[发明专利]一种港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种常规工艺制备的胶结剂，具体的说是一种港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶。

背景技术

港口在国家交通运输中具有举足轻重的作用，进入新世纪以来，我国港口建设发展突飞猛进。预应力混凝土大管桩强度高、密实性好、耐锤击性能优，它作为码头基础具有抗弯性能好、垂直承载力高的特点，在许多港口建设中大直径预应力混凝土管桩(简称大管桩)高桩码头是大泊位高桩码头的主要结构形式之一。

大管桩节段梁与节段梁之间连接性能是保证高桩码头安全可靠运行的关键所在，在船泊撞击力和风浪压力作用下，大管桩节段梁之间连接节点主要承受弯矩和拉力的作用，节段梁之间拼装胶的性能直接影响到预应力混凝土大管桩的施工进度和质量。

港口预应力混凝土大管桩节段梁之间拼装胶拼装时不仅起到润滑定位作用,且在节段梁与节段梁之间形成铆栓作用,有利于应力的传递,参加桥梁结构的抗力作用。目前港口预应力混凝土大管桩拼装的胶结剂采用的是环氧树脂胶，然而环氧树脂胶夏季暴聚、冬季不固化，使用温度范围受限；易流淌、毒性大，施工污染环境；耐光、耐湿热性能差，使用寿命短；价格昂贵，工程造价高，因此，配制出适用范围广、无毒环保、耐久性能优、价格低、高性能的混凝土大管桩节段梁拼装胶是工程应用发展的需求。

发明内容

针对港口预应力混凝土大管桩节段梁之间拼装胶现有技术中存在的问题，本发明提供一种港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶产品，本发明采用特种无机胶结剂为主，复合有机高分子材料、改性纤维材料等物质制备出易涂刷，抗流淌，力学强度高，粘结力强，抗剪切、韧性强度好，与基体同寿命的绿色环保港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶。

本发明的技术关键是以高钙硫铝酸盐粉料与石膏复合胶结剂为主，经与水溶性高分子聚合物、改性过的天然茎秆类植物纤维及添加剂的合理配伍获得以无机材料为主的高性能港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶取代环氧树脂胶，克服了有机环氧拼装胶耐久性能差，施工污染环境、价格昂贵等缺点，适合港口预应力混凝土大管桩拼装中对胶结剂的性能发展要求。

本发明的具体的技术方案按照以下原料组份的重量百分比组成进行混配：

高钙硫铝酸盐粉料（A）：             60%～85%；

石膏（B）：                         10%～35%；

水溶性高分子聚合物（C）：           0.1%～0.5%；

改性天然茎秆类植物纤维（D）：       0.1%～0.5%；

减水剂（E）：                       0.2%～0.3%；

调凝剂（F）：                       0.01%～1.0%。

上述港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，其进一步特征在于，所述A组分高钙硫铝酸盐粉料是由硅酸盐水泥熟料与硫铝酸盐水泥熟料按重量比1：5比例复合后粉磨至比表面积大于400m²/kg的复合粉料。

上述港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，所述B组分石膏由二水石膏、半水石膏、硬石膏中的一种或几种组成。

上述港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，所述C组分水溶性高分子聚合物由聚丙烯酰胺、纤维素醚、淀粉衍生物、黄原胶、温轮胶、藻酸盐中的一种或几种组成。

上述港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，所述D组分改性天然茎秆类植物纤维，由木纤维、竹纤维、草茎纤维等茎秆类植物微纤维中的一种或几种经偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)或3-缩水甘油基丙基三乙氧基硅烷(KH560)浸渍表面改性处理而成。

上述港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，所述E组分减水剂为聚羧酸粉剂减水剂。

上述港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶，所述F组分调凝剂为羟基羧酸及其盐、糖类、多元醇及其衍生物、磷酸盐、硼酸及其盐、三乙醇胺、丙烯酸钠、丙烯酸钙中的一种或几种组成。

本发明还公开了一种港口预应力混凝土大管桩专用拼装胶的制备方法，其特征在于：分别按重量百分比称量A～F组分，先将B～F组分投入高速搅拌机，充分搅拌后投入A组分一同搅拌均匀即可。

由本发明加水后制备的专用拼装胶的性能如下：

1、优良的早期、后期强度性能（1d抗压强度大于30MPa、28d抗压强度大于80MPa）；

2、体积稳定性好、无收缩，结构致密、具有与基体同寿命的良好耐久性能；