钢筋连接用套筒灌浆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及钢筋连接工艺的技术领域，更具体地说，它涉及一种钢筋连接用套筒灌浆料。
背景技术
在对钢筋连接时，通常是采用焊接的方法，但是这种方式对钢筋进行连接时，较为费力，目前有一种连接方式是通过套筒将钢筋连接起来。即将两根钢筋分别伸入套筒的两端，然后对套筒进行灌入与水调配后的灌浆料，待灌浆料成型后，两根钢筋通过套筒连接，且连接强度较高。
公告号为CN103265253A的中国发明专利提供了一种灌浆料，其包括质量百分比为45％-55％的细砂、30％-40％的水泥；0.2％-1.0％的聚羧酸减水剂、0.3％-1.0％的灌浆料增强改性剂与10％-15％的超细掺合材。但是由于其以硫铝酸盐水泥为主要胶凝材料，硫铝酸盐水泥早期强度发展快，但后期强度倒缩问题较为严重。
公告号为CN104402363B的中国发明专利提供了一种灌浆料，其将普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥混合而成的复配水泥为主要凝胶材料，虽然增加了石英粉、微硅粉与改性剂，但是其在于水进行调配时，复合水泥受温度、膨胀系数的影响较大，成型时易有裂缝。导致钢筋连接强度不够。
目前亟需一种流动性较强、高早强、微膨胀而且受温度影响较小的钢筋连接用套筒灌浆料。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种钢筋连接用套筒灌浆料，主要在于解决现有技术中钢筋连接用套筒灌浆料成型时易有裂缝的问题。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：钢筋连接用套筒灌浆料由下述以重量份表示的组分组成：
黏土300-450份；
骨粉100-150份；
胶粉50-100份；
消泡剂1-2份；
减水剂3-5份；
膨胀剂5-10份；
防锈剂1-2份。
通过采用上述技术方案，采用黏土作为凝胶材料，由于黏土较为紧密，而且其成型较好，温度影响变化并不是很大，而且其本身具有微膨胀性，而且黏土具有较好的可塑性，而且与水配合时对温度的要求不高，所以在灌浆料与水混合使用时较为方便，另外黏土较易与胶粉、骨粉混合。胶粉可以很好的与黏土结合，增强其成型强度，且较易与黏土还有骨粉结合，防止灌浆料产生裂缝。骨粉在胶粉的粘合作用下，可以较好的与黏土结合。而且可以帮助黏土成型，使灌浆料成型更加快速。防锈剂可以很好的对钢筋进行防锈，防止钢筋由于生锈导致钢筋的连接强度降低。消泡剂可以有效减少泡沫，防止灌浆料产生气泡导致钢筋的连接强度受到影响，而且减小泡沫可以防止黏土与骨料之间产生较大的缝隙，导致灌浆料在成型时体积变化较大。膨胀剂与黏土结合可以使黏土的粘聚性增强，与黏土形成立体网状结构，有效阻止裂缝产生。减水剂可以提供较高的减水率，而且可以提高灌浆料的流动性，减少灌浆料由于流动性差导致在灌浆时产生过多气泡。
本发明进一步设置为：钢筋连接用套筒灌浆料由下述以重量份表示的组分组成：
黏土400份；
骨粉120份；
胶粉85份；
消泡剂1.5份；
减水剂3.5份；
膨胀剂8份；
防锈剂2份。
通过采用上述技术方案，实验证明该配比的钢筋连接用套筒灌浆料具有较好的流动性、高早强性、微膨胀而且受温度影响较小，且灌浆料在成型时不易产生裂缝。
本发明进一步设置为：所述黏土为高岭土。
通过采用上述技术方案，高岭土具有较好的可塑性，且与水配合时对温度的要求不高，所以在灌浆料与水混合使用时较为方便，而且其较易与胶粉还有骨粉混合。
本发明进一步设置为：所述胶粉为树脂胶粉。
通过采用上述技术方案，树脂胶粉的强度高，而且其稳定性较好，可以很好的与黏土结合，增强其成型强度。
所述树脂胶粉为环氧树脂胶粉。
通过采用上述技术方案，环氧树脂胶粉具有较好的水溶性，在灌浆料与水配合时可以较好的分散。而且其稳定性较好，较易与黏土还有骨粉结合，防止灌浆料产生裂缝。
本发明进一步设置为：所述骨粉为陶沙。
通过采用上述技术方案，陶沙较轻，可以减轻灌浆料的质量，而且具有较好的耐腐蚀性，而且在胶粉的粘合作用下，可以较好的与黏土结合。另外陶沙作为骨粉可以帮助黏土成型，使灌浆料成型更加快速。
本发明进一步设置为：所述骨粉的粒径小于20μm。
通过采用上述技术方案，骨粉的粒径小于20μm，这样可以增强灌浆料的流动性，防止由于颗粒过大导致灌浆料在灌浆时将套筒上的灌浆口堵塞，而且可以防止灌浆时由于流动性较差导致套筒内的气泡较多，导致钢筋连接的强度降低。
本发明进一步设置为：所述防锈剂为苯甲酸。
通过采用上述技术方案，苯甲酸可以很好的对钢筋进行防锈，而且其为固体，运输较为方便，可以很好的与灌浆料混合。
本发明进一步设置为：所述消泡剂为有机硅类粉末消泡剂。
通过采用上述技术方案，有机硅类粉末消泡剂可以有效减少泡沫，防止灌浆料产生气泡导致钢筋的连接强度受到影响，而且减小泡沫可以防止黏土与骨料之间产生较大的缝隙，导致灌浆料在成型时体积变化较大。
本发明进一步设置为：所述膨胀剂为纤维膨胀剂。
通过采用上述技术方案，纤维膨胀剂结合黏土，在黏土中形成空间网络结构，有效减少灌浆料在成型时由于其表面失水导致其体积产生较大的变化。而且可以很好的阻止裂缝产生，同时可以增强灌浆料的强度，增强与钢筋的连接强度。
本发明进一步设置为：所述纤维膨胀剂为CAL纤维膨胀剂。
通过采用上述技术方案，CAL纤维膨胀剂无毒，而且其与黏土结合可以使黏土的粘聚性增强，而且CAL纤维膨胀剂可以提高灌浆料的早强度，而且易与黏土形成立体网状结构，有效阻止裂缝产生。
本发明进一步设置为：所述减水剂为聚羧酸减水剂。
通过采用上述技术方案，聚羧酸减水剂可以提供较高的减水率，而且可以提高灌浆料的流动性，减少灌浆料由于流动性差导致在灌浆时产生过多气泡。
本发明的另一个目的，在于提供一种钢筋连接用套筒灌浆料的制备方法，以加工前述钢筋连接用套筒灌浆料。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案实现的：一种钢筋连接用套筒灌浆料的制备方法具体步骤如下：
S1：将黏土与骨粉混合后打碎，使混合物的粒径小于20μm；
S2：将打碎后的黏土与骨粉的混合物中依次加入胶粉、消泡剂、减水剂、膨胀剂与防锈剂混合，搅拌30min使其搅拌均匀，得到产品。
通过采用上述技术方案，先将黏土与骨粉混合且一起打碎，使二者的混合物的粒径小于20μm，这样可以保证二者的粒径范围小于20μm，而且在打碎的过程中使其混合的更加均匀。除此之外，可以防止加入其余物质打碎时对其它量较小的物质的损耗。打碎混合均匀后，再将量小的物质一起混合，搅拌均匀，得到产品。在使用时，将其与蒸馏水以10∶1的比例混合均匀即可向套筒内进行灌浆。
综上，本发明的有益技术效果为：
1.钢筋连接用套筒灌浆料的抗裂缝的能力较好，在成型时裂缝基本没有。
2.钢筋连接用套筒灌浆料在使用时，用水量少，成型时体积变化较小。
3.钢筋连接用套筒灌浆料的流动性较好，而且具有较高的早强性。
4.钢筋连接用套筒灌浆料在使用时对温度无特定限制，适用性较强。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例与对比例详细说明如后。
具体实施方式
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施。
下面结合实施例与对比例，对本发明作进一步详细说明。
本发明为粉料，在灌浆时需要与蒸馏水按照1∶10的比例混合成浆状使用。
本发明所使用的高岭土、陶沙、环氧树脂胶粉、有机硅类粉末消泡剂、聚羧酸减水剂、CAL纤维膨胀剂与苯甲酸均为市售可得。
实施例1
一种钢筋连接用套筒灌浆料的制备方法如下：
S1：将以重量份表示的400份高岭土与120份陶沙混合后打碎，使混合物的粒径小于20μm；
S2：将打碎后的高岭土与陶沙的混合物中依次加入以重量份表示的85份环氧树脂胶粉、1.5份有机硅类粉末消泡剂、3.5份聚羧酸减水剂、8份CAL纤维膨胀剂与2份苯甲酸混合，搅拌30min使其搅拌均匀，得到产品。
实施例2
一种钢筋连接用套筒灌浆料的制备方法如下：
S1：将以重量份表示的420份高岭土与150份陶沙混合后打碎，使混合物的粒径小于20μm；
S2：将打碎后的高岭土与陶沙的混合物中依次加入以重量份表示的50份环氧树脂胶粉、1.8份有机硅类粉末消泡剂、3份聚羧酸减水剂、7份CAL纤维膨胀剂与2份苯甲酸混合，搅拌30min使其搅拌均匀，得到产品。
实施例3
一种钢筋连接用套筒灌浆料的制备方法如下：
S1：将以重量份表示的300份高岭土与120份陶沙混合后打碎，使混合物的粒径小于20μm；
S2：将打碎后的高岭土与陶沙的混合物中依次加入以重量份表示的70份环氧树脂胶粉、1份有机硅类粉末消泡剂、5份聚羧酸减水剂、10份CAL纤维膨胀剂与1.2份苯甲酸混合，搅拌30min使其搅拌均匀，得到产品。
实施例4
一种钢筋连接用套筒灌浆料的制备方法如下：
S1：将以重量份表示的450份高岭土与110份陶沙混合后打碎，使混合物的粒径小于20μm；
S2：将打碎后的高岭土与陶沙的混合物中依次加入以重量份表示的100份环氧树脂胶粉、2份有机硅类粉末消泡剂、4份聚羧酸减水剂、5份CAL纤维膨胀剂与1份苯甲酸混合，搅拌30min使其搅拌均匀，得到产品。
实施例5
一种钢筋连接用套筒灌浆料的制备方法如下：
S1：将以重量份表示的420份高岭土与100份陶沙混合后打碎，使混合物的粒径小于20μm；
S2：将打碎后的高岭土与陶沙的混合物中依次加入以重量份表示的65份环氧树脂胶粉、1.8份有机硅类粉末消泡剂、5份聚羧酸减水剂、9份CAL纤维膨胀剂与1.2份苯甲酸混合，搅拌30min使其搅拌均匀，得到产品。
对比例1
一种钢筋连接用套筒灌浆料的制备方法如下：
S1：将120份陶沙打碎，使其粒径小于20μm；
S2：将打碎后的陶沙中依次加入以重量份表示的400份水泥、5份环氧树脂胶粉、1.5份有机硅类粉末消泡剂、3.5份聚羧酸减水剂、8份CAL纤维膨胀剂与2份苯甲酸混合，搅拌30min使其搅拌均匀，得到产品。
对比例2
一种钢筋连接用套筒灌浆料的制备方法如下：
将以重量份表示的400份高岭土、120份陶沙、85份环氧树脂胶粉、1.5份有机硅类粉末消泡剂、3.5份聚羧酸减水剂、8份CAL纤维膨胀剂与2份苯甲酸混合，搅拌30min使其搅拌均匀，得到产品。
对比例3
对比例3与实施例1的区别在于，膨胀剂为氧化镁膨胀剂。
各实施例以及对比例的检测数据见表1。
对实施例1-5制备的钢筋连接用套筒灌浆料进行取样并与室温下的蒸馏水以重量比为10∶1进行混合并搅拌均匀，分别设置为试样1-5。
对对比例1-3制备的钢筋连接用套筒灌浆料进行取样并与室温下的蒸馏水以重量比为10∶1进行混合并搅拌均匀，分别设置为对比样1-3，对比样4为实施例1制备的钢筋连接用套筒灌浆料进行取样并与10℃的蒸馏水以重量比为10∶1进行混合并搅拌均匀制得，对比样5为实施例1制备的钢筋连接用套筒灌浆料进行取样并与30℃的蒸馏水以重量比为10：1进行混合并搅拌均匀制得。
实验
根据JG/T408-2013测试标准对试样与对比样进行流动度、抗压强度与钢筋腐蚀程度的测试。
对成型的试样1-5与对比样1-5的表面进行观察是否有裂缝。
记录测试结果至表1。
表1
从表1的数据得出，本实施例1的流动度较大，流动性较好，而且其抗压强度大，除此之外，竖向膨胀率较小，且没有裂缝，抗裂缝能力较强。
根据实施例1-5与对比例1进行对比，将高岭土换成水泥后，裂缝数量增加，可以得知用黏土作为主要凝胶材料其抗裂缝能力较强，而且采用黏土的钢筋连接用套筒灌浆料的流动性也比较好。除此之外，利用黏土作为主要凝胶材料，其抗压能力也较好，可以使钢筋连接更加紧固。
根据实施例1-5与对比例2进行对比，在制备钢筋连接用套筒灌浆料的过程中，直接将原料混合会无法保证骨粉与黏土的粒径，容易混入粒径较大的骨粉或黏土。而粒径较大的骨粉或黏土存在钢筋连接用套筒灌浆料中，会降低钢筋连接用套筒灌浆料的流动性，同时由于有较大颗粒，所以在灌浆时可能会产生气泡，使钢筋连接强度变差，而且会影响钢筋连接用套筒灌浆料的抗裂性。
根据实施例1-5与对比例3进行对比，比起常用的氧化镁膨胀剂，CAL纤维膨胀剂与黏土结合具有较好的竖向膨胀率，而且24h与3h差值也较小。说明CAL纤维膨胀剂与黏土的结合较好，其内部形成三维空间网状结构，可以增强钢筋连接用套筒灌浆料的抗裂能力。
根据实施例1与对比例4、对比例5进行对比时，发现蒸馏水的温度变化时，与蒸馏水混合的钢筋连接用套筒灌浆料的流动性与抗压强度均变化不大，而且在钢筋连接用套筒灌浆料成型后也未出现裂缝，说明钢筋连接用套筒灌浆料在于蒸馏水混合使用时，温度对其影响并不是很大，所以其适用性较好。
这里需要说明的是：在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
