水泥基灌浆材料 = 水泥 细骨料 **助剂。从的主要用于设备基础灌浆,已发展成为可用于建筑物基础加固、建筑物植筋、建筑物梁、板、柱改造等多种用途的产品。产品本身为非金属性材料,其收缩补尝机理源于钙矾石晶体的实心膨胀。几乎不含氯离子及其他腐蚀性物质,直接加水搅拌即可使用。在低水灰比下即能获得良好的流动浆体,有利于离子及其他腐蚀性物质,直接加水搅拌即可使用。在低水灰比下即能获得良好的流动浆体,有利于施工浇注,形成高强度不收缩构体物。是土木、建筑、机械安装等工程理想的灌浆材料。
二、技术性能:
1 、流动性好:在水灰比很低的情况下,可获得很大的流动度,能够自流平,自动地填充所需灌注空间,确保无漏空灌浆。
2 、无收缩:无收缩自流平灌注材料具有微膨胀性能,胀量可根据工程要求进行调整,一般为 0.01~0.05% 。其凝结前产生的膨胀能对砂浆的塑性收缩给予相应的补偿,无收缩自流平灌注材料还能补偿砂浆硬化后产生的干燥无缩。
3 、早期强度高:无收缩自流平灌注材料 1 天强度大于 20MPa , 3 天强度大于 30MPa , 28 天强度大于 70MPa ,可使设备在 1~3 天内进行安装,可抗击设备运行中的冲击和振动。
4 、粘结强度:能提高钢筋与混凝土的握裹力,能够产生很好的锚固效果。
三、适用范围:
1 、钢骨结构基础,接缝填充灌浆。 2 、机械设备地脚螺栓、锚栓基座的固定灌浆。 3 、桥梁基座,支撑垫混凝土面层,岩基灌浆。 4 、连续墙,逆打墙柱、地下室墙板,后打耐震壁。 5 、钢厂、电厂、机械厂等的快速修护灌浆。 6 、桥面、伸缩缝、路面、机场跑道快速养护修复。 7 、轨道板、预制水泥制品缺角及裂缝修复。
四、性能指标:
抗压强度( MPa ) |
竖向膨胀率 |
流动度 |
钢筋握裹力 |
需水量 |
浇注用量 |
粒度 |
||
1 天 |
3 天 |
28 天 |
( ‰ ) |
( mm ) |
( MPa ) |
( % ) |
( kg/m3) |
( mm ) |
20 |
30 |
60 |
( 0.1~0.5 ) |
≥ 250 (自流) |
≥ 6.0( 圆钢 ) |
12~14 |
200 |
5 (粒度可调) |
五、使用方法:
1 、无收缩自流平灌注材料,使用时只需加入 13% 左右的清洁自来水搅拌均匀,跳桌流动度达 240 mm 以上即可灌浆使用。该产品不需振捣,可泵送。
2 、灌注施工完成后,终凝以后开始进行洒水养护,养护期 7 ~ 14 天。
六、包装与贮存:
1 、无收缩自流平灌注材料**助剂使用有塑料膜衬的编织袋包装,每袋 50 kg 。
2 、请贮放在干燥的地方,以免受潮。
用高性能灌浆剂配制灌浆材料的
性能与工程应用研究
一、高性能灌浆剂的性能
高性能灌浆剂是工厂化生产的外加剂,主要由流化组分、膨胀组分、增稠组分和改性剂组成。施工单位购买灌浆剂后,使用普通硅酸盐水泥、高性能灌浆剂和普通骨料,根据工程实际情况配制灌浆材料。
1 、高性能灌浆剂的技术要求
1 )减水率大于 30% ;
2 )流动度(坍落度)大, 30min 保留值大于或等于 90% ;
3 )配制的高性能灌浆料的性能满足《水泥基灌浆材料施工技术规程》( YB/T9261-98 )、《混凝土外加剂应用技术规范》( GB50119-2003 )、《水泥基灌浆材料》( JC/T 986-2005 )要求。
2 、试验用材料
水泥: P · O 52.5R 、 P · O 42.5R 、 P · O 32.5R ,文中如无特殊说明,所用水泥均为 P · O 52.5R 。高性能灌浆剂。标准砂:普通河砂,细度模数 2.6~3.2 。碎石:级配 5~ 10mm 。水:自来水。
3 、填充混凝土试验
经过大量的试验研究,对原材料进行了初步选择,然后优选各种原材料的比例,确定灌浆剂的配方组成。由表 1 可知,配方合理的灌浆剂,其配制的混凝土具有良好的工作性能和强度。
表 1 填充混凝土性能
Table 1 Workability and compressive strength of concrete
编号 |
混凝土配合比 |
坍落度 /mm |
抗压强度 /MPa |
||||||||
B/(k g · m -3 ) |
灌浆剂 /% |
砂率 /% |
W/B |
T( 0min ) |
D f (0min) |
T(30min) |
1d |
3d |
7d |
28d |
|
1 |
800 |
0 |
50 |
0.28 |
270 |
700 |
-- |
41.1 |
54.7 |
54.9 |
67.7 |
2 |
800 |
16 |
50 |
0.26 |
265 |
630 |
250 |
37.7 |
67.9 |
75.3 |
78.2 |
3 |
800 |
16 |
50 |
0.26 |
270 |
620 |
255 |
36.2 |
61.4 |
69.5 |
82.7 |
注: 1 )水泥为 P · O42.5R ; 2 )胶凝材料 B= 水泥 灌浆剂; 3 )编号 2 、 3 中的灌浆剂组成不同,是经过优化配方选出的二个组成; 4 )编号 1 稍有泌水; 5 ) T 为坍落度, D f 为坍落扩展度。
二、用灌浆剂制备的灌浆材料性能
通过灌浆剂的制备研究,由试验得出灌浆剂的配方组成,进一步试验研究用灌浆剂制备灌浆材料的性能。
1 、工作性能
灌浆材料的流动度是评价其质量好坏的首要条件,足够大的流动度可使灌浆材料在自重作用下(或稍加插捣)就能流入所要填充的全部空间,并达到自密实。根据安装设备的一般要求,灌浆料流动度在 240~ 270mm 即可。但在保证拌合物不泌水、不离析,又能满足强度的前提下,流动度大一些具有更好的填充性和易密性。由表 2 可见,用灌浆剂配制的砂浆拌合物其流动度及流动度损失都很小。
拌合物的凝结时间直接影响到施工进度,也关系到每次拌合物的数量。对于加固工程一般希望强度增长较快,终凝时间尽可能短。用灌浆剂配制的砂浆,其初凝、终凝时间,能较好地满足施工要求。
2 、力学性能
( 1 )抗压强度
一般设备安装灌浆材料的强度等级应比基础混凝土高 1~2 个等级,但许多国家的设备安装要求 1d 达到 30MPa 以上, 28d 达 60MPa 以上。表 3 给出了灌浆材料的强度结果,可知,用灌浆剂、 P · O42.5R 级以上普通硅酸盐水泥和河砂配制的灌浆材料,均具有较高的强度,**过标准要求。
表 2 砂浆灌浆料拌合物的性能
Table2 Workability of fresh mortars prepared with grouting admixture
编号 |
灌浆材料 |
灌浆剂 /% |
流动度 /mm |
泌水率 /% |
|||
类型 |
配合比 |
0min |
30min |
60min |
|||
1 |
砂浆 |
1 : 1 : 0.28 |
16 |
260 |
240 |
200 |
0 |
2 |
砂浆 |
1 : 1 : 0.30 |
16 |
315 |
285 |
255 |
0 |
注:初凝在 2h 左右,终凝在 3h 左右。
表 3 灌浆材料的强度
Table 3 Compressive strength of grouting materials
编号 |
灌浆材料类型及配比 |
灌浆剂 /% |
流动度 /mm |
抗压强度 /MPa |
||||||||
|
B/ ( k g · m -3 ) |
砂率 /% |
W/B |
1d |
3d |
7d |
28d |
60d |
180d |
|||
1 |
混凝土 |
800 |
48 |
0.28 |
14 |
265 |
15.8 |
36.8 |
45.5 |
59.7 |
68.8 |
-- |
2 |
|
800 |
48 |
0.28 |
14 |
270 |
41.7 |
65.0 |
71.7 |
79.0 |
-- |
-- |
3 |
|
800 |
50 |
0.28 |
14 |
265 |
42.4 |
65.7 |
73.4 |
78.9 |
-- |
-- |
4 |
|
800 |
52 |
0.28 |
14 |
265 |
43.8 |
65.0 |
68.5 |
76.5 |
-- |
-- |
5 |
净浆 |
|
1 : 0.29 |
|
14 |
240 |
62.2 |
72.3 |
81.2 |
90.8 |
95.5 |
98.1 |
6 |
砂浆 |
|
河砂 1 : 1 : 0.30 |
|
14 |
260 |
47.5 |
72.7 |
75.7 |
84.0 |
89.8 |
96.3 |
7 |
|
|
河砂 1 : 1 : 0.30 |
|
14 |
270 |
37.2 |
57.3 |
64.0 |
72.3 |
-- |
-- |
注:水泥强度等级:编号 1 为 P · O32.5R ;编号 2 ~ 编号 6 为 P · O52.5R ;编号 7 为 P · O42.5R 。
( 2 )钢筋握裹强度
无论是设备基础灌浆还是加固修补工程,只有保证灌浆料与钢筋具有足够的粘结强度,才能具有良好的整体性。一般要求灌浆料与光面钢筋的粘结强度不小于 6.OMPa( 《聚合物水泥防水砂浆》 (JC / T 986 ~ 2005) 要求不小于 4.OMPa) 。钢筋握裹强度的测试参照《水工混凝土试验规程》 (DL / T 5150) 中规定的试验方法进行,钢筋为 Φ20 的光面圆钢,试件尺寸 100mm ×l 00mm × 200mm ,试验结果见表 4 。由表 4 可知,无论砂浆还是混凝土与钢筋的握裹强度, 3d 龄期就**过 6.0 MPa ,完全达到锚固设备地脚螺栓的要求。
( 3 )其他主要力学性能
灌浆材料的弹性模量受骨料粒径的影响,砂浆的弹性模量较小,填充混凝土的弹性模量较大,具有较高的协同变形能力。另外,灌浆材料还具有较高的轴压强度和劈拉强度,结果见表 4 。
表 4 灌浆材料的主要力学性能
Table 4 Mechanical properties of grouting materials
编号 |
灌浆剂 /% |
28d 抗折强度 /MPa |
轴压强度 /MPa |
劈拉强度 /MPa |
握裹强度 /MPa |
弹性模量 /10 4 MPa |
|||||
3d |
7d |
28d |
3d |
28d |
3d |
28d |
7d |
28d |
|||
1 |
16 |
11.4 |
46.8 |
57.2 |
59.7 |
3.55 |
5.58 |
6.5 |
7.1 |
2.26 |
2.45 |
2 |
16 |
12.9 |
54.7 |
59.6 |
59.9 |
2.29 |
4.86 |
6.0 |
6.4 |
3.03 |
3.35 |
注:编号 1 中砂浆为 1 : 1 : 0.3 ;编号 2 中混凝土为 1 : 0.884 : 0.884 : 0.28 。
3 、变形性能
( 1 )膨胀
灌浆材料硬化后必须填充密实,增加与基材的粘结强度,提高其抗裂防渗效果,这就不能产生缩,必须具有适宜的膨胀。
膨胀率试验参照“规范” (GB 50119 — 2003) 中膨胀剂部分,灌浆用膨胀砂浆的试验方法,空气中是指仍然带模放在室温为 (20 ± 3) ℃,相对湿度为 (60 ± 5) %的环境中测试的结果。由表 5 可见,灌浆材料的竖向膨胀率, ld 都大于标准“规范”中规定的不小于 0.02 %的值,当灌浆剂掺加 16 %时, 3 、 7d 大于“规范” (GB 50119 — 2003) 对灌浆用膨胀砂浆的要求。表 5 还可以看出,竖向膨胀率在 3d 时基本处于稳定。