一種用于填充鋼結(jié)構(gòu)中鋼管的加氣混凝土料漿及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑用料漿技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于填充鋼結(jié)構(gòu)中鋼管的加氣混凝土料楽及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼結(jié)構(gòu)住宅體系是住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的方向，將成為繼磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)之后，我國建筑建造的新模式。該技術(shù)在國外很成熟，發(fā)達(dá)國家鋼結(jié)構(gòu)民用建筑應(yīng)用達(dá)到總建筑面積40%以上。我國仍處于起步階段。長期以來，我國的住宅結(jié)構(gòu)以磚混結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主。傳統(tǒng)的住宅結(jié)構(gòu)自重大，同時，由于墻厚、梁高、柱大，而使得空間利用率低，開間進(jìn)深較小，布置不靈活。隨著我國政府對住宅建筑節(jié)能減排的高度重視，鋼結(jié)構(gòu)住宅因其在建筑節(jié)能中體現(xiàn)的獨(dú)特優(yōu)勢，成為住宅市場的一支新生力量。鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的梁、柱保溫也是人們關(guān)注的重點(diǎn)，冷橋一般產(chǎn)生于鋼管附近，影響著住宅布局和節(jié)能效率，是鋼結(jié)構(gòu)體系亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種用于填充鋼結(jié)構(gòu)中鋼管的加氣混凝土料漿及其制備方法，以達(dá)到使鋼結(jié)構(gòu)自身具有保溫、隔熱性能，并能減少或避免冷橋現(xiàn)象的發(fā)生。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種用于填充鋼結(jié)構(gòu)中鋼管的加氣混凝土料漿，其由干料和輔料制成，其中，干料由下述重量百分比的組分組成:黃河沙或粉煤灰40?60%，普通水泥20?50%，特種水泥2?10%，脫硫石膏2?10%，余量為廢料，所述廢料為蒸壓加氣混凝土砌塊生產(chǎn)過程中切割產(chǎn)生的下腳料;輔料包括雙氧水、高錳酸鉀、穩(wěn)泡劑、減水劑和聚丙烯纖維:雙氧水以H2O2計，占干料重量的0.18?0.29%;高錳酸鉀占干料重量的0.015?0.02%;穩(wěn)泡劑占干料重量的0.02?0.04% ；高效減水劑占干料重量的0.1-0.2% ；聚丙烯纖維占干料重量的0.21?0.50%。
[0005]具體的，所述特種水泥包括32.5及以上標(biāo)號的快硬硅酸鹽水泥、快硬硫鋁酸鹽水泥、低堿度硫鋁酸鹽水泥或快硬鐵鋁酸鹽水泥等。所述聚丙烯纖維長徑比為40，長度8?19mm，抗拉強(qiáng)度 2 633MPa。
[0006]具體的，所述黃河沙取自鄭州黃河段，其S12含量在60?75%之間、有機(jī)物不高于2.5%、含泥量不高于2.0 %。所述粉煤灰為電廠焚燒煤炭后的廢棄物，屬Π級灰，0.08mm篩篩余15?25 %。所述普通水泥為P.0 42.5水泥。所述脫硫石膏為電廠脫硫石膏，SO3含量約為41%。所述雙氧水質(zhì)量濃度優(yōu)選為30%，用作發(fā)氣劑。高錳酸鉀是一種催化劑，促進(jìn)雙氧水發(fā)氣反應(yīng)。所述穩(wěn)泡劑由體積比為1:3:40的油酸、三乙醇胺和水在常溫下混合配制而得，用以降低氣泡表面張力，加固氣泡膜機(jī)械強(qiáng)度，保證澆注穩(wěn)定。所述減水劑為聚羧酸減水劑，減水率I 25%，密度為1.41 ± 0.02g/ml，固含97 土 2%。聚丙烯纖維因其突出的抗拉強(qiáng)度，在加氣混凝土中有著強(qiáng)力的拉附作用，能顯著提高加氣混凝土的比強(qiáng)度。
[0007]用于填充鋼結(jié)構(gòu)中的鋼管可以為圓形或方形等形狀。
[0008]上述用于填充鋼結(jié)構(gòu)中鋼管的加氣混凝土料漿的制備方法，其包括以下步驟:
1)將含水率5%以下的黃河沙磨至0.08mm方孔篩篩余不大于10%;
2)將粉煤灰或磨過的黃河沙與脫硫石膏、廢料加入水中攪拌I?2min，成為料漿;然后向料漿中加入普通水泥、特種水泥、高錳酸鉀、穩(wěn)泡劑、減水劑、聚丙烯纖維攪拌30?50s，控制漿體擴(kuò)散度在27?39cm、溫度在38?50°C，最后加入雙氧水?dāng)嚢??12s即可澆注。
[0009]本發(fā)明混凝土料漿可以使鋼管具有足夠的抗壓強(qiáng)度、承載力以及更好的抗震、保溫、隔熱等性能，解決了溫度變化導(dǎo)致鋼管附近出現(xiàn)冷橋現(xiàn)象的問題，在遭受火災(zāi)時可使鋼結(jié)構(gòu)的截面溫度場得以不均勻分布，增加鋼結(jié)構(gòu)的耐火、防火性;可使所獲得的鋼結(jié)構(gòu)比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有更低的自身重量，從而方便吊裝、運(yùn)輸，使施工過程更加簡便。
[0010]和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明灌漿料的優(yōu)點(diǎn)在于:
相比鋁粉發(fā)氣的加氣混凝土，澆注更穩(wěn)定，澆注后很快成型，無不良現(xiàn)象，強(qiáng)度較高，水泥使用量不大，對養(yǎng)護(hù)環(huán)境要求不高，適合工程施工?？筛鶕?jù)不同配比及工藝制度制備成04級、05級、06級、07級加氣混凝土料漿。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步地詳細(xì)介紹，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此。
[0012]下述各實(shí)施例中，黃河沙取自鄭州黃河段，其S12含量在60?75%之間、有機(jī)物不高于2.5%、含泥量不高于2.0 %。粉煤灰為電廠焚燒煤炭后的廢棄物，屬Π級灰，0.08mm篩篩余15?25 %。普通水泥為P.0 42.5水泥。脫硫石膏為電廠脫硫石膏，SO3含量約為41%。所述雙氧水質(zhì)量濃度為30%。穩(wěn)泡劑由體積比為I: 3:40的油酸、三乙醇胺和水在常溫下混合配制而得。減水劑為聚羧酸減水劑，減水率2 25%，密度為1.41 ± 0.02g/ml，固含97 ± 2%。聚丙烯纖維長徑比為40，長度8?19mm，抗拉強(qiáng)度? 633MPa。
[0013]實(shí)施例1中特種水泥為32.5及以上標(biāo)號的快硬鐵鋁酸鹽水泥，實(shí)施例2中特種水泥為32.5及以上標(biāo)號的低堿度硫鋁酸鹽水泥，實(shí)施例3中特種水泥為32.5及以上標(biāo)號的快硬硫鋁酸鹽水泥。
[0014]實(shí)施例1
一種用于填充鋼結(jié)構(gòu)中鋼管的加氣混凝土料漿，其由干料和輔料制成，其中，干料由下述重量百分比的組分組成:黃河沙60%，普通水泥25%，特種水泥5%，脫硫石膏5%，廢料5%，所述廢料為蒸壓加氣混凝土砌塊生產(chǎn)過程中切割產(chǎn)生的下腳料;輔料包括30%雙氧水、高錳酸鉀、穩(wěn)泡劑、減水劑和聚丙烯纖維:30%雙氧水占干料重量的0.60%;高錳酸鉀占干料重量的0.015% ；穩(wěn)泡劑占干料重量的0.03% ；減水劑占干料重量的0.1 %;聚丙烯纖維占干料重量的0.25%。
[0015]上述用于填充鋼結(jié)構(gòu)中鋼管的加氣混凝土料漿的制備方法，其包括以下步驟:
(I)將含水率5%以下的黃河沙磨至0.08mm方孔篩篩余不大于10%;
(2 )將磨過的黃河沙和脫硫石膏、廢料加入水中攪拌I分鐘，成為料漿;然后向料漿中加入普通水泥、特種水泥、高錳酸鉀、穩(wěn)泡劑、減水劑、聚丙烯纖維，攪拌40s，控制漿體擴(kuò)散度在35 cm左右(水料比0.386)，溫度在38?50°C，最后加入雙氧水?dāng)嚢?s即可澆注。澆注時間為2?7min。[ΟΟ??]按上述比例配制好加氣混凝土料楽，通過5個饒注點(diǎn)位饒注，在5min內(nèi)將料楽澆注于22000mmX 200mmX 200mm的矩形鋼管中，靜置1min后，料漿自然發(fā)氣充滿整個鋼管，料漿硬化后，7d抗壓強(qiáng)度約1.5MPa，無下沉、收縮等不良現(xiàn)象，與鋼管管壁粘結(jié)良好。
[0017]實(shí)施例2
一種用于填充鋼結(jié)構(gòu)中鋼管的加氣混凝土料漿，其由干料和輔料制成，其中，干料由下述重量百分比的組分組成:黃河沙55%，普通水泥25%，特種水泥5%，脫硫石膏5%，廢料10%，所述廢料為蒸壓加氣混凝土砌塊生產(chǎn)過程中切割產(chǎn)生的下腳料;輔料包括30%雙氧水、高錳酸鉀、穩(wěn)泡劑、減水劑和聚丙烯纖維:30%雙氧水占干料重量的0.75%;高錳酸鉀占干料重量的0.015% ；穩(wěn)泡劑占干料重量的0.03% ；減水劑占干料重量的0.1 %;聚丙烯纖維占干料重量的0.35%。
[0018]上述用于填充鋼結(jié)構(gòu)中鋼管的加氣混凝土料漿的制備方法參照實(shí)施例1，其中，步驟2 )中控制漿體擴(kuò)散度為30，水料比為0.362。
[0019]按上述比例配制好加氣混凝土料楽，通過3個饒注點(diǎn)位饒注，在4min內(nèi)將料楽饒注于16000mmX 200mmX 200mm的矩形鋼管中，靜置1min后，料楽自然發(fā)氣充滿整個鋼管，料漿硬化后，7d抗壓強(qiáng)度約1.5MPa，無下沉、收縮等不良現(xiàn)象，與鋼管管壁粘結(jié)良好。
[0020]實(shí)施例3
一種用于填充鋼結(jié)構(gòu)中鋼管的加氣混凝土料漿，其由干料和輔料制成，其中，干料由下述重量百分比的組分組成:粉煤灰55%，普通水泥34%，特種水泥6%，脫硫石膏5% ;輔料包括30%雙氧水、高錳酸鉀、穩(wěn)泡劑、減水劑和聚丙烯纖維:30%雙氧水占干料重量的0.96%;高錳酸鉀占干料重量的0.02% ；穩(wěn)泡劑占干料重量的0.02%;減水劑占干料重量的0.2%;聚丙烯纖維占干料重量的0.48% ο
[0021]上述用于填充鋼結(jié)構(gòu)中鋼管的加氣混凝土料漿的制備方法參照實(shí)施例1，其中，步驟2 )中控制漿體擴(kuò)散度為34，水料比為0.35。
[0022]按上述比例配制好加氣混凝土料楽，通過3個饒注點(diǎn)位饒注，在4min內(nèi)將料楽饒注于14000mmX 200mmX 200mm的矩形鋼管中，靜置1min后，料楽自然發(fā)氣充滿整個鋼管，料漿硬化后，7d抗壓強(qiáng)度約1.7MPa，無下沉、收縮等不良現(xiàn)象，與鋼管管壁粘結(jié)良好。
[0023]以上通過實(shí)例對本發(fā)明用于填充鋼結(jié)構(gòu)中鋼管的加氣混凝土料漿及其填充方法進(jìn)行了示意性描述，該描述沒有限制性。本領(lǐng)域人員應(yīng)能理解，在實(shí)際應(yīng)用中，為了適合于某種需要，上述實(shí)施例中各組分的含量均可在其范圍內(nèi)獲得其它選擇，而其他人員在本發(fā)明的啟示下也可能作出相同或相似的技術(shù)方案。特別需要指出的是，只要不脫離本發(fā)明的宗旨，所有顯而易見的改變，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于填充鋼結(jié)構(gòu)中鋼管的加氣混凝土料漿，其特征在于，由干料和輔料制成，其中，干料由下述重量百分比的組分組成:黃河沙或粉煤灰40?60%，普通水泥20?50%，特種水泥2?10%，脫硫石膏2?10%，余量為廢料，所述廢料為蒸壓加氣混凝土砌塊生產(chǎn)過程中切割產(chǎn)生的下腳料;輔料包括雙氧水、高錳酸鉀、穩(wěn)泡劑、減水劑和聚丙烯纖維:雙氧水以H2O2計，占干料重量的0.18?0.29%;高錳酸鉀占干料重量的0.015?0.02%;穩(wěn)泡劑占干料重量的0.02?0.04%;高效減水劑占干料重量的0.1?0.2%;聚丙烯纖維占干料重量的0.21?0.50%ο2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于填充鋼結(jié)構(gòu)中鋼管的加氣混凝土料漿，其特征在于，所述特種水泥包括32.5及以上標(biāo)號的快硬硅酸鹽水泥、快硬硫鋁酸鹽水泥、低堿度硫鋁酸鹽水泥或快硬鐵鋁酸鹽水泥;所述聚丙烯纖維長徑比為40，長度8?19_。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于填充鋼結(jié)構(gòu)中鋼管的加氣混凝土料漿，其特征在于，鋼管為圓形或方形。4.一種如權(quán)利要求1所述用于填充鋼結(jié)構(gòu)中鋼管的加氣混凝土料漿的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)將含水率5%以下的黃河沙磨至0.08mm方孔篩篩余不大于10%; 2)將粉煤灰或磨過的黃河沙與脫硫石膏、廢料加入水中攪拌I?2min，成為料漿;然后向料漿中加入普通水泥、特種水泥、高錳酸鉀、穩(wěn)泡劑、減水劑、聚丙烯纖維攪拌30?50s，控制楽體擴(kuò)散度在27?39cm，最后加入雙氧水?dāng)嚢??12s即可饒注。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于填充鋼結(jié)構(gòu)中鋼管的加氣混凝土料漿，其由干料和輔料制成，其中，干料由下述重量百分比的組分組成：黃河沙或粉煤灰40～60％，普通水泥20～50％，特種水泥2～10％，脫硫石膏2～10％，余量為廢料，所述廢料為蒸壓加氣混凝土砌塊生產(chǎn)過程中切割產(chǎn)生的下腳料；輔料包括雙氧水、高錳酸鉀、穩(wěn)泡劑、減水劑和聚丙烯纖維。本發(fā)明混凝土料漿可以使鋼管具有足夠的抗壓強(qiáng)度、承載力以及更好的抗震、保溫、隔熱等性能，解決了溫度變化導(dǎo)致鋼管附近出現(xiàn)冷橋現(xiàn)象的問題，在遭受火災(zāi)時可使鋼結(jié)構(gòu)的截面溫度場得以不均勻分布，增加鋼結(jié)構(gòu)的耐火、防火性。
【IPC分類】C04B28/06, C04B28/04
【公開號】CN105565746
【申請?zhí)枴緾N201510985306
【發(fā)明人】呂常勝, 楊廣軍, 司政凱, 鄧小成, 曹林方, 韓磊
【申請人】河南興安新型建筑材料有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月25日