一种用于装配式建筑的钢筋连接用套筒灌浆料制造技术

本发明专利技术公开一种用于装配式建筑的钢筋连接用套筒灌浆料，包括以下按重量份的组分：水泥700‑900份、废弃混凝土活性微粉80‑150份、石英砂800‑1100份、复合纤维10‑90份、外加剂30‑110份；所用的废弃混凝土活性微粉采用特殊的物理‑化学联用活化技术，对套筒灌浆料的力学强度提升明显，并且改善了灌浆料的流动度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于装配式建筑的钢筋连接用套筒灌浆料
本专利技术属于水泥基建筑材料领域，特别是用于装配式建筑的钢筋连接用套筒灌浆料。
技术介绍
预制装配式建筑是当前我国住宅产业化进程中重点发展的结构形式之一。这种装配式建筑建造速度快、受气候条件制约小，能更好地实现建造质量、施工工期、人工用量和成本方面的控制，具有现场施工能耗和污染小，人力成本低，生产效率高等优势。装配式建筑建造的关键技术是构造部位节点间的连接，如果节点连接质量存在问题，轻则构件产生裂缝，重则引起结构解体、垮塌。目前，装配式建筑中钢筋连接主要采用钢筋套筒灌浆连接技术，即常温下将水泥基灌浆料注入套筒内，灌浆料与套筒内的钢筋形成可靠粘结，通过钢筋和灌浆料在界面实现粘结作用承受起结构承载所必需的荷载。粘结作用的实质是通过钢筋将拉力传给灌浆料，再通过灌浆料传给连接套筒或其他结构件，使结构整体受力。因此钢筋连接用套筒灌浆料的质量以及其与套筒内钢筋粘结的程度直接决定着装配式建筑的质量、安全及服役时间。国家发布了标准JGT408-2013《钢筋连接用套筒灌浆料》对钢筋连接用套筒灌浆料的质量进行了严格规定。现有专利申请中，CN108947424A提供的套筒灌浆料中，加入了I级粉煤灰、活性硅灰、超细水镁石粉作为掺合料，加入了由玄武岩纤维、超短超细钢纤维、纳米纤维按比例复配的复合纤维，但是这种灌浆料的力学强度仍然有一定的提升空间问题。授权专利技术CN105693173B、CN106699077B提供的套筒灌浆料，采用双掺水泥，即硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥叠加使用。而硅酸水泥和硫铝酸盐水泥是两种不同类型的水泥，水化进程与水化产物截然不同，且使用时会出现速凝或闪凝现象。即便使用缓凝剂控制水化反应，灌浆料成品也存在质量隐患。
技术实现思路
针对以上现有技术的不足，本专利技术提供了一种钢筋连接用套筒灌浆料，具体通过以下技术实现。一种用于装配式建筑的钢筋连接用套筒灌浆料，包括以下按重量份的组分：水泥700-900份、废弃混凝土活性微粉80-150份、石英砂800-1100份、复合纤维10-90份、外加剂30-110份；所述废弃混凝土活性微粉的制备方法为：S1、取强度等级不低于C50的废弃混凝土破碎成粒径不超过50mm的混凝土碎块，然后400℃烘干2.5h；S2、在烘干后的混凝土碎块中加入表面活性剂后进行球磨，得到粒径不大于0.15mm的颗粒；S3、将步骤S2所得颗粒用2400MHz频率的微波照射20min，再与羟基聚合氯化铝、粒径小于4.75mm的钙质生石灰一起粉磨至比表面积≥500㎡/kg，即得废弃混凝土活性微粉。上述钢筋连接用套筒灌浆料，在原料中加入了废弃混凝土活性微粉，使最终制备的套筒灌浆料的抗压强度、抗折强度、抗拉强度等力学强度显著增强。废弃混凝土活性微粉的制备过程是先将废弃混凝土碎块粉碎，然后先用微波照射的物理方式处理碎块，再用羟基聚合氯化铝进行化学强化，并与钙质生石灰一起粉磨至一定粒径制备而成。微波照射材料，使材料矿物之间产生的温度差，使材料中的矿物发生相变、晶型转变及化学反应。废弃混凝土再生砂微粉中含有水泥水化产物或碳酸盐(无活性或活性很低)，经微波照射后，这些水化产物会发生相变，形成脱水相(例如硅酸钙(C-S)、铝酸钙(C-A)和氢氧化钙(Ca(OH)2))，碳酸盐会形成转变相(CaO)，这些脱水相和转变相会再次获得水化性质，因而会提升废弃混凝土再生砂微粉活性。羟基聚合氯化铝属于羟基聚合铝，其中含有[Al13O4(OH)24]7+、Cl-，水解后会形成[Alm(OH)n]3m-n+、Cl-。[Alm(OH)n]3m-n+可以增加可溶性物质的溶解度，并使经微波照射后的脱水相或转变相发生碱活化反应，提升其活性。、Cl-也会促进水泥中钙矾石的生成，提高灌浆料的早期强度。通过上述物理-化学联用活化方式，使废弃混凝土活性微粉相对于普通的相同粒度的废弃混凝土微粉，具有更高的活性，能显著增强钢筋套筒灌浆料的力学强度，流动度也有一定程度改善。所用的水泥为满足GB175-2007《通用硅酸盐水泥》技术标准的强度等级52.5的普通硅酸盐水泥，且3d抗压强度不低于29.0MPa，28d抗压强度不低于58.0MPa。所用的外加剂为套筒灌浆料中常用的原料，包括减水剂、膨胀剂、消泡剂、阻锈剂，均选用市面上常用的类型。例如，减水剂可以选择减水率不低于30％的非引气型粉体聚羧酸减水剂。膨胀剂由早期膨胀剂和中后期膨胀剂组成，早期膨胀剂包括4,4'-氧联苯二磺酸酰肼、烷基葡萄糖酰胺、磺基琥珀酸酯盐、碳酸盐发泡剂中至少一种，中后期膨胀剂包括硫铝酸盐水泥熟料、石灰石和二水石膏；使用时先将中后期膨胀剂的硫铝酸盐水泥熟料、石灰石和二水石膏共同磨细，比表面积不低于450㎡/kg，然后再将早期膨胀剂与其混合。消泡剂可以选用聚醚改性聚硅氧烷类消泡剂。阻锈剂可以选用掺入复合型阻锈剂，即2,5-二巯基-1,3,4-噻三唑、苯并咪唑、N,N-双(2-羟乙基)甲胺的组合物。优选地，所述废弃混凝土活性微粉占套筒灌浆料组分总量的百分比为5-7％；当百分比为6％时，制备的套筒灌浆料性能更优。优选地，本专利技术提供的套筒灌浆料，包括以下按重量份的组分：水泥820份、废弃混凝土活性微粉120份、石英砂950份、复合纤维60份、外加剂70份。优选地，所述废弃混凝土活性微粉的制备步骤S3中，进行2400MHz频率的微波照射的材料包括混合均匀的步骤S2所得颗粒和稻壳灰，所述稻壳灰与步骤S2所得颗粒的用量比为1:2-6。通过在微波照射之前将废弃混凝土颗粒与稻壳灰混合，能够进一步促进废弃混凝土活性微粉的活化，使产物的活性更强。更优选地，所述废弃混凝土活性微粉的制备步骤S3中，所述稻壳灰与步骤S2所得颗粒的用量比为1:4。优选地，制备所述废弃混凝土活性微粉时采用的表面活性剂为烷基聚葡糖苷、季戊四醇硬脂酸酯、柠檬酸脂肪酸甘油酯、甘油脂肪酸酯中至少一种。优选地，所述废弃混凝土活性微粉制备时，采用的羟基聚合氯化铝中氧化铝含量不低于75％。优选地，所述石英砂是将普通石英砂粉磨10-30min后，再筛分成20-40目、40-70目、大于70目三种不同粒径的石英砂，最后按2-6:1-4:1的重量比复配混匀而成。优选地，所述复合纤维的制备方法为：在纤维原料加入轻质碳酸钙和重质碳酸钙混匀，再加入糖蜜和水搅拌均匀后干燥而成；所述纤维原料为海泡石纤维和聚乙烯醇纤维，或者海泡石纤维和海藻纤维。所用的水量主要能保证各原料能充分混匀即可，用量一般为其他原料用量的2-4倍。轻质碳酸钙的比表面积不低于4500㎡/kg，重质碳酸钙的比表面积不低于1500㎡/kg。更优选地，所述海泡石纤维与聚乙烯醇纤维的重量比，或海泡石纤维与海藻纤维的重量比为1:1-2；所述轻质碳酸钙和重质碳酸钙的总重量为纤维原料的5-6倍，轻质碳酸钙和重质碳酸钙的重量比为0.5-2.5:1，所述糖蜜的用量为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、纤维原料总重量的0.4-0.8％。优选地，所述外加剂包括：减水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于装配式建筑的钢筋连接用套筒灌浆料，其特征在于，包括以下按重量份的组分：水泥700-900份、废弃混凝土活性微粉80-150份、石英砂800-1100份、复合纤维10-90份、外加剂30-110份；/n所述废弃混凝土活性微粉的制备方法为：/nS1、取强度等级不低于C50的废弃混凝土破碎成粒径不超过50mm的混凝土碎块，然后400℃烘干2.5h；/nS2、在烘干后的混凝土碎块中加入表面活性剂后进行球磨，得到粒径不大于0.15mm的颗粒；/nS3、将步骤S2所得颗粒用2400MHz频率的微波照射20min，再与羟基聚合氯化铝、粒径小于4.75mm的钙质生石灰一起粉磨至比表面积≥500㎡/kg，即得废弃混凝土活性微粉。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于装配式建筑的钢筋连接用套筒灌浆料，其特征在于，包括以下按重量份的组分：水泥700-900份、废弃混凝土活性微粉80-150份、石英砂800-1100份、复合纤维10-90份、外加剂30-110份；
所述废弃混凝土活性微粉的制备方法为：
S1、取强度等级不低于C50的废弃混凝土破碎成粒径不超过50mm的混凝土碎块，然后400℃烘干2.5h；
S2、在烘干后的混凝土碎块中加入表面活性剂后进行球磨，得到粒径不大于0.15mm的颗粒；
S3、将步骤S2所得颗粒用2400MHz频率的微波照射20min，再与羟基聚合氯化铝、粒径小于4.75mm的钙质生石灰一起粉磨至比表面积≥500㎡/kg，即得废弃混凝土活性微粉。


2.根据权利要求1所述的用于装配式建筑的钢筋连接用套筒灌浆料，其特征在于，所述废弃混凝土活性微粉占套筒灌浆料组分总量的百分比为5-7％。


3.根据权利要求1或2所述的用于装配式建筑的钢筋连接用套筒灌浆料，其特征在于，所述废弃混凝土活性微粉的制备步骤S3中，进行2400MHz频率的微波照射的材料包括混合均匀的步骤S2所得颗粒和稻壳灰，所述稻壳灰与步骤S2所得颗粒的用量比为1:2-6。


4.根据权利要求3所述的用于装配式建筑的钢筋连接用套筒灌浆料，其特征在于，所述废弃混凝土活性微粉的制备步骤S3中，所述稻壳灰与步骤S2所得颗粒的用量比为1:4。


5.根据权利要求1或2所述的钢筋连接用套筒灌浆料，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙小巍，徐长伟，李明，丁兆阳，于云武，吴潜，周红红，王丽华，张雯琪，黄帅，胡曼曼，郜淼，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21