[发明专利]一种适低温后张预应力孔道压浆料及其应用

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种后张预应力孔道压浆料，具体涉及一种适低温后张预应力孔道压浆料。

背景技术

近年来，我国公路桥梁建设发展迅速，大跨径预应力混凝土桥梁的设计与施工成为流行的趋势.后张法预应力混凝土技术以其能够使用高强材料、促使结构轻型化、跨越能力大、可有效避免混凝土开裂，以及方便采用曲线配筋、不需配备庞大张拉台座等优点在工程中得到广泛的应用。

孔道压浆是将压浆料注入预留的预应力混凝土管道中，使压浆料充分包裹预应力筋，其作用是保护预应力钢筋不锈蚀并使其与混凝土良好结合，保证预应力的有效传递，使预应力钢筋与混凝土共同工作。因此，孔道压浆是后张法预应力粱施工中的关键工序，其质量的好坏直接影响结构的安全性和耐久性。

我国以往的后张预应力孔道压浆的施工中，所采用的传统压浆材料一般为纯水泥浆。施工时，采用水泥、水、减水剂、膨胀剂、增稠剂等进行现场配制，对施工环境有严格要求，很难适应北方冬季施工条件。此外，压浆材料的组成较为复杂，现场添加的粉体组份较多，计量准确性要求很高，且施工人员素质参差不齐，缺乏有效的质量管理手段，无法保障压浆材料的性能，通常存在各种添加剂兼容性不良、水泥与减水剂适应性差等现象，造成后张预应力孔道灌浆存在以下严重问题：1）温度低于5℃就无法施工；2）浆液的质量稳定性和流动性差，流动度损失快，体积稳定性不良；3）新拌浆液泌水率大，易离析分层，使孔道内很难形成饱满状态；4）硬化后浆体不密实、空隙多。

因此，需要提供一种高性能和抗低温(在负10℃下仍能够正常施工)的压浆料。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种适低温后张预应力孔道压浆料，其能够适用于低温下操作，如可在-10℃正常施工；其使用方便、简单，直接加水即可使用；其性能稳定，流动性好，含气量低。

根据本发明的一个方面，提供了一种适低温后张预应力孔道压浆料，其包括如下组分：促凝组分、防冻组分、聚羧酸减水剂、膨胀剂、消泡剂、聚丙烯酰胺、增塑剂以及矿物掺合料，其中所述的防冻组分为亚硝酸盐与硫酸盐按照重量比例为0.5～2.0:0.5～1.0复配的混合物，所述的促凝组分为普通硅酸盐水泥与硫铝水泥按照重量比例为65～85:30～10复配的混合物。

本发明所提供的压浆料，降低冰点效果显著，不仅能保证在负温下压浆料中水泥水化所需的液态水，而且能使压浆料即使在低温下（-10℃）也可正常凝结。此外，本发明所述的压浆料能够实现凝结的时间可控，具有合适的初凝时间和终凝时间，施工现场使用方便。

本发明所述的防冻组分选用亚硝酸盐与硫酸盐复配成的混合物，充分发挥各自的长处，达到扬长避短的效能。采用亚硝酸盐和硫酸盐的防冻组合，能够降低冰点，起到防冻的作用，能够提高早强及浆液的流动度。此外，亚硝酸盐与硫酸盐均为无氯盐类防冻组分，压浆料中不仅不含氨成份，对环境无污染危害，而且氯离子含量满足《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）的要求，对钢筋、钢绞线均无腐蚀。本发明所述的防冻组分还可以大幅度降低碱含量，可避免混凝土碱集料的反应，使防冻组分本身在负温下存放不沉淀、不结晶。

根据本发明的一个具体实施例，所述的防冻组分优选为亚硝酸盐与硫酸盐按照重量比例0.5～1.5:0.5～1..0复配的混合物，所述的亚硝酸盐如亚硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝酸钙等等，优选为亚硝酸钠。所述的硫酸盐如硫酸钠、硫酸钾、硫酸钙等等，优选为硫酸钠。亚硝酸盐（如亚硝酸钠）与硫酸盐（如硫酸钠）二者复配形成的防冻剂，降低冻胀力的能力强，在较低使用量的情形下可以达到更好的防冻效果，成本低廉。跟其他的防冻剂相比，如含硝酸钠和硫酸钠的防冻剂相比，其具有更强的防冻效果，且成分简单。

根据本发明的一个具体实施例，所述的促凝组分为普通硅酸盐水泥与硫铝水泥（即硫铝酸盐水泥）按照重量比例为65～85:30～10复配的混合物。普通硅酸盐水泥如常用的硅酸盐水泥，如P.O42.5或P.O525。所述硫铝水泥可为任何现有技术中的硫铝酸盐水泥。采用所述的复配的混合物，有利于改进压浆料在冻融、抗裂、及低温凝结方面的性能。通过普通硅酸盐水泥及硫铝酸盐水泥的复配，使得所得的压浆料具有低温下水化反应快、匀性好，凝结时间可控，耐磨，抗渗透性较强，早期及后期强度高、微膨胀、大大增强了普通硅酸盐水泥对耐酸、碱等化学腐蚀较差的缺点；同时也改善了硫铝酸盐水泥因早期强度增长过高容易开裂、凝结时间不能控制在规范要求内（初凝时间≥5h且终凝时间≤24h）及价格高的缺点。