CN101508546A - 一种铁路混凝土梁支座用新型冬季水泥基灌浆材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铁路混凝土梁支座用新型冬季水泥基灌浆材料，该材料是由水泥、砂、磨细钢渣粉、膨胀剂、促凝剂，缓凝剂、减水剂和活性剂混合搅拌而成，各成分所占重量份为：水泥：100份，砂：100－250份，磨细钢渣粉：5－25份，膨胀剂：3－20份，促凝剂：0.1－3份，减水剂：0.2－2份，缓凝剂：0.1－3份，活性剂：1－5份；所述的磨细钢渣粉采用磨细自然贮存3－6个月以内的转炉钢渣，比表面积400－600m2/kg，且所述的磨细钢渣粉中氧化钙和氧化镁的总含量5－15％。该基灌浆材料能使灌浆材料在0～－15℃负温条件下施工，其拌和35分钟后流动度还大于240毫米，2小时抗压强度大于20MPa，并能够经受我国北方－40℃的极端温度强度不降低，后期强度稳定，且在硬化过程中体积微膨胀，可保证所灌注空间密实饱满。

Description

一种铁路混凝土梁支座用新型冬季水泥基灌浆材料
技术领域
本发明涉及一种铁路混凝土梁支座用新型冬季水泥基灌浆材料，适用于铁路桥梁、轻轨桥梁、公路桥梁及城市高架桥等混凝土梁支座灌浆用。
背景技术
随着综合国力的增强，我国高速铁路网建设规划将逐步付诸实施，预计在2020年前我国将初步建成时速达到200km/h以上的高速铁路网；同时国家加大对基础建设的投资，公路桥梁和城市高架也将大力发展。在此大规模建设中，有大量预制箱梁需要吊装，而箱梁吊装就位后，需要对箱梁和桥梁支座的连接部位进行灌浆，以支撑和固定箱梁，保证箱梁的稳定。由于吊桥机要等灌注砂浆硬化并达到20MPa后才能松开箱梁，进行下一片梁的吊装，因而为保证箱梁的吊装速度，支座灌注砂浆需要具有较高的早期强度和良好的可灌注性能。由于支座灌注砂浆解决了机械化施工中的关键问题，提高了施工速度，因此支座灌注砂浆自一出现就引起本领域有关人员的热切关注，并在实际应用中具有广阔的应用前景。目前的水泥基材料灌浆材料的凝结硬化受温度影响较大，在低温或负温条件下，灌浆材料有遭受早期冻害的问题，因而需要在正温下施工才能产生早期强度。由于我国幅原辽阔，各地气温相差很大，在北方等严寒地区，经常出现负温天气，为保证桥梁建设的速度，支座灌注砂浆需要满足此地区负温条件下的灌注施工和早期强度要求。由于我国对于冬季支座水泥基灌浆材料的研究较少，现有的普通灌浆材料产品并不适应冬季负温施工难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铁路混凝土梁支座用新型冬季水泥基灌浆材料，该支座水泥基灌浆材料能够在冬季负温件下施工和提供早期需要的强度。
本发明的技术方案是：其特征在于它是由水泥、砂、磨细钢渣粉、膨胀剂、促凝剂，缓凝剂、减水剂和活性剂混合搅拌而成，各成分所占重量份为：水泥：100份，砂：100-250份，磨细钢渣粉：5-25份，膨胀剂：3-20份，促凝剂：0.1-3份，减水剂：0.2-2份，缓凝剂：0.1-3份，活性剂：1-5份；
所述的磨细钢渣粉采用磨细自然贮存3-6个月以内的转炉钢渣，比表面积400-600m2/kg，且所述的磨细钢渣粉中氧化钙和氧化镁的总含量5-15％。
所述的水泥选自硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和其两者任意比例复配的混合物。
所述的膨胀剂选自明矾石膨胀剂、无水硫铝酸钙膨胀剂、石灰系膨胀剂、铝酸钙膨胀剂中的任一种或二种或二种以上混合，二种或二种以上混合时，为任意配比。
所述的促凝剂为亚硝酸钙、甲酸钙和其两者任意比例复配的混合物。
所述的减水剂为聚羧酸或蜜胺类。
所述的缓凝剂为葡萄糖酸钠或柠檬酸。
所述的活性剂为氢氧化铝或碳酸锂。
所述的砂为河砂或机制石英砂，细度为30~100目。
上述一种铁路混凝土梁支座用新型冬季水泥基灌浆材料的制备方法之一：是所有原材料按照比例称量好后，一起加入搅拌机同时搅拌20-350秒。本发明针对冬季气温较低，砂浆在施工过程中散热快，且冷却后容易遭受负温冻害等病害，采用磨细钢渣粉中的游离氧化钙和氧化镁水化产生热量，同时氢氧化铝或碳酸锂碱性活性剂激发钢渣中其他火山灰活性物质也产生热量，这两种方式产生的热量可大部分补充水泥水化热量对环境负温散热过多而产生灌注材料硬化所需温度的不足，另外，辅助用棉被、电热毯或其他保温材料与设施对材料灌注后进行覆盖包裹，保证正温约5℃养护0~2h，以保证灌浆材料在负温条件下的早期高强度，因而能够很好地保证支座用新型冬季水泥基灌浆材料在负温度条件下的施工和早期正常硬化。同时氧化钙和氧化镁也是一种膨胀源，能使冬季水泥基灌浆材料在早期和后期都产生微膨胀，尤其能够使冬季水泥基灌浆材料在长期(60d和180d)的膨胀率保持稳定，消除灌浆材料本身收缩对箱梁标高的不利影响，在我国大规模建设的高速铁路中具有广阔的应用前景。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
通过以磨细钢渣粉、活性剂和促凝剂三者参与水泥水化产生的热量补偿支座砂浆在冬季负温施工环境中的热量损失，保证灌浆材料的正常硬化，达到支座砂浆在冬季负温环境下仍能尽快产生早期强度，不影响桥梁架设的目的。以磨细钢渣粉、活性剂和促凝剂为关键组分的铁路混凝土梁支座用新型冬季水泥基灌浆材料主要技术性能列于表1中。
表1  以磨细钢渣粉、活性剂和促凝剂为关键组分的冬季水泥基灌浆材料主要技术性能
Figure A200910131849D00051
表1中硅酸盐水泥为普通硅酸盐42.5水泥，磨细钢渣粉采用武钢磨细自然贮存3个月的转炉钢渣，比表面积为500m2/kg，氧化钙和氧化镁的含量为12％；促凝剂为甲酸钙；活性剂为氢氧化铝；膨胀剂为普通石灰类膨胀剂。
实施例7：
一种铁路混凝土梁支座用新型冬季水泥基灌浆材料(使用温度为-25℃)，它主要由水泥、砂、磨细钢渣粉、膨胀剂、促凝剂，缓凝剂、减水剂、活性剂和水混合搅拌而成，各原料所占重量份为：水泥：100份，砂：200份，磨细钢渣粉：25份，膨胀剂：14份，促凝剂：2份，减水剂：1.8份，缓凝剂：1.3份，活性剂：4份。所述的膨胀剂选自明矾石膨胀剂；所述的水泥为早强52.5硅酸盐水泥；促凝剂为亚硝酸钙；活性剂为碳酸锂；减水剂为蜜胺类减水剂；缓凝剂为葡萄糖酸钠；所述的砂为普通细河砂，细度为30~100目。
所有原材料按照比例称量好后，一起加入搅拌机同时搅拌100秒。
本发明的水泥、砂、磨细钢渣粉、膨胀剂、促凝剂，缓凝剂、减水剂和活性剂原料的上下限取值以及区间值都能实现本发明，在此就不一一列举实施例。

Claims (7)

1.一种铁路混凝土梁支座用新型冬季水泥基灌浆材料，其特征在于它是由水泥、砂、磨细钢渣粉、膨胀剂、促凝剂、缓凝剂、减水剂和活性剂混合搅拌而成，各成分所占重量份为：
水泥：100份，               砂：100-250份，
磨细钢渣粉：5-25份，        膨胀剂：3-20份，
促凝剂：0.1-3份，           减水剂：0.2-2份，
缓凝剂：0.1-3份，           活性剂：1-5份；
所述的磨细钢渣粉采用磨细自然贮存3-6个月以内的转炉钢渣，比表面积400-600m2/kg，且所述的磨细钢渣粉中的氧化钙和氧化镁总含量为5-15％。
2.根据权利要求1所述的一种铁路混凝土梁支座用新型冬季水泥基灌浆材料，其特征在于：所述的水泥选自硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和其两者任意比例复配的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种铁路混凝土梁支座用新型冬季水泥基灌浆材料，其特征在于：所述的膨胀剂选自明矾石膨胀剂、无水硫铝酸钙膨胀剂、石灰系膨胀剂、铝酸钙膨胀剂中的任一种或二种或二种以上混合，二种或二种以上混合时，为任意配比。
4.根据权利要求1所述的一种铁路混凝土梁支座用新型冬季水泥基灌浆材料，其特征在于：所述的促凝剂为亚硝酸钙、甲酸钙或其两者任意比例复配的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种铁路混凝土梁支座用新型冬季水泥基灌浆材料，其特征在于：所述的减水剂为聚羧酸或蜜胺类。
6.根据权利要求1所述的一种铁路混凝土梁支座用新型冬季水泥基灌浆材料，其特征在于：所述的缓凝剂为葡萄糖酸钠或柠檬酸
7.根据权利要求1所述的一种铁路混凝土梁支座用新型冬季水泥基灌浆材料，其特征在于：所述的活性剂为氢氧化铝或碳酸锂。
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