用于后張預應力錨頭的封錨材料及其制備方法技術

一種用于后張預應力錨頭的封錨材料，包括以下質量百分比的組分：硅酸鹽水泥67%～72%；硫酸鹽水泥25%～30%；塑性膨脹劑0.01%～0.02%；流變劑0.01%～0.02%；硫酸鋰0.04%～0.06%；硼酸0.40%～0.60%；復合超細活性礦粉1.0%～2.5%；減水劑0.15%～30%；阻銹劑0.02%～0.06%。該材料的制備方法，包括步驟：S1、按照質量比稱取各組分并攪拌均勻；S2、按照質量比為0.26～0.28的水膠比取試驗用水并手動攪拌至水浸入粉末中；S3、采用攪拌機進行攪拌；S4、降低攪拌速度，多次測量漿液的流動度經時損失；S5、測量漿液的泌水率。本發明專利技術具有水膠比低、高流動度、早強、微膨脹等優點。

【技術實現步驟摘要】
用于后張預應力錨頭的封錨材料及其制備方法
本專利技術涉及建筑工程封錨技術，尤其涉及一種用于后張預應力錨頭的封錨材料及其制備方法。
技術介紹
目前國內尚未有對用于后張預應力錨頭的封錨材料的相關專題研究，國家標準、行業標準對封錨材料的性能并未提出強制性要求，目前封錨材料主要有以下幾種：1、壓漿前以原子灰封錨。原子灰是一種化學試劑，一般在汽車油漆工業中使用較多，視氣候條件可在幾分鐘至十幾分鐘后即凝固達到2MPa左右的強度，基本可以達到壓漿施工的要求，但真空輔助壓漿因成本問題不能完全覆蓋錨頭而不適用；2、以水泥砂漿封錨。施工現場取水泥，加入一定比例的沙子攪拌混合均勻直接粘附在錨具、夾片上，而后進行混凝土封端。3、以水泥石膏粉漿體封錨。將水泥與石膏按照1:2～3的比例混合攪拌均勻后直接粘附在錨具、夾片上，而后進行混凝土封端。4、以水泥漿封錨。僅取水泥加水混合攪拌均勻后直接粘附在錨具、夾片上，而后進行混凝土封端。就上述封錨方式而言：以原子灰封錨，原子灰固化劑是危險化學品，不僅具有毒性且在高溫下屬于易燃易爆物品，并且此種封錨方式僅滿足了現場可快速進行壓漿施工的要求，不能做到對錨具、夾片的保護；而以水泥砂漿或水泥漿進行封錨，攪拌得到的封錨漿液與錨具本身的粘結并不牢固，且封錨后需要等待水泥凝固以后才能進行壓漿施工，通常要等到24小時以后，為此在工地現場通常在水泥中加入石膏，石膏摻入比例為水泥的2～3倍，其操作性比純水泥漿或水泥砂漿更為容易，與錨具的粘連性也較好，并且一般2h后即可開始壓漿施工，但加入石膏后封錨的強度有較大降低，同時石膏在遇水后會吸水軟化，因此水泥石膏粉漿體雖然方便了施工，但在壓漿施工中往往會開裂或破損，導致無法正常壓漿，且長遠來看水泥石膏粉漿體的強度不足，容易開裂而喪失對錨固體系的保護作用。封錨的作用主要是保護預應力錨固系統免遭銹蝕，保證結構物的耐久性。而預應力筋及錨固體系在高應力狀態下更易銹蝕（約是普通狀態下的6倍），如不及時采取防銹措施，就會很快因銹蝕而損失可靠的錨固性能。現場采用普通水泥漿或原子灰封錨在壓漿完成以后并不會馬上進行封端混凝土施工，暴露在空氣中的時間比較長，大多要等到28d齡期后架梁，甚至長達幾個月的存梁期，在此段時間內如果不對錨固體系進行特別保護，實際錨固系統已經進入銹蝕階段。在施工階段并不能明顯觀察到，但在運營十幾年時間后錨頭銹蝕的現象是比較普遍的。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種水膠比低、高流動度、早強、微膨脹的用于后張預應力錨頭的封錨材料。本專利技術進一步提供該封錨材料的制備方法。為解決上述技術問題，本專利技術提出的技術方案為：一種用于后張預應力錨頭的封錨材料，包括以下質量百分含量的各組分：硅酸鹽水泥：67%～72%；硫酸鹽水泥：25%～30%；塑性膨脹劑：0.01%～0.02%；流變劑：0.01%～0.02%；硫酸鋰：0.04%～0.06%；硼酸：0.40%～0.60%；復合超細活性礦粉：1.0%～2.5%；減水劑：0.15%～30%；阻銹劑：0.02%～0.06%。作為上述技術方案的進一步改進：所述硅酸鹽水泥為標號42.5或52.5的普通硅酸鹽水泥或兩者的混合物。所述復合超細活性礦粉為硅灰石粉、方解石粉、滑石粉、I級粉煤灰中的一種、兩種或多種，且目數為1250目～5000目。所述減水劑為聚羧酸類減水劑、聚羧酸鹽類減水劑或兩者的混合物。所述阻銹劑為亞硝酸鹽、草酸鈉阻銹劑。所述流變劑粘度介于400-600cps之間。一種上述用于后張預應力錨頭的封錨材料的制備方法，包括以下步驟：S1、按照質量比稱取各組分并攪拌均勻；S2、按照質量比為0.26～0.28的水膠比取試驗用水，并手動攪拌至水浸入粉末中；S3、采用攪拌機進行攪拌；S4、降低攪拌速度并保證不產生沉淀，多次測量漿液的流動度經時損失；S5、測量漿液的泌水率。作為上述技術方案的進一步改進：S3中攪拌機葉輪線速度為10～15m/s，轉速為1500～3000r/min，攪拌時間為3～5min。S4中分別測試初始時刻、5min、15min和30min漿液的流動度經時損失，在先后兩次測試的時間間隔段內，葉輪線速度為3～5m/s。S5中以1000ml的標準量筒裝滿漿液，密封后觀察2小時豎向自由膨脹率與24小時豎向自由膨脹率，同時觀察表面有無泌水。與現有技術相比，本專利技術的優點在于：本專利技術公開的用于后張預應力錨頭的封錨材料其主要原材料來源廣泛，生產成本較低，便于推廣使用；封錨材料主要特性包括：水膠比低，可低至0.26～0.28，24h自由泌水率為零，避免用水過大導致泌水產生；流動度高，經過1725ml標準流錐的初始流動度為小于40s，5min的流動度經時損失小于5s，15min的流動度經時損失小于10s，30min的流動度經時損失小于30s，降低了現場灌漿施工的難度；塑性階段產生微膨脹，2小時自由膨脹率可控制在0～1.2%以內，24小時自由膨脹率可控制在0～2.0%以內，微膨脹性保證了漿液在凝固過程中充分填充模具內的空洞，使得漿液凝固后飽滿密實，與結構物緊密結合；早強，2小時抗壓強度大于2MPa、抗折強度大于0.5MPa，28d抗壓強度大于50MPa、抗折強度大于10MPa，滿足現場壓漿施工的要求，提高了施工效率。本專利技術公開的制備方法，步驟簡單、操作方便。具體實施方式以下將結合具體實施例對本專利技術做進一步詳細說明，但并不因此而限制本專利技術的保護范圍。實施例1稱取下列重量的原料；硅酸鹽水泥以67%計，硫酸鹽水泥30%計，其余摻入的各種粉劑重量以3%計，重量總計為100%。各種粉劑用量占總重量的百分比為:復合超細活性礦粉且最低目數大于2000目：2.2%，其中硅灰石粉1.2%，石英石粉1%；塑性膨脹劑：堿金屬催發類膨脹劑0.02%；聚羧酸鹽類減水劑：0.18%；亞硝酸鈣阻銹劑：0.03%；硼酸：0.50%；硫酸鋰：0.05%；流變劑：0.02%，粘度介于400-600cps；水膠比以0.28計，試驗時材料稱量準確度應達到±1.0%，將材料手動攪均勻后倒入試驗桶內，加入稱量好的水，手擰攪拌桿輕攪至水浸入粉末材料中，手動攪拌的時間控制在60s以內，然后開始高速攪拌3min，攪拌機轉速3000r/min，葉片線速度15m/s，制備的漿液以1725ml標準流錐測試的初始流動度為21s，5min以1725ml標準流錐測試的流動度為24s，15min以1725ml標準流錐測試的流動度為31s，30min以1725ml標準流錐測試的流動度為43s，2小時自由膨脹率為0.8%，24小時自由膨脹率為1.4%，24小時自由泌水率為零。表1為2h、1d、28d抗壓、抗折強度實施例2稱取下列重量的原料；硅酸鹽水泥以72%計，硫酸鹽水泥25.5%計，其余摻入的各種粉劑重量以2.5%計，重量總計為100%，各種粉劑用量占總重量的百分比為:復合超細活性礦粉：1.5%其中滑石粉0.5%，I級粉煤灰1.0%；塑性膨脹劑：堿金屬催發類膨脹劑0.01%；聚羧酸類減水劑：0.32%；草酸鈉阻銹劑：0.02%；硼酸：0.60%；硫酸鋰：0.04%；流變劑：0.01%，粘度介于400-600cps之間。水膠比以0.28計，試驗時材料稱量準確度應達到±1.0%，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于后張預應力錨頭的封錨材料，其特征在于，包括以下質量百分含量的各組分：硅酸鹽水泥：67%～72%；硫酸鹽水泥：25%～30%；塑性膨脹劑：0.01%～0.02%；流變劑：0.01%～0.02%；硫酸鋰：0.04%～0.06%；硼酸：0.40%～0.60%；復合超細活性礦粉：1.0%～2.5%；減水劑：0.15%～30%；阻銹劑：0.02%～0.06%。

【技術特征摘要】
1.一種用于后張預應力錨頭的封錨材料，其特征在于，包括以下質量百分含量的各組分：硅酸鹽水泥：67%～72%；硫酸鹽水泥：25%～30%；塑性膨脹劑：0.01%～0.02%；流變劑：0.01%～0.02%；硫酸鋰：0.04%～0.06%；硼酸：0.40%～0.60%；復合超細活性礦粉：1.0%～2.5%；減水劑：0.15%～30%；阻銹劑：0.02%～0.06%。2.根據權利要求1所述的用于后張預應力錨頭的封錨材料，其特征在于，所述硅酸鹽水泥為標號42.5或52.5的普通硅酸鹽水泥或兩者的混合物。3.根據權利要求1所述的用于后張預應力錨頭的封錨材料，其特征在于，所述復合超細活性礦粉為硅灰石粉、方解石粉、滑石粉、I級粉煤灰中的一種、兩種或多種，且目數為1250目～5000目。4.根據權利要求1或2或3所述的用于后張預應力錨頭的封錨材料，其特征在于，所述減水劑為聚羧酸類減水劑、聚羧酸鹽類減水劑或兩者的混合物。5.根據權利要求1或2或3所述的用于后張預應力錨頭的封錨材料，其特征在于，所述阻銹劑為亞硝酸鹽、草酸鈉阻銹劑。6.根據權利要求1或2或3所述的用于后張預應力錨頭的封錨材...

【專利技術屬性】
技術研發人員：宋德新，陳三喜，黃勇軍，方磊，張洪亮，
申請(專利權)人：湖南建工交通建設有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南,43