一種低溫早強型橋梁支座錨固料及其製備方法
2023-12-02 08:06:21 1
專利名稱：一種低溫早強型橋梁支座錨固料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種低溫早強型橋梁支座錨固料，具體的講，涉及一種在溫度低於5°C並高於零下15°C條件下安裝高速鐵路和高速公路橋梁支座用膨脹早強型支座灌漿料，屬水泥基灌漿材料技術領域。
背景技術：
近年來，基礎設施處於高速建設時期，尤其是高速鐵路客運專線、高速公路和城市輕軌以迅猛的態勢發展，因此在保證工程質量的同時對施工速率和提高基建工程的使用壽命提出了更高的要求。為了按時或超前完成工程施工，對基礎設施所使用的材料提出了更高的要求，材料不僅要滿足正常溫度條件下的施工要求，還要滿足低溫甚至負溫條件下的正常施工。在各種橋梁支座錨固的施工時，傳統的支座錨固料需要採取預熱、使用熱水攪拌和灌漿後需用暖風機加熱、使用巖棉包裹模具進行保溫等複雜的工序才能達到早強的要求。國內已有人提出了用於鐵路橋梁支座灌漿的材料。中國專利CN 102173676A公開了一種無收縮水泥灌漿料，其特點是早強、高強、微膨脹、縮短工期等特點，但其負溫條件下早期小時強度的抗壓強度比偏低，且6小時才能達到20MPa以上。溫度在5°C和零下15°C之間的條件下，傳統的灌漿錨固料強度增長慢，且出現幹縮現象，導致後期強度下降，灌漿料在硬化前後體積變形大，容易出現沉降，導致填充不密實，影響荷載的傳遞和工程質量。而在高速鐵路預製箱梁的鋪架過程中，要求支座灌漿2小時後可以承受連續架梁的荷載，現有的灌漿料只能滿足正常溫度條件下2h承受荷載，而對於低溫和負溫條件下，不採取任何特殊措施在2h內強度達到20MPa的橋梁灌漿錨固料尚未有報導。
發明內容
本發明的目的是提供一種具有高流動性、高強度、無收縮，且適用於低溫環境施工不採取任何加熱保溫措施的超早強型橋梁支座錨固料。本發明的技術方案是一種低溫早強型橋梁支座錨固料，其特徵在於其原料組成配比按重量計為硫鋁酸鹽水泥38% 45%、膨脹劑2%飛％、超細矽灰1% 5%、石英砂40% 50%、減水劑O. 5% 0· 8%、增強劑O. 5% 1%、調凝劑O. 1% 0· 4%、消泡劑O. 02% 0· 06%、防凍劑2% 5%、流態體積穩定劑O. 049Γ0. 08%ο按上述方案，所述的硫鋁酸鹽水泥為快硬硫鋁酸鹽水泥，水泥經過氣流磨進行粉磨處理，加工到比表面積為45(T550m2/kg。按上述方案，所述的膨脹劑為氧化鎂類膨脹劑，其由菱鎂礦在1100°C下煅燒45分鐘製成。按上述方案，所述的超細娃灰為比表面積不小於25000 m2/kg的微娃粉。按上述方案，所述的石英砂粒徑為O. 2 2mm，細度模數為2. 3。
按上述方案，所述的減水劑為三聚氰胺系減水劑。按上述方案，所述的增強劑為甲酸鈣。按上述方案，所述的調凝劑為硼砂與硫酸鋁按照2 1的重量比配製的混合物。按上述方案，所述的消泡劑為聚醚改性有機矽類消泡劑。按上述方案，所述的防凍劑為烷基苯磺酸鹽與尿素按照I :9的重量比配製的混合物。按上述方案，所述的流態體積穩定劑為羥丙基甲基纖維素醚與海帶根按照2 3的重量比配製的混合物。低溫早強型橋梁支座錨固料的製備方法為先按重量比稱取各項原材料，原料
組成配比按重量計為硫鋁酸鹽水泥35% 45%、膨脹劑2% 6%、超細矽灰1% 5%、石英砂40% 50%、減水劑O. 5% 0· 8%、增強劑O. 5% 1%、調凝劑O. 1% 0· 4%、消泡劑O. 02% 0· 06%、防凍劑2°/Γ5%、流態體積穩定劑O. 049Γ0. 08% ;將膨脹劑、超細矽灰、減水劑、增強劑、調凝劑、消泡劑、防凍劑和流態體積穩定劑投入攪拌機中混合2 3分鐘，再將石英砂投入攪拌機中混合2 3分鐘，最後將硫鋁酸鹽水泥投入攪拌機中繼續混合8 10分鐘，包裝成袋即可使用。使用時，將本發明所製備的低溫早強型橋梁支座錨固料按重量比加入139Γ16%的水，採用機械攪拌機先慢速攪拌2min，再快速攪拌2min，使料漿均勻，即可進行錨固灌漿。本發明的優點在於(1)快硬硫鋁酸鹽水泥經氣流磨處理，增大了比表面積，改善了硫鋁酸鹽水泥的性能，使其具有更好的低溫適用性和耐久性；(2)採用流態體積穩定劑和膨脹劑，使漿體在硬化前後都具有良好的體積穩定性，在凝結硬化前，流態體積穩定劑使漿體無泌水，無沉降，充盈度好，可實現低溫條件下均勻飽滿灌漿，在凝結硬化後，膨脹劑補償了乾燥收縮，增強了硬化後的體積穩定性；(3)採用調凝劑調節漿體的凝結時間，使漿體具有合理的可操作性，便於施工灌漿；(4)採用增強劑和防凍劑，在低溫條件下增加了砂漿的抗壓和抗折強度，實現了低溫負溫條件下的快速施工；(5)採用超細矽灰和消泡劑，使材料漿體在硬化前後都具有良好的密實性，且表面光滑如鏡，增強了美觀效果。(6)材料整體具有良好的性能低溫環境下優良的可施工性漿體初始流動度330mm以上，半小時流動度280mm以上；低溫條件下超早強性能在負溫時不採取任何加熱保溫措施，漿體硬化後2h的抗壓強度強度達到25MPa以上；後期也具有很高的抗壓強度，28d可達75MPa以上，56d和90d強度不降低；施工方便，無需在灌漿前將材料預熱，不需使用熱水，灌漿後不需要吹暖風加熱，也不需要採用巖棉包裹模版進行保溫，低溫施工工序簡單方便。
具體實施例方式以下結合具體實例對本發明做進一步說明。實施例I :
稱取各原料硫鋁酸鹽水泥40kg、膨脹劑6kg、超細矽灰1kg、石英砂49. 24kg、減水劑O. 8kg、增強劑O. 5kg、調凝劑O. 4kg、消泡劑O. 02kg、防凍劑2kg、流態體積穩定劑
O.04kg。將膨脹劑、矽灰、減水劑、增強劑、調凝劑、消泡劑、防凍劑和流態體積穩定劑投入攪拌機中混合2 3分鐘，再將石英砂投入攪拌機中混合2 3分鐘，最後將硫鋁酸鹽水泥投入攪拌機中繼續混合8 10分鐘，包裝成袋即可。分別介紹各物質所採用的具體物質，比如所述的硫鋁酸鹽水泥為快硬硫鋁酸鹽水泥，水泥經過氣流磨進行粉磨處理，加工到比表面積為45(T550m2/kg ;所述的膨脹劑為氧化鎂類膨脹劑，其由菱鎂礦在1100°C下煅燒45分鐘製成；所述的超細矽灰為比表面積不小於25000 m2/kg的微矽粉；所述的石英砂粒徑為
O.2 2mm，細度模數為2. 3 ;所述的減水劑為蘇州興邦化學建材有限公司的SMF型三聚氰胺減水劑；所述的增強劑為甲酸鈣；所述的調凝劑為硼砂與硫酸鋁按照2 1的重量比配製的混合物；所述的消泡劑為巴斯夫(中國)有限公司的P803型消泡劑；所述的防凍劑為烷基苯磺酸鹽與尿素按照I :9的重量比配製的混合物；所述的流態體積穩定劑為羥丙基甲基纖維素醚與海帶根按照2 3的重量比配製的混合物。使用時加入13kg水,用攪拌機先慢速攪拌2min,再快速攪拌2min即可燒築。實施例2
稱取各原料硫鋁酸鹽水泥45kg、膨脹劑5kg、超細矽灰2kg、石英砂43. 82kg、減水劑
O.7kg、增強劑O. 6kg、調凝劑O. 3kg、消泡劑O. 03kg、防凍劑2. 5kg、流態體積穩定劑O. 05kg。將膨脹劑、矽灰、減水劑、增強劑、調凝劑、消泡劑、防凍劑和流態體積穩定劑投入攪拌機中混合2 3分鐘，再將石英砂投入攪拌機中混合2 3分鐘，最後將硫鋁酸鹽水泥投入攪拌機中繼續混合8 10分鐘，包裝成袋即可。所述的硫鋁酸鹽水泥為快硬硫鋁酸鹽水泥，水泥經過氣流磨進行粉磨處理，加工到比表面積為45(T550m2/kg ;所述的膨脹劑為氧化鎂類膨脹劑，其由菱鎂礦在1100°C下煅燒45分鐘製成；所述的超細娃灰為比表面積不小於25000 m2/kg的微娃粉；所述的石英砂粒徑為O. 2 2mm，細度模數為2. 3 ;所述的減水劑為蘇州興邦化學建材有限公司的SMF型三聚氰胺減水劑；所述的增強劑為甲酸鈣；所述的調凝劑為硼砂與硫酸鋁按照2 1的重量比配製的混合物；所述的消泡劑為巴斯夫(中國)有限公司的P803型消泡劑；所述的防凍劑為烷基苯磺酸鹽與尿素按照I :9的重量比配製的混合物；所述的流態體積穩定劑為羥丙基甲基纖維素醚與海帶根按照2 3的重量比配製的混合物。使用時加入14kg水,用攪拌機先慢速攪拌2min,再快速攪拌2min即可燒築。實施例3
稱取各原料硫鋁酸鹽水泥43kg、膨脹劑4kg、超細矽灰3kg、石英砂45. 3kg、減水劑O. 6kg、增強劑O. 7kg、調凝劑O. 3kg、消泡劑O. 04kg、防凍劑3kg、流態體積穩定劑
O.06kg。將膨脹劑、矽灰、減水劑、增強劑、調凝劑、消泡劑、防凍劑和流態體積穩定劑投入攪拌機中混合2 3分鐘，再將石英砂投入攪拌機中混合2 3分鐘，最後將硫鋁酸鹽水泥投入攪拌機中繼續混合8 10分鐘，包裝成袋即可。所述的硫鋁酸鹽水泥為快硬硫鋁酸鹽水泥，水泥經過氣流磨進行粉磨處理，加工到比表面積為45(T550m2/kg ;所述的膨脹劑為氧化鎂類膨脹劑，其由菱鎂礦在1100°C下煅燒45分鐘製成；所述的超細娃灰為比表面積不小於25000 m2/kg的微娃粉；所述的石英砂粒徑為O. 2 2mm，細度模數為2. 3 ;所述的減水劑為巴斯夫(中國)有限公司的FlO型三聚氰胺減水劑；所述的增強劑為甲酸鈣；所述的調凝劑為硼砂與硫酸鋁按照2 1的重量比配製的混合物；所述的消泡劑為巴斯夫(中國)有限公司的P803型消泡劑；所述的防凍劑為烷基苯磺酸鹽與尿素按照I :9的重量比配製的混合物；所述的流態體積穩定劑為羥丙基甲基纖維素醚與海帶根按照2 3的重量比配製的混合物。使用時加入15kg水,用攪拌機先慢速攪拌2min,再快速攪拌2min即可燒築。
實施例4
稱取各原料硫鋁酸鹽水泥38kg、膨脹劑3kg、超細矽灰4kg、石英砂49. 28kg、減水劑
O.5kg、增強劑O. 9kg、調凝劑O. 2kg、消泡劑O. 05kg、防凍劑4kg、流態體積穩定劑O. 07kg。將膨脹劑、矽灰、減水劑、增強劑、調凝劑、消泡劑、防凍劑和流態體積穩定劑投入攪拌機中混合2 3分鐘，再將石英砂投入攪拌機中混合2 3分鐘，最後將硫鋁酸鹽水泥投入攪拌機中繼續混合8 10分鐘，包裝成袋即可。所述的硫鋁酸鹽水泥為快硬硫鋁酸鹽水泥，水泥經過氣流磨進行粉磨處理，加工到比表面積為45(T550m2/kg ;所述的膨脹劑為氧化鎂類膨脹劑，其由菱鎂礦在1100°C下煅燒45分鐘製成；所述的超細娃灰為比表面積不小於25000 m2/kg的微娃粉；所述的石英砂粒徑為O. 2 2mm，細度模數為2. 3 ;所述的減水劑為巴斯夫(中國)有限公司的FlO型三聚氰胺減水劑；所述的增強劑為甲酸鈣；所述的調凝劑為硼砂與硫酸鋁按照2 1的重量比配製的混合物；所述的消泡劑為巴斯夫(中國)有限公司的P803型消泡劑；所述的防凍劑為烷基 苯磺酸鹽與尿素按照I :9的重量比配製的混合物；所述的流態體積穩定劑為羥丙基甲基纖維素醚與海帶根按照2 3的重量比配製的混合物。使用時加入16kg水,用攪拌機先慢速攪拌2min,再快速攪拌2min即可燒築。實施例5
稱取各原料硫鋁酸鹽水泥39kg、膨脹劑2kg、超細矽灰5kg、石英砂47. 26kg、減水劑
O.5kg、增強劑1kg、調凝劑O. 1kg、消泡劑O. 06kg、防凍劑5kg、流態體積穩定劑O. 08kg。將膨脹劑、矽灰、減水劑、增強劑、調凝劑、消泡劑、防凍劑和流態體積穩定劑投入攪拌機中混合2 3分鐘，再將石英砂投入攪拌機中混合2 3分鐘，最後將硫鋁酸鹽水泥投入攪拌機中繼續混合8 10分鐘，包裝成袋即可。所述的硫鋁酸鹽水泥為快硬硫鋁酸鹽水泥，水泥經過氣流磨進行粉磨處理，加工到比表面積為45(T550m2/kg ;所述的膨脹劑為氧化鎂類膨脹劑，其由菱鎂礦在1100°C下煅燒45分鐘製成；所述的超細娃灰為比表面積不小於25000 m2/kg的微娃粉；所述的石英砂粒徑為O. 2 2mm，細度模數為2. 3 ;所述的減水劑為巴斯夫(中國)有限公司的FlO型三聚氰胺減水劑；所述的增強劑為甲酸鈣；所述的調凝劑為硼砂與硫酸鋁按照2 1的重量比配製的混合物；所述的消泡劑為巴斯夫(中國)有限公司的P803型消泡劑；所述的防凍劑為烷基苯磺酸鹽與尿素按照I :9的重量比配製的混合物；所述的流態體積穩定劑為羥丙基甲基纖維素醚與海帶根按照2 3的重量比配製的混合物。使用時加入15kg水,用攪拌機先慢速攪拌2min,再快速攪拌2min即可燒築。各實施例產品性能匯總結果如下表
權利要求
1.一種低溫早強型橋梁支座錨固料，其特徵在於其原料組成配比按重量計為硫鋁酸鹽水泥38% 45%、膨脹劑2% 6%、超細矽灰1% 5%、石英砂40% 50%、減水劑O. 5°/Γθ. 8%、增強劑O. 5°/Γ %、調凝劑O. 1°/Γθ. 4%、消泡劑O. 029Γ0. 06%、防凍劑2°/Γ5%、流態體積穩定劑O.04% 0· 08%ο
2.根據權利要求I所述的低溫早強型橋梁支座錨固料，其特徵在於所述的硫鋁酸鹽水泥為快硬硫鋁酸鹽水泥，水泥經過氣流磨進行粉磨處理，加工到比表面積為45(T550m2/kg ο
3.根據權利要求I所述的低溫早強型橋梁支座錨固料，其特徵在於所述的膨脹劑為氧化鎂類膨脹劑，其由菱鎂礦在1100°c下煅燒45分鐘製成。
4.根據權利要求I所述的低溫早強型橋梁支座錨固料，其特徵在於所述的超細矽灰為比表面積不小於25000 m2/kg的微娃粉。
5.根據權利要求I所述的低溫早強型橋梁支座錨固料，其特徵在於所述的石英砂粒徑為O. 2 2mm，細度模數為2. 3。
6.根據權利要求I所述的低溫早強型橋梁支座錨固料，其特徵在於所述的減水劑為三聚氰胺系減水劑。
7.根據權利要求I所述的低溫早強型橋梁支座錨固料，其特徵在於所述的增強劑為甲酸鈣。
8.根據權利要求I所述的低溫早強型橋梁支座錨固料，其特徵在於所述的調凝劑為硼砂與硫酸鋁按照2 1的重量比配製的混合物。
9.根據權利要求I所述的低溫早強型橋梁支座錨固料，其特徵在於所述的消泡劑為聚醚改性有機矽類消泡劑。
10.根據權利要求I所述的低溫早強型橋梁支座錨固料，其特徵在於所述的防凍劑為烷基苯磺酸鹽與尿素按照I :9的重量比配製的混合物。
11.根據權利要求I所述的低溫早強型橋梁支座錨固料，其特徵在於所述的流態體積穩定劑為羥丙基甲基纖維素醚與海帶根按照2 3的重量比配製的混合物。
12.權利要求I所述的低溫早強型橋梁支座錨固料的製備方法為先按重量比稱取各項原材料，原料組成配比按重量計為硫鋁酸鹽水泥35°/Γ45%、膨脹劑2%飛％、超細矽灰1% 5%、石英砂40% 50%、減水劑O. 5% 0· 8%、增強劑O. 5% 1%、調凝劑O. 1% 0· 4%、消泡劑O.029Γ0. 06%、防凍劑2% 5%、流態體積穩定劑O. 049Π). 08% ;將膨脹劑、超細矽灰、減水劑、增強劑、調凝劑、消泡劑、防凍劑和流態體積穩定劑投入攪拌機中混合2 3分鐘，再將石英砂投入攪拌機中混合2 3分鐘，最後將硫鋁酸鹽水泥投入攪拌機中繼續混合8 10分鐘，包裝成袋即可使用。
全文摘要
本發明涉及一種低溫早強型橋梁支座錨固料，由下列組分按重量百分比配製而成硫鋁酸鹽水泥38%~45%、膨脹劑2%~6%、超細矽灰1%~5%、石英砂40%~50%、減水劑0.5%~0.8%、增強劑0.5%~1%、調凝劑0.1%~0.4%、消泡劑0.02%~0.06%、防凍劑2%~5%、流態體積穩定劑0.04%~0.08%。將上述各組分均勻混合，加水進行攪拌，水料比為0.13~0.16，攪拌均勻後進行支座灌漿錨固。本發明適用於低溫條件下橋梁支座錨固的快速施工，具有高流動性、超早強高強性、無收縮和防凍效果好等特點。
文檔編號C04B28/06GK102976699SQ20121056523
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月24日 優先權日2012年12月24日
發明者馬保國, 朱豔超, 李海南, 胡迪, 韓磊, 譚洪波 申請人:武漢理工大學