CGM加固灌浆料一立方用量
灌浆料因其常温下具有自密实、高强度、无收缩等优异性能,在设备基础二次灌浆、地脚螺栓锚固、混凝土加固、修补等方面具有广泛的应用。由于进口的灌浆料价格昂贵,加之国内市场需求较大,因此,国内近几年对灌浆料的研究十分活跃并取得了很大进展,从材料的性能和成本方面都有所突破。但总体上国内的无机灌浆料基本是依靠在硅酸盐水泥中添加膨胀剂,促使水泥浆体内部形成钙矾石,获得灌浆料的早强、高强、微膨胀等性能,由于国内市场上膨胀剂性能的稳定性并不十分理想,因此,该体系灌浆料的工程应用性能稳定性也令人堪忧。本文通过采用硅酸盐水泥、铝酸盐水泥复合胶凝体系成功地研制出可操作时间长、大流动性、早强、高强、微膨胀的离性能灌浆料,并对灌浆料的凝结时间、流动性能、强度形成等特点做一定分析。
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1 、原材料选择
水泥:颜 42 . 5R 普通硅酸盐水泥,初凝时间 118min ,终凝时间 275 min , 3d 、 28d 抗压强度分别为 24.5 、 48.6MPa ,抗折强度分别为 4.8 、 6.9MPa ,安定性合格; CA-50 铝酸盐水泥, A1 2 O 3 为 53 %, SiO 2 为 6.8 %, Fe 2 O 3 为 2.0 %, 6h 、 1d 、 3d 抗压强度分别为 23.0 、 42.0 、 54.0MPa ,抗折强度分别为 3.4 、 5.6 、 6.8MPa 。
集料:石英砂; G 型掺合料:与水泥水化产物反应,补偿收缩;减水剂:高效减水剂,减水率 25 %。其它外加剂:熟石灰粉; L 型促凝剂; S 型缓凝剂; P 型消泡剂等。
2 、实 验
2.1 实验的技术路线
(1) 硅酸盐水泥与铝酸盐水泥复合使用时,会出现闪凝而无法操作,因此,需要选用合适的缓凝剂,使灌浆料的凝结时间满足要求,且保持必要的流动性和早期强度。
(2) 为了使灌浆料获得理想的流动性能和强度,掺加非引气型高效减水剂。
(3) 灌浆料既要有较大的流动性能,又不能出现泌水和离析现象,所以除考虑骨料的级配和数量外还要适当增加浆体稠度,使骨料能悬浮在浆体中,提高灌浆料的施工性能。
(4) 硅酸盐水泥硬化体易出现收缩,因此,在本实验中要确定硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和 G 型掺合料的用量,使体系内生成适量富含结合水的晶体产物,以补偿收缩。
2.2 实验方法
凝结时间、泌水率试验采用灌入阻力法按 GB/T50080 规定进行。
流动度试验按 GB 50119 — 2003 附录 A 进行,其中截锥形圆模的尺寸改为:高度 (60 ± 0.5)mm ;上口内径 (70 ± 0.5 ) ㎜ ;下口内径 (100~0.5 ) ㎜ ;下口外径 12 0 ㎜ 。
抗压强度试验按 GB/T17671 — 1999 进行。将拌合好的水泥基灌浆材料倒入试摸,不振动。
竖向膨胀率按 GB 50119 — 2003 附录 C 进行。
2.3 灌浆料的配制
根据正交实验法,得出配合比见表 1 。
依据 JC/T98 6 — 2005 《水泥基灌浆材》所规定的实验方法对所配制的水泥无收缩灌浆料进行性能实验,结果见表 2 。
3 、实验结果与分析
3.1 凝结时间
水灰比为 0.5 ,不同温度下硅酸盐水泥和铝酸盐水泥混合体的初凝时间见图 1 。
表 1 正交实验配合比 %
石英砂2 0 ~ 40 目9.60
4 0 ~ 70 目23.90
7 0 ~ 140 目19.10
硅酸盐水泥33.40
铝酸盐水泥5.70
G 型掺合料6.70
减水剂0.50
L 型促凝剂0.20
S 型缓凝剂0.18
P 型消泡剂0.23
熟石灰0.38
拌合水16.20
表 2 灌浆料的主要技术指标
项目技术指标实测值
初凝时间 /min≥ 120143
泌水率 /%≤ 1.00.8
初始流动度 / ㎜≥ 260265
30min 后流动度保留值 / ㎜≥ 230242
1d 抗压强度 /MPa≥ 22.027.2
3d 抗压强度 /MPa≥ 40.041.5
28d 抗压强度 /MPa≥ 70.075.4
1d 竖向膨胀率 /%≥ 0.0200.026