[發明專利]膨脹劑、后張法預應力混凝土孔道壓漿劑及壓漿料

有效

• 申請號: 201210575139.X
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103030321A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 王稷良;柯國炬;吳方政;周天笑;田波;牛開民;彭鵬;宋敬亮;侯榮國;劉英;孫宏峰;何哲
• 申請（專利權）人: 交通運輸部公路科學研究所
• 主分類號: C04B22/14
• 分類號: C04B22/14;C04B24/38;C04B28/04
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 黃健

技術領域

本發明涉及一種膨脹劑、后張法預應力混凝土孔道壓漿劑及壓漿料，屬于建筑材料領域。

背景技術

預應力混凝土構件具有剛度大、強度高、抗剪能力強和抗疲勞性能好的特點，可有效減小結構截面尺寸、降低自重、防止開裂和減少撓度，在公路大跨徑混凝土橋梁結構設計中得到廣泛的應用。預應力混凝土構件在加工時需要預留孔道，用以使預應力鋼筋穿過，在對預應力鋼筋施以預應力后在孔道內填充壓漿料，以使得預應力鋼筋與結構混凝土相結合，可以充分發揮各自所長，獲取優良的力學性能和結構性能，但其前提條件之一是預應力筋必須與結構混凝土共同作用，且得到良好的防腐蝕保護。

在后張法預應力混凝土施工中，為了達到這一目的，通常在普通硅酸鹽水泥中加入含有UEA型膨脹劑等的壓漿劑，制備壓漿料。加入膨脹劑的目的是提高壓漿料硬化后的膨脹應力，使預應力鋼筋與結構混凝土形成共同作用效果并得到防腐蝕保護。但目前的施工中常出現的問題是，壓漿料與預應力鋼筋和結構混凝土的緊密貼合性不好，導致構件的性能不穩定或不達標。出現這些問題應該與膨脹劑難以產生持續且穩定的膨脹效果有密切關系。具體地，硅酸鹽水泥水化后，容易產生化學收縮和塑性收縮，導致膨脹應力降低，影響了膨脹劑膨脹效能的發揮；另外，膨脹劑需要在硅酸鹽水泥水化體系中與水化產物發生化學反應才能產生膨脹作用，在硬化壓漿料漿體強度較低（或未形成有效強度階段）的情況下膨脹劑發生膨脹仍然無法形成較大的膨脹應力而使硬化壓漿料漿體密實，進而無法與結構混凝土形成共同作用，而在硬化漿體強度較高時，水泥的水化過程已經消耗了大量的水，形成了大量的水化產物，此時膨脹劑則失去了發生反應所必須的條件和生成鈣礬石等膨脹產物所需的空間。

因此，在后張法預應力混凝土施工中，壓漿劑起到的膨脹作用能與硬化壓漿料漿體的強度發展相一致，以實現壓漿料與預應力鋼筋和結構混凝土的緊密貼合，消除影響應力的傳遞因素，在工程施工中具有重要的意義。

發明內容

本發明提供一種膨脹劑，該膨脹劑可用于后張法預應力混凝土孔道壓漿劑，在后張法預應力混凝土施工中能夠發揮持續且穩定的膨脹功效。

本發明提供一種后張法預應力混凝土孔道壓漿劑，使用膨脹效果更加持續和穩定的膨脹劑，提高了所制備的壓漿料與預應力鋼筋和結構混凝土的緊密貼合性能，降低或消除混凝土施工中對應力傳遞的影響。

本發明提供一種后張法預應力混凝土孔道壓漿料，用于后張法預應力混凝土施工，能與預應力鋼筋和結構混凝土緊密貼合，保證應力的有效傳遞。

本發明提供的膨脹劑，其組成包括：氮氣型膨脹劑、石膏和氧化鎂，且氮氣型膨脹劑、石膏和氧化鎂的質量比為0.3-0.6：30：3-15。

根據本發明提供的膨脹劑，所述石膏可以為二水石膏；更佳為純度大于85％的二水石膏，其細度一般約為200目。對于所述二水石膏的來源和獲得方法，本發明沒有特別限定，作為工業應用，通常是選擇天然二水石膏。

根據本發明提供的膨脹劑，氧化鎂可以為輕燒氧化鎂，可以是滿足輕燒氧化鎂特性的材料，可以商購，也可以自行加工。例如，使用方鎂石經950-1050℃煅燒后形成的輕燒氧化鎂，細度約為200目。上述氮氣型膨脹劑、石膏（二水石膏）均可為商購產品。

本發明還提供了后張法預應力混凝土孔道壓漿劑（以下稱為“壓漿劑”），其組成包括：

減水劑5-12質量份、穩定劑0.3-0.7質量份、礦物摻合料18-60質量份、早強劑0-15質量份和本發明提供的膨脹劑35-50質量份。

根據本發明提供壓漿劑，所述減水劑可以選擇為聚羧酸類或聚醚類減水劑，更佳為減水率大于35％的聚羧酸類或聚醚類高效減水劑，如粉體聚羧酸減水劑等。所述減水率的定義為塌落度基本相同時，基準混凝土和受檢混凝土單位用水量之差與基準混凝土單位用水量之比。選擇上述減水劑可在維持較低水膠比的情況下，顯著改善壓漿料的流動性，使壓漿料在硬化前快速填充孔道，以保證漿體密實。