[发明专利]一种非水泥基无机锚固植筋胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑用的锚固材料，特别是涉及一种非水泥基无机锚固植筋胶及其制备方法。

背景技术

锚固植筋胶属于建筑结构胶类，从材料组成上锚固植筋胶可分为有机型植筋胶和无机型植筋胶。目前市场上常用的植筋胶为有机型植筋胶。

目前常用的有机型植筋胶有两大类，一类是以JGN建筑结构胶为代表的环氧树脂型植筋胶，另一种是以喜利得系列结构胶为代表的聚氨基甲酸脂高性能树脂胶。有机植筋胶有它显著的优点，比如早期强度高、发展成熟等，但有机植筋胶也有它难以克服的缺点，如：

(1)与混凝土的弹性模量相差太大、耐湿热性能差、易老化、有毒性、价格高等理化性质缺陷；

(2)施工条件要求严，不能在太低或者太高温下施工。在低温下不易固化；在高温下容易变性，在施工现场很难实现先植后焊工艺，增大了施工的难度等。

(3)使用温度范围窄，不能在太低或者太高温度下施工和使用。如在低温(0℃及以下温度)条件下使用，容易变脆；如在高温(100℃及以上温度)条件下长期使用，容易变性，会出现力学性能下降的问题；

由此，无机型锚固植筋胶应运而生，目前市场上的无机型植筋胶绝大部分为水泥基无机植筋胶，这种胶主要由硅酸盐类无机化合物组成，具有耐高温、不老化、与混凝土弹性模量相近等优点，但同时也有很多显而易见的缺陷阻碍了无机型植筋胶的发展及工程应用，如：无机型植筋胶达到一定的强度需要较长的时间；无机型植筋胶的总体强度还不高，约束拉拔条件下胶粘剂粘结钢筋与基材混凝土的粘结强度达不到GB50367-2006《混凝土结构加固设计规范》中对植筋胶的性能要求；要达到符合设计要求的承载力，水泥基的植筋胶的植筋深度多大到15d左右，当遇到混凝土墙体或混凝土板结构时而基本不能应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低，性能满足GB50367《混凝土结构加固设计规范》中规定的A级植筋胶要求的非水泥基无机锚固植筋胶。

本发明的另一目的在于提供一种非水泥基无机锚固植筋的制备方法。

本发明提出的无机锚固植筋胶由粉料和乳液两组分混合制成，其中按重量份数计，粉料组份包括下述重量份的原料：偏高岭土：10～20份，矿渣微粉：3～8份，粉煤灰：0～8份，重质碳酸钙：5～15份，石英砂：30～80份，膨胀剂：0～2份；乳液组分包括下述重量份原料：硅酸钠溶液：40～60份，磷酸钠溶液：0～10份，氢氧化钠：2～10份，水：10～20份，高效减水剂：0～3份。

所述的偏高岭土为高岭土粉体经过600℃～900℃煅烧20～50min制得的细粉；

所述重质碳酸钙为80～200目粉体；

所述石英砂为80～400目粉体。

本发明的制备方法包括如下步骤：

1)将偏高岭土、矿渣微粉、粉煤灰、水泥、重质碳酸钙和石英砂按合适比例混合，在干粉搅拌机中混合15～30min后包装待用；

2)将硅酸钠溶液、磷酸钠溶液、氢氧化钠、高效减水剂、水中的一种或几种搅拌均匀并静置至澄清，称量包装待用；

3)将粉料与乳液的按3∶1的比例搅拌混合均匀至浆体即得。

本发明在充分借鉴现有植筋胶产品的优缺点后，通过合理组分配方配制，制备出了一种非水泥基无机锚固植筋胶，具有如下优点：

1)在基础混凝土强度为C30、Φ25三级螺纹钢筋、植筋深度L＝150mm条件下，7d龄期的约束拉拔条件下，胶粘剂粘结钢筋与基材混凝土的粘结强度可达12.0～19.0MPa，性能指标符合GB50367-2006《混凝土结构加固设计规范》中A级植筋胶的性能要求；

2)具有早强、高强、体积稳定、耐久性优良、耐高温等性能特点，对钢筋握裹力大，锚固强度高，抗震、抗冲击及耐疲劳性能优良；

3)可在低温条件下实现固化、在高温条件下可长期使用，能够实现结构加固工程的先植后焊工序，也可用于有机类植筋胶不适用的高温环境条件下的植筋，如高温烟囱等；

4)与混凝土变形性能相当，使锚固结构的整体工作性能优异，可以广泛应用于工程的围岩锚固，设备基础植筋，建筑结构植筋，以及水利，水电，道路，桥梁，隧道，码头等工程的钢筋锚固等。

具体实施方式

本发明非水泥基无机锚固植筋胶原料配方的偏高岭土为高岭土粉体经过600℃～900℃煅烧20～50min制得的细粉；所述重质碳酸钙为80～200目粉体；所述石英砂为80～400目粉体。