加入完畢后繼續攬拌3~8min，制漿完成后進行 壓漿作業；
[0015] 或者不采用干粉混合機對壓漿劑和娃酸鹽水泥進行混合，而是在攬拌機中攬拌時 先加入水，再加入壓漿劑，最后加入娃酸鹽水泥，娃酸鹽水泥加完后攬拌2~6min。
[0016] 與現有技術相比，本發明所具有的實質性特點或顯著進步如下：
[0017] (1)與傳統的緩凝劑、促凝劑等水泥凝結時間調節劑相比，本發明由礦物材料組 成，使用后不影響水泥基復合材料前期和后期強度，保證強度穩步上升，避免了后期強度倒 縮等病害。尤其是所采用的白抓石粉和重巧粉相對于其他礦物填料，具有成本低、來源廣泛 的特點，更重要的是增加水泥漿液初性和強度，特別是增加水泥漿液的抗折強度，在水泥漿 液中形成還能骨架，增加了壓漿漿液的強度，并提高硬化后試塊的表面光澤和平整性。
[0018] (2)本發明具有調節水泥凝結時間外，還具有微膨脹的功效，保證水泥基材料后期 不收縮。
[0019] (3)文萊膠是一種特別的微生物源多聚糖，其水溶液具有很高的假塑性（剪切變 稀）。在靜態W及低剪切力的條件下它表現出一種非常高的粘度，用于壓漿劑中增加了水泥 漿液稠度，使得壓漿漿液懸浮、穩定。文萊膠區別于其他粘度改性材料的特點主要有：1、增 加水泥漿液穩定性的同時，不會影響水泥漿液的流動性，保證預應力管道的最高點無泌水； 2、穩定性高。水泥漿液夏季施工溫度可達5(TCW上，使得水泥漿液依然保留著優異的穩定 性和粘度。3、具有很高的假塑性（剪切變稀）。在靜態W及低剪切力的條件下水泥漿液表 現出一種非常高的穩定性，保證了壓漿施工的順利進行。
[0020] (4)本發明中所采用的微珠物理減水劑主要由微觀顆粒為球形的礦物微粉組成， 相對于傳統的化學減水劑具有的優勢為：1、降粘特性：全球狀的"滾珠效應"，顯著降低水 泥漿剪切應力，降低混凝上或砂漿的塑性粘度。2、礦物減水特性：全球狀超細顆粒的填充性 和"滾珠效應"，顯著降低水泥漿的用水量，減水率達15%，并且與化學減水劑有完美的疊加 作用。3、累送和觸變特性：全球狀超細的特性對預應力孔道壓漿有極佳的潤滑改善作用，顯 著降低預應力孔道壓漿壓力。4、高強度：具有超細特性和較好的活性，參與水泥水化反應， 提高壓漿漿液的密實度，增加水泥漿硬化后期強度。
[0021] (5)基于上述四點的預應力孔道壓漿劑，各組分之間協同發揮作用，因此能夠 在-10°C~+45°C環境下與娃酸鹽類水泥配合使用，保證了正常施工，不僅具有高流動性、 無泌水特點，還具有凝結時間可調、后期微膨脹等性能，使得預應力孔道壓漿飽滿，對預應 力鋼絞線形成有效的保護，保證預應力的有效傳遞。
【具體實施方式】
[0022] 下面結合具體實施例對本發明做詳細具體的說明，但是本發明的保護范圍并不局 限于W下實施例。
[0023]W下實施例中，熟料均為侶抓±礦經1300~1500°C般燒后得到的塊狀體。消泡劑 為有機娃類、聚酸類、礦物油類中的一種或兩種W上的混合物。W下實施例中所制備的預應 力孔道壓漿劑的比表面積不小于350m7kg。
[0024] 實施例1
[0025] 按照重量比例稱取原料，具體為：聚簇酸鹽減水劑4%，微珠物理減水劑2 %，文萊 膠0. 4 %，消泡劑0. 6 %，200目石英粉34 %，熟料19 %，二水石膏16 %，無水硬石膏16 %，粉 煤灰8 %，使用球磨機磨細混合均勻，制成壓漿劑。
[0026] 按照重量稱取8 %的壓漿劑，92 %的52. 5級普通娃酸鹽水泥，使用干粉混合機混 合均勻制成壓漿料。
[0027] 環境氣溫20 + 5 °C，水膠比0. 26,加水到攬拌機后，開啟攬拌機，攬拌機轉速 100化/min、線速度15m/s，然后均勻加入壓漿料至攬拌機中，粉料加完后攬拌5min，制漿完 成后進行壓漿。對制備的水泥漿液按照《公路橋涵施工技術規范》JTG/T巧0-2011和《公 路工程預應力孔道灌漿料（劑）》JT/T946-2014進行檢測，具體指標見表1。 陽0測 實施例2
[0029] 按照重量比例稱取原料，具體為：糞系減水劑6%，微珠物理減水劑4%，白炭黑 0. 2 %，消泡劑0. 8 %，400目白抓石粉16 %，熟料23 %，半水硬石膏14 %，二水石膏20 %，礦 渣粉6 %，微娃粉8 %，硫酸侶2 %，使用球磨機磨細混合均勻，制成壓漿劑。
[0030] 按照重量稱取10 %的壓漿劑，90 %的52. 5R級娃酸鹽水泥，使用干粉混合機混合 均勻制成壓漿料。
[0031] 環境氣溫-5 + 5 °C，水膠比0. 24,加水到攬拌機后，開啟攬拌機，攬拌機轉速 100化/min、線速度15m/s，然后均勻加入壓漿料至攬拌機中，粉料加完后攬拌3min，制漿完 成后進行壓漿。對制備的水泥漿液按照《公路橋涵施工技術規范》JTG/T巧0-2011和《公 路工程預應力孔道灌漿料（劑）》JT/T946-2014進行檢測，具體指標見表1。 陽0巧 實施例3
[0033] 按照重量比例稱取原料，具體為：聚簇酸鹽減水劑3%，有機改性膨潤± 0. 4%，消 泡劑0. 6 %，600目石灰石粉44 %，熟料26 %，無水硬石膏23 %，礦渣粉3 %，使用球磨機磨 細混合均勻，制成壓