地铁管片衬砌灌浆料制造技术

本申请属于灌浆料技术领域，具体涉及一种地铁管片衬砌灌浆料，包括如下重量份的各组分：水泥485

【技术实现步骤摘要】
地铁管片衬砌灌浆料


[0001]本申请属于建筑工程
，具体涉及一种地铁管片衬砌灌浆料。

技术介绍

[0002]地铁管片是地铁隧道盾构施工过程中的主要装配构建，设置于地铁隧道内层，是盾构施工所获得的一种永久的衬砌结构，主要起到承担土层压力、地下水压力和一些其他载荷的作用。
[0003]中国专利申请文献CN 107555898 A公开了一种用于浇筑地铁管片的混凝土，该混凝土包括重量份为315
‑
335份的水泥、635
‑
680份的中砂、1121
‑
1151份的石子、135
‑
145份的水、65
‑
78份的矿粉、50
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65份的粉煤灰、1.8
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3.5份的减水剂、2
‑
5份的第一膨胀剂、1
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2份的第二膨胀剂、0.5
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0.9份的成核剂、5
‑
8份的纤维混合物、4
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9份的水性环氧树脂、3
‑
5份的缓凝剂，其中的第一膨胀剂包括重量份数比为3
‑
3.3:2.5
‑
3:1的硫铝酸盐型膨胀剂、氢氧化钙、铝酸钙膨胀剂，第二膨胀剂为UEA膨胀剂；成核剂为聚丙烯成核剂、苯甲酸、已二酸；纤维混合物为聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚酯纤维、膜裂网状纤维；减水剂为聚羧酸盐系高性能减水剂、萘系高效减水剂、HSB脂肪族高效减水剂。
[0004]虽然该文献中通过组分的选择和配比改善混凝土的坍落度和早期强度，但其耐腐蚀性能仍然有待进一步改善。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本申请公开了一种地铁管片衬砌灌浆料，采用高铝熟料代替灌浆料中的细骨料，可显著改善地铁管片的耐腐蚀性能，同时配合磨细矿渣和改性碳纤维，可有效提高灌浆料的强度，聚合物乳液的加入有利于提高各组之间的粘接强度，各物质相互配合提高地铁管片的强度，改善耐蚀性能。
[0006]本申请提供一种地铁管片衬砌灌浆料，采用如下的技术方案：
[0007]一种地铁管片衬砌灌浆料，包括如下重量份的各组分：
[0008]水泥485
‑
600份
[0009]磨细矿渣230
‑
330份
[0010]高铝熟料375
‑
500份
[0011]碎石950
‑
1120份
[0012]改性碳纤维50
‑
70份
[0013]减水剂4
‑
8份
[0014]缓凝剂1.5
‑
3份
[0015]硫酸锌20
‑
40份
[0016]聚合物乳液60
‑
80份
[0017]水120
‑
200份。
[0018]由于地铁管片的应用环境为阴暗潮湿的隧道内，采用高铝熟料代替细骨料，能够
有效提高地铁管片的耐腐蚀性，高铝熟料配合磨细矿渣和改性碳纤维，有助于提高地铁管片的强度，聚合物乳液的加入可提高各组分之间的粘接强度，进一步提高地铁管片的强度，改善抗渗性能，从而提高耐腐蚀性能。
[0019]优选地，所述改性碳纤维是将碳纤维用改性剂改性获得，所述改性剂的结构式为：
[0020][0021]所述改性剂的制备方法为：将1
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(5
‑
己烯基)脲按摩尔比1:1加入到三乙氧基硅烷中，并加入占二者质量百分比0.2％的铂催化剂，搅拌加热至100℃，反应6小时，滤除催化剂得到改性剂，反应方程式为：
[0022][0023]采用改性剂对碳纤维进行表面改性可以有效提高碳纤维表面的空间位阻，改善分散效果。改性碳纤维所用的改性剂中具有脲基结构，混凝土拌合过程中，改性碳纤维中相邻两个改性剂分子上的脲基结构可以与硫酸锌中的锌离子形成锌络合物，可以对具有优良防腐作用的锌离子进行分散和固定，从而起到长期有效的防腐作用，避免锌离子在使用过程中析出而失去防腐作用。
[0024]优选地，所述改性碳纤维的制备方法为：
[0025](1)将碳纤维加入氧化剂溶液中，升温至80
‑
100℃处理3
‑
6小时，然后过滤、洗涤、干燥，得到表面活化处理的碳纤维；
[0026](2)将改性剂加入乙醇水溶液中配制成改性剂的水解液，然后将经过表面活化处理的碳纤维加入改性剂水解液中，升温至40
‑
50℃搅拌改性30
‑
40分钟，然后过滤、洗涤、干燥，得到改性碳纤维。
[0027]优选地，所述改性剂的用量为碳纤维总质量的2
‑
3％。
[0028]采用碳纤维总质量2
‑
3％的改性剂可以达到最优的改性效果。
[0029]优选地，所述碳纤维的长度为10
‑
15mm。
[0030]优选地，所述水泥为高铝水泥。
[0031]与普通水泥相比，高铝水泥具有优异的耐腐蚀性能，配合高铝熟料，可显著提高地铁管片的防腐性能。
[0032]优选地，所述聚合物乳液为水性环氧树脂乳液。
[0033]改性剂中的脲基末端的氨基可以促进环氧树脂乳液的固化，氨基与环氧基的化学反应形成化学键，从而形成一个跨整个体系的交联结构，有利于提高灌浆料的强度和抗渗性能。
[0034]优选地，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
[0035]与其他类型的减水剂相比，聚羧酸减水剂的减水效果突出，有利于减少水的用量。
[0036]优选地，所述缓凝剂为葡萄糖酸钠、木质素磺酸钠、三聚磷酸钠中的一种或几种。
[0037]缓凝剂的添加可以有效改善灌浆料的施工性能。
[0038]优选地，采用如下方法制备而成：将水泥、磨细矿渣、高铝熟料、碎石、改性碳纤维预拌合均匀，得到预拌料；将减水剂、缓凝剂、硫酸锌、聚合物乳液和水混合均匀，得到混合液，将混合液倒入预拌料中拌合均匀即可。
[0039]本申请具有如下的有益效果：
[0040](1)本申请的地铁管片衬砌灌浆料，采用高铝熟料代替灌浆料中的细骨料，可显著改善地铁管片的耐腐蚀性能，同时配合磨细矿渣和改性碳纤维，可有效提高灌浆料的强度，聚合物乳液的加入有利于提高各组之间的粘接强度，各物质相互配合提高地铁管片的强度，改善耐蚀性能。
[0041](2)本申请中改性碳纤维所用的改性剂中具有脲基结构，混凝土拌合过程中，改性碳纤维中相邻两个改性剂分子上的脲基结构可以与硫酸锌中的锌离子形成锌络合物，可以对具有优良防腐作用的锌离子进行分散和固定，从而起到长期有效的防腐作用，避免锌离子在使用过程中析出而失去防腐作用。
[0042](3)本申请中该形态纤维所用的改性剂中的脲基末端的氨基可以促进环氧树脂乳液的固化，氨基与环氧基的化学反应形成化学键，从而形成一个跨整个体系的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 一种地铁管片衬砌灌浆料，其特征在于：包括如下重量份的各组分：水泥485
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600份磨细矿渣230
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330份高铝熟料375
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500份碎石950
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1120份改性碳纤维50
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70份减水剂4
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8份缓凝剂1.5
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3份硫酸锌20
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40份聚合物乳液60
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80份水120
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200份。2.如权利要求1所述的地铁管片衬砌灌浆料，其特征在于：所述改性碳纤维是将碳纤维用改性剂改性获得，所述改性剂的结构式为：。3.如权利要求2所述的地铁管片衬砌灌浆料，其特征在于：所述改性碳纤维的制备方法为：（1）将碳纤维加入氧化剂溶液中，升温至80
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100℃处理3
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6小时，然后过滤、洗涤、干燥，得到表面活化处理的碳纤维；（2）将改性剂加入乙醇水溶液中配制成改性剂的水解液，然后将经过表面活化处理的碳纤维加入改性剂水解液中，升温至40
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【专利技术属性】
技术研发人员：叶茂海，刘振清，方林锦，叶茂烺，
申请(专利权)人：福州创先工程材料有限公司，
类型：发明
国别省市：