[发明专利]一种耐腐蚀地聚合物混凝土灌注桩材料及其制备方法与施工工艺

说明书

本发明公开了一种耐腐蚀地聚合物混凝土灌注桩材料，包括以下组分：以重量份计的偏高岭土100份、粉煤灰10‑40份、模数为1.2‑1.8的改性水玻璃150‑250份、细砂400‑600份、石子800‑1500份、聚乙烯醇纤维5‑20份、硼酸5‑10份；改性水玻璃由6‑15份的水、15‑40份的氢氧化钠及129‑195份的市售水玻璃调制而成。本发明还公开了一种耐腐蚀地聚合物混凝土灌注桩材料的制备方法、针对于耐腐蚀地聚合物混凝土灌注桩材料的施工工艺。本发明可制备具有良好流变性和耐腐蚀性能的能用于灌注桩灌浆施工的偏高岭土基地聚合物‑PVA纤维混凝土灌注桩材料，技术方案使用简单、混凝土材料快硬早强、施工快速连续、适用性强、实现材料的高效，可广泛运用于西北盐碱地工程施工等腐蚀环境下灌注桩的实际工程中。

技术领域

本发明属于海洋工程建筑材料里的耐腐蚀材料领域，尤其是涉及一种耐腐蚀地聚合物混凝土灌注桩材料及其制备方法与灌注桩的施工工艺。

背景技术

建筑结构构件被腐蚀是结构功能退化与使用寿命缩短的直接原因，带来的损失无法估计。无论是水泥基钢筋混凝土结构、钢结构还是组合结构，在盐碱腐蚀环境中都会产生不同程度的腐蚀问题。地聚合物材料是一种新型的无机绿色胶凝材料，其由A l O₄和SiO₄四面体单体聚合形成，该材料具有优良的机械性能、抗冻融能力与耐高温能力，更重要的是这种碱激发材料具有较好的耐盐碱腐蚀能力、自密实程度高与快硬早强等特点，因此在建筑结构、路桥工程、水利工程、海洋工程以及一些极端条件下的工程结构中的防腐具有广泛的应用价值。

在中国专利CN 101343871 A中公开了一种具有高耐久性保护层的复合桩，该保护层材料选用工程塑料及其改性产品、碱激发胶凝材料砂浆或混凝土、地聚合物砂浆或混凝土、活性粉末混凝土、工程纤维增强水泥基材料、树脂砂浆或混凝土，沥青砂浆或混凝土。在中国专利CN 104878743 A中公开了一种海洋工程预应力钢筋混凝土桩基础防腐材料，这种材料由树脂、颜料、触变剂、紫外线吸收剂、引发剂、促进剂和玻璃纤维布组成。在中国专利CN 103553500 A中公开了一种高寒软地基地区耐腐蚀灌注桩混凝土，这种混凝土由普通硅酸盐水泥、粉煤灰、矿渣、减水剂和引气剂组成。

如上述现有的灌注桩混凝土防腐材料存在以下缺陷：(1)大部分防腐材料均为涂层材料，而灌注桩所用材料自身并不能达到很好的防腐效果；(2)所采用的防腐涂层大多为树脂类有机材料，其生产与使用过程对环境不利，此外，涂层工艺大多只适用于预制桩基础，对于灌注桩基础来讲涂层的使用增加了施工的难度与成本且使用效果不如预制桩基础的涂层；(3)自密实水泥基材料的运用可以有效阻止氯盐的渗透从而保护钢筋不被腐蚀，但在海洋工程中水泥基材料由于硫酸盐腐蚀性能退化严重，进而导致整体的灌注桩基础防腐蚀效果不佳。综上所述，现有防腐材料无法满足海洋工程腐蚀条件下的灌注桩防腐工艺；(4)之前专利文献中所用的地聚合物注浆材料强度与良好的流动性二者不能够兼得，为现场施工与后期使用均造成了比较大的影响；(5)根据《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008，传统灌注桩结构由于使用了普通硅酸盐水泥基混凝土与钢筋的结构体系，在硫酸盐与氯盐较高的强腐蚀环境下不能使用灌注桩而只能够使用预制桩并需要做防腐特殊处理，对某些桩基础工程的施工与设计带来了不便。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种以无机物为主要成分、材料强度高、流动性佳的耐腐蚀地聚合物混凝土灌注桩材料及其制备方法与施工工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种耐腐蚀地聚合物混凝土灌注桩材料，包括以下组分：以重量份计的偏高岭土100份、粉煤灰10-40份、模数为1.2-1.8的改性水玻璃150-250份、细砂400-600份、石子800-1500份、聚乙烯醇纤维5-20份、硼酸5-10份；其中所述改性水玻璃由6-15份的水、15-40份的氢氧化钠及129-195份的市售水玻璃调制而成。