水泥基灌漿材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范
條 文 說(shuō) 明
1 總 則
1.0.1 水泥基灌漿材料是由水泥、集料、外加劑和礦物摻和料等原材料經(jīng)工廠化生產(chǎn)的干混料，加水拌合均勻后只有高流性、不離析、微膨脹等良好工藝特性及硬化快、早強(qiáng)高強(qiáng)等性能特點(diǎn)，因此水泥基灌漿材料有著廣泛的應(yīng)用，確保了設(shè)備安裝、改擴(kuò)建工程、加固工程的精度和質(zhì)量，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命， 簡(jiǎn)化了施工工藝，加快了施工進(jìn)度。與細(xì)石混凝土相比，該材料的高強(qiáng)、高流動(dòng)性和微膨脹的特性得以充 分的發(fā)揮。
自改革開放以來(lái)，冶金、石化和電力系統(tǒng)等從國(guó)外引進(jìn)了軋鋼、連鑄、大型壓縮機(jī)和大型發(fā)電機(jī)等大型發(fā)電機(jī)等大型、特大型設(shè)備。為了提高此類設(shè)備的安裝精度，加快安裝速度和延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，水泥基灌漿材料得到廣泛應(yīng)用并得以迅速的發(fā)展。自上世紀(jì) 90 年代初，我國(guó)自主研發(fā)生產(chǎn)的水泥基灌漿材料在天津無(wú)縫鋼管公司、首鋼、寶鋼、燕山石化、揚(yáng)子石化、丹東華能電廠、三峽工程、神州六號(hào)飛船研究基地、平朔煤炭工業(yè)公司、山水集團(tuán)平陰水泥廠等眾多大中型企業(yè)的設(shè)備安裝、建筑結(jié)構(gòu)加固改造工程中得到廣泛應(yīng)用。該材料在國(guó)內(nèi)已有近 20 年的工程應(yīng)用歷史。 1997 年，國(guó)家科委將水泥基灌漿材料列為國(guó)家科技成果重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。
1.0.3 條文明確本規(guī)范的定位及與其他規(guī)范的關(guān)系。
2 術(shù) 語(yǔ)
參考《水泥基灌漿材料施工技術(shù)規(guī)程》（ YB/T9261 － 98 ）和相關(guān)文獻(xiàn)資料、結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，本章給出了水泥基灌漿材料及與其密切相關(guān)的 9 個(gè)術(shù)語(yǔ)。
2.0.6 水泥基灌漿材料絕大部分用于設(shè)備安裝灌漿，起到固定地腳螺栓和傳遞設(shè)備荷載的作用，灌漿層 與設(shè)備底板的實(shí)際接觸面積非常重要。實(shí)驗(yàn)和工程中均發(fā)現(xiàn)，有的水泥基灌漿材料，與底板的實(shí)際接觸面積較少，沒有起到很好傳遞荷載的作用，不利于工程質(zhì)量。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn) ASTM C1339 給出了耐化學(xué)腐蝕聚合物灌漿料的流動(dòng)性和承載面積的試驗(yàn)方法（《 standard test b for flowability and bearing area of chemical-resistant polymer machinery grouts 》）。建議使用單位在材料選型和施工前，模擬現(xiàn)場(chǎng)條件，檢驗(yàn)有 效承載面，評(píng)估灌漿效果。
2.0.7 ～ 2.0.9 根據(jù)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn) ASTM C1107 《 standard specification for packaged dry, hydraulic-cement grout (nonshrink) 》，水泥基灌漿材料的體積變化分為硬化前體積控制、硬化后體積控制和復(fù)合體積控制三種類別。參照該分類方法，結(jié)合國(guó)內(nèi)的測(cè)定方法和對(duì)不同類別產(chǎn)品的試驗(yàn)結(jié)果，本規(guī)范規(guī)定以水泥基灌漿材料加水拌合后 3h 的豎向膨脹值為早期膨脹指標(biāo)。此時(shí)漿體處于塑性，膨脹速率快，膨脹值較大。隨著水化的進(jìn)行，逐步生成膨脹性水化產(chǎn)物，導(dǎo)致體積膨脹，定義為硬化后膨脹。而同時(shí)具有早期膨脹和硬化后膨脹，稱為復(fù)合膨脹。
3 基本規(guī)定
3.0.1 目前水泥基灌漿材料主要用于地腳螺栓錨固、設(shè)備基礎(chǔ)的二次灌漿；當(dāng)應(yīng)用于加大截面積法混凝土結(jié)構(gòu)加固時(shí)，由于該材料具有自密實(shí)、強(qiáng)度高、微膨脹等特性，解決現(xiàn)場(chǎng)配制混凝土質(zhì)量不易控制、強(qiáng)度等級(jí)低、震搗困難等缺陷，因而很受施工單位的歡迎；應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力孔道灌漿工程中，能夠密實(shí)充填孔道，提高對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的保護(hù)能力和預(yù)應(yīng)力筋與孔道的粘結(jié)力。當(dāng)用于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的封錨，由于該材料的密實(shí)性好，抗?jié)B透性強(qiáng)，可以很好起到保護(hù)錨端的作用。根據(jù)十幾年應(yīng)用水泥基灌漿材料工程經(jīng)驗(yàn)，本條給出了水泥基灌漿材料的適用范圍。
3.0.2 由于工程情況各不相同，對(duì)灌漿材料的要求也不盡一樣，因此必須根據(jù)工程具體條件，如施工溫度、使用溫度、灌漿層厚度、設(shè)計(jì)強(qiáng)度等，選擇合適的灌漿材料。生產(chǎn)廠家除提供所必要的水泥基灌漿材料的性能外，應(yīng)提供材料的使用溫度，施工溫度范圍，供使用單位參考。
3.0.3 水泥基灌漿材料作為預(yù)混料，現(xiàn)場(chǎng)只需加水?dāng)嚢杓纯?。拌合水?yīng)符合現(xiàn)行《混凝土拌和用水標(biāo)準(zhǔn)》（ JGJ63 ）的有關(guān)規(guī)定。在施工時(shí)，需按照產(chǎn)品說(shuō)明書規(guī)定的用水量拌和。增加用水量雖能提高流動(dòng)性，但可能造成強(qiáng)度降低、沉降離析、表面氣泡增多等問(wèn)題，對(duì)材料的使用性能有不利影響。
4 材 料
4.1 水泥基灌漿材料性能
4.1.1 本規(guī)范對(duì)材料按流動(dòng)度分類，以便于設(shè)計(jì)選型。
工程經(jīng)驗(yàn)表明，水泥基灌漿材料須具有較好的流動(dòng)性保持能力，確保拌合料經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后仍具有一定的流動(dòng)度，以便順利灌注，該時(shí)間一般不會(huì)超過(guò) 30min 。因此本規(guī)范規(guī)定 30min 流動(dòng)度保留值。
對(duì)于Ⅳ類水泥基灌漿材料，依據(jù)《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（ GB/T50080-2002 ）和《白
密實(shí)混凝十設(shè)計(jì)與施工指南》（ CCES02-2004 ），同時(shí)采用坍落度和坍落擴(kuò)展度表征流動(dòng)性，以避免坍落擴(kuò)展度與坍落度所表征的流動(dòng)性能不一致的情況。
結(jié)合國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)，在對(duì)比試驗(yàn)基礎(chǔ)上，本規(guī)范對(duì)強(qiáng)度和豎向膨脹指標(biāo)規(guī)定如下：
表 4.1.1 .1
|
豎向膨脹 ( ％ )
|
抗壓強(qiáng)度（ MPa ）
|
|
3h
|
24h 與 3h 的膨脹值之差
|
1d
|
3d
|
28d
|
|
0.1 ～ 3.5
|
0.02 ～ 0.5
|
≥ 20.0
|
≥ 40.0
|
≥ 60.0
|
根據(jù) ASTM C1107-02 ，體積變化分為三種類型?？刂浦笜?biāo)見表 4.1.1 .2 。
表 4.1.1 .2
|
膨脹分類
|
塑性膨脹
|
硬化后膨脹
|
復(fù)合型膨脹
|
測(cè)定方法標(biāo)準(zhǔn)
|
|
指 標(biāo)
|
0 ～ +4.0
|
不要求
|
0 ～ +4.0
|
ASTM C827
|
|
不要求
|
0 ～ +0.3
|
0 ～ +0.3
|
ASTM C1090
|
水泥基灌漿材料的早期膨脹是一項(xiàng)重要特性，對(duì)克服塑性收縮，使得灌漿體更加密實(shí)，增大有效承載面，確保灌漿質(zhì)量有重要意義。在硬化過(guò)程中，仍需要適當(dāng)?shù)呐蛎洠赃M(jìn)一步密實(shí)填充。并且在硬化的水泥基灌漿材料中產(chǎn)生一定的膨脹應(yīng)力，有利于克服后期的收縮。
采用國(guó)內(nèi)工程中應(yīng)用的國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品，按照附錄 A.0.4 方法 A ，測(cè)得復(fù)合型膨脹（圖 4.1.1.1 ）、塑性膨脹（圖 4.1.1.2 ）、硬化后膨脹（圖 4.1.1.3 ） 24h 內(nèi)膨脹－時(shí)間關(guān)系曲線如下。
可見塑性膨脹在 3 小時(shí)內(nèi)基本完成。復(fù)合型膨脹的膨脹率在 3h 后仍有顯著增長(zhǎng)，而硬化后膨脹曲線見圖 4.1.1 .3 ，成型初期漿體存在收縮， 4 小時(shí)后開始膨脹，這種早期漿體的收縮對(duì)于灌漿的密實(shí)性有負(fù)面影響。綜合以上原因，本規(guī)范規(guī)定以加水拌合后 3h 的豎向膨脹值為早期膨脹檢驗(yàn)指標(biāo)。
考慮到檢驗(yàn)方法的差異，結(jié)合實(shí)際情況，特制定表 4.1.1 的豎向膨脹指標(biāo)。
圖 4.1.1 .1 復(fù)合膨脹型灌漿料膨脹 - 時(shí)間曲線 圖 4.1.1.2 塑性膨脹型灌漿料膨脹—時(shí)間曲線
圖 4.1.1 .3 硬化后膨脹型灌漿料膨脹－時(shí)間曲線
對(duì)于設(shè)備灌漿及混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固，均要求無(wú)泌水。對(duì)比試驗(yàn)證實(shí)，如果材料存在泌水，則接觸面會(huì)出現(xiàn)大量氣泡，有效承載面很低，因此規(guī)定泌水率為零。
無(wú)論是設(shè)備灌漿，或用于混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固，灌漿材料都與鋼鐵材料接觸，因此本規(guī)范要求對(duì)鋼筋無(wú)銹蝕。
水泥基灌漿材料施工時(shí)只需加水，加大用水量對(duì)增加流動(dòng)性有利，而對(duì)強(qiáng)度、豎向膨脹和泌水等指標(biāo)均不利，因此本規(guī)范規(guī)定按產(chǎn)品要求的最大用水量檢驗(yàn)： ASTM C1107 也要求按最大流動(dòng)度或最大用水量檢驗(yàn)。
對(duì)于快凝快硬型水泥基灌漿材料，由于早期強(qiáng)度高，甚至 2h 的抗壓強(qiáng)度能達(dá)到 20MPa ，其流動(dòng)性損失必然大，因此表 4.1.1 的 30min 流動(dòng)度保留值不適用于快凝快硬型水泥基灌漿材料。本規(guī)范對(duì)該類水泥基灌漿材料的流動(dòng)度（或坍落度和坍落擴(kuò)展度）的保留值、 24h 與 3h 的豎向膨脹率之差及 24h 內(nèi)抗壓強(qiáng)度值不作規(guī)定，由供需雙方協(xié)商確定。
當(dāng)Ⅳ類水泥基灌漿材料用于混凝土結(jié)構(gòu)改造利加固時(shí)，為防止早期膨脹產(chǎn)生漲模、強(qiáng)度顯著降低等不良后果，對(duì)其 3h 的豎向膨脹率指標(biāo)不做要求。
4.1.3 當(dāng)應(yīng)用于冶金、水泥等行業(yè)，水泥基灌漿材要承受高溫環(huán)境。參照耐火材料試驗(yàn)方法《致密耐火澆注料 常溫抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法》（ YB/T5201-93 ）和《耐火澆注料抗熱震性試驗(yàn)方法（水急冷法）》（ YB/T2206.2 ），結(jié)合水泥基灌漿材料的具體情況，經(jīng)試驗(yàn)確定此項(xiàng)目及指標(biāo)。
試驗(yàn)表明，普通的水泥基灌漿材料，高溫?zé)罂箟簭?qiáng)度可能提高。但熱震性試驗(yàn)，表面較快出現(xiàn)裂紋、脫落，浸水端抗壓強(qiáng)度顯著降低。而用熱惰性集料和不含硫鋁酸鈣類膨脹劑的水泥基灌漿材料，燒后強(qiáng)度高，耐熱震性好。因此本規(guī)范規(guī)定此兩指標(biāo)作為控制指標(biāo)。
當(dāng)溫度超過(guò) 500 ℃ ， Ca(OH) 2 發(fā)生分解，強(qiáng)度顯著下降，因此含有硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥的水泥基灌漿材料不能長(zhǎng)期用于 500 ℃ 以上的環(huán)境。
4.2 檢驗(yàn)方法
4.2.3 對(duì)于集料粒徑不大于 4.75 mm 的水泥基灌漿材料，現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水泥基灌漿材料施工技術(shù)規(guī)程》（ YB/T9261 － 98 ）規(guī)定，抗壓強(qiáng)度試件采用 40mm × 40mm × 160mm 的棱柱體，本規(guī)范也采用此尺寸試件作為標(biāo)準(zhǔn)試件；當(dāng)此材料用于結(jié)構(gòu)修補(bǔ)加固時(shí)，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB50010 ）及《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（ GB50204 ）均以 150mm 立方體作為標(biāo)準(zhǔn)試件。水泥基灌漿材料的最大集料粒徑大于 4.75mm 且不大于 16mm 時(shí)，抗壓強(qiáng)度采用尺寸 100mm × 100mm × l 00mm 的立方體試件，且按《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（ GB/T50081 ）進(jìn)行試驗(yàn)。 100mm 立方體試件與 150mm 立方體標(biāo)準(zhǔn)試件的強(qiáng)度換算系數(shù)，采用《高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（ CECS104 ： 99 ）提出的抗壓強(qiáng)度應(yīng)乘以下表規(guī)定的折算系數(shù)，以調(diào)整為邊長(zhǎng) 150mm 立方體標(biāo)準(zhǔn)試件的抗壓強(qiáng)度 f cu ， k 。
100mm 立方體抗壓強(qiáng)度 f cu ， 10 與 150 mm 立方體抗壓強(qiáng)度 f cu ， k 的折算系數(shù)
|
100mm 立方體抗壓強(qiáng)度 f cu ， 10 ， MPa
|
折算系數(shù)
|
100mm 立方體抗壓強(qiáng)度 f cu ， 10 ， MPa
|
折算系數(shù)
|
|
≤ 55
|
0.95
|
76 ～ 85
|
0.92
|
|
56 ～ 65
|
0.94
|
86 ～ 95
|
0.91
|
|
66 ～ 75
|
0.93
|
＞ 96
|
0.90
|
5 檢驗(yàn)規(guī)則
5.1 編號(hào)及取樣
5.1.2 ～ 5.1.3 在進(jìn)行檢驗(yàn)前，應(yīng)根據(jù)檢驗(yàn)項(xiàng)目，計(jì)算所需材料的量。每灌注 1 升 的體積，需要干水泥基灌漿材料質(zhì)量約為： I 類 1.9kg ，Ⅱ～Ⅳ類 2.3kg 。
5.3 檢驗(yàn)分類
5.3.1 出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目包括流動(dòng)度（或坍落度）的初始值和 30min 保留值、豎向膨脹率、 1d 抗壓強(qiáng)度。這 3 個(gè)項(xiàng)目是水泥基灌漿材料的基本性能，也反映了材料是否具有使用性能。
5.3 判定規(guī)則
5.4.1 對(duì)于出廠檢驗(yàn)，如果出現(xiàn)不合格情況，生產(chǎn)廠家應(yīng)仔細(xì)核查生產(chǎn)記錄，當(dāng)確認(rèn)無(wú)誤后，采取復(fù)檢措施。如果復(fù)檢指標(biāo)合格，可以判定該產(chǎn)品為合格品。
5.6 進(jìn)場(chǎng)復(fù)驗(yàn)
5.6.1 水泥基灌漿材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)由有計(jì)量認(rèn)證資質(zhì)的檢驗(yàn)單位復(fù)驗(yàn)；復(fù)驗(yàn)合格后方可使用。
6 包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸與貯存
6.1 包裝
6.1.1 依據(jù)市場(chǎng)上實(shí)際產(chǎn)品的包裝，按照《定量包裝商品凈含量計(jì)量檢驗(yàn)規(guī)則》（ JJF1070 ），包裝質(zhì)量為 15 ㎏～ 50 ㎏，允許短缺量為 1% ，故每袋含量不得少于標(biāo)志質(zhì)量的 99% 。
7 設(shè)計(jì)
7.1 地腳螺栓錨固
7.1.1 對(duì)于動(dòng)荷載設(shè)備基礎(chǔ)的地腳螺栓錨固應(yīng)采用水泥基灌漿材料，施工簡(jiǎn)便，填充密實(shí)，抗拉拔強(qiáng)度高。對(duì)于靜荷載設(shè)備基礎(chǔ)及鋼結(jié)構(gòu)柱腳底板的地腳螺栓錨固，宜采用水泥基灌漿材料，也可以采用其它錨固材料。
7.1.2 地腳螺栓的常見形式，其中又以彎鉤、直鉤、直彎鉤和錨板類較為常見。錨固端異形或增加錨固件是為了增加地腳螺栓的錨固力和縮短地腳螺栓的錨固長(zhǎng)度。
7.1.3 工程經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)于螺栓表面與孔壁的凈間距為 15 ～ 50mm 的地腳螺栓孔，根據(jù)深度的不同，可以采用Ⅱ類、 Ⅲ 類水泥基灌漿材料； 50 ～ 100 mm 的地腳螺栓孔，則可以采用 Ⅲ 類、Ⅳ類水泥基灌漿材料；螺栓表面與孔壁的凈間距大于 100mm ，此種情況對(duì)水平流動(dòng)性要求低，為降低水化溫升，宜選擇使用Ⅳ類水泥基灌漿材料。
7.1.4 本規(guī)范僅給出埋設(shè)深度的下限，即便對(duì)無(wú)受力要求的地腳螺栓，從結(jié)構(gòu)構(gòu)造上其埋設(shè)深度也不宜小于 15 倍螺栓直徑。具體應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求。
7.1.5 地腳螺栓錨固，基礎(chǔ)混凝土必須堅(jiān)固可靠，具有一定的強(qiáng)度，以便能獲得足夠的抗拉拔力，為此基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜小于 C20 。該強(qiáng)度等級(jí)按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB50010 ）確定。
7.2 二次灌漿
7.2.1 設(shè)備灌漿，特別是大型設(shè)備的二次灌漿層，縫隙狹窄，一般不到 100 mm ，但要求流動(dòng)距離較長(zhǎng)。尤其對(duì)于動(dòng)荷載設(shè)備，二次灌漿層必須要起到很好傳遞振動(dòng)荷載的作用，應(yīng)采用水泥基灌漿材料，充分利用水泥基灌漿材料的自流性，保證密實(shí)填充底板下部空間。對(duì)于較小設(shè)備底板填充和靜荷載設(shè)備基礎(chǔ)及鋼結(jié)構(gòu)柱腳底板的二次灌漿，可以采用水泥基灌漿材料，也可以采用其它材料填充。
7.2.3 在設(shè)備基礎(chǔ)二次灌漿時(shí)，從便于灌漿施工、灌漿質(zhì)量控制的要求，以自重法灌漿工藝為條件，以二次灌漿層的厚度為主要參數(shù)，對(duì)水泥基灌漿材料類別的選擇做出規(guī)定。
7.3 混凝土結(jié)構(gòu)改造和加固
在混凝土結(jié)構(gòu)改造加固工程中，由于水泥基灌漿材料具有高強(qiáng)、自密實(shí)、微膨脹的優(yōu)越特性而得到了廣泛的應(yīng)用。為混凝土結(jié)構(gòu)改造加固工程設(shè)計(jì)與施工提供了較大的靈活性和方便，可提高混凝土結(jié)構(gòu)改造加固工程的質(zhì)量和縮短工期。
本節(jié)條文主要對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)改造加固工程中采用加大截面法對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固時(shí)，根據(jù)構(gòu)件截面增加的厚度為主要參數(shù)，從保證工程質(zhì)量和便于工程施工的角度，對(duì)所用水泥基灌漿材料類別的選擇作了相應(yīng)的規(guī)定。
關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)改造加固工程中，構(gòu)件截面的設(shè)計(jì)計(jì)算及構(gòu)造措施，應(yīng)按照現(xiàn)行的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50010 及《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》 CECS25 中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
在混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用加大截面法補(bǔ)強(qiáng)加固選用Ⅳ類水泥基灌漿材料。該類材料集料粒徑和含量都有所增大，在確保密實(shí)填充和強(qiáng)度的前提下，其硬化后的性能，如收縮、徐變等有所改善，更有利于結(jié)構(gòu)的耐久性。
7.3.1 ～ 7.3.3 對(duì)棍凝土柱采用外包混凝土、角鋼等方法增大柱截面時(shí)，根據(jù)增大截面的厚度，即灌漿層的厚度的大小及新增截面防裂要求等因素，對(duì)水泥基灌漿材料的選擇作了相應(yīng)的規(guī)定．一般宜用 Ⅳ 類水泥基灌漿材料，既便于施工又便于防裂。
7.3.4 對(duì)混凝土梁采用加大截面法補(bǔ)強(qiáng)加固時(shí)，無(wú)論是梁底增厚或梁側(cè)梁底同時(shí)增厚（即梁三面同時(shí)增大截面的情況），根據(jù)相關(guān)的規(guī)程、規(guī)范的構(gòu)造要求，增厚截面防裂要求，施工可實(shí)施性和以往的工程經(jīng)驗(yàn)，其梁側(cè)增厚不宜小于 60mm 。梁底增厚不宜小于 80mm ，采用Ⅳ類水泥基灌漿材料主要是在便于施工的情況下便于防裂。
7.3.5 ～ 7.3.6 對(duì)混凝土樓板的補(bǔ)強(qiáng)加固，采用加大截面法（增加板厚）采用水泥基灌漿材料時(shí)便于施工和防止板面裂縫的需要宜采用Ⅳ類水泥基灌漿材料。
7.4 后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)孔道灌漿
采用水泥基灌漿材料進(jìn)行后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)孔道灌漿，主要是用于使用環(huán)境惡劣和結(jié)構(gòu)耐久性要求嚴(yán)格的地區(qū)和部位，本節(jié)條文對(duì)此作了相應(yīng)的規(guī)定。
7.4.1 本條文對(duì)需要采用水泥基灌漿材料的環(huán)境條件及材料選擇作了相應(yīng)規(guī)定。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)和工程實(shí)例，在使用除冰鹽、嚴(yán)寒地區(qū)冬季水位變動(dòng)環(huán)境、濱海室外、海水環(huán)境及人為或自然的侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境，采用水泥基灌漿材料是確保結(jié)構(gòu)耐久性的關(guān)鍵措施。
在《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》， GB50010 中，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別分類見表 7.4.1 。
表 7.4.1 混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別
|
環(huán)境類別
|
條 件
|
|
一
|
室內(nèi)正常環(huán)境
|
|
二
|
a
|
室內(nèi)潮濕環(huán)境；非嚴(yán)寒和非寒冷地區(qū)的露天環(huán)境、與無(wú)侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境
|
|
b
|
嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的露天環(huán)境、與無(wú)侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境
|
|
三
|
使用除冰鹽；嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)冬季水位變動(dòng)的環(huán)境；濱海室外環(huán)境
|
|
四
|
海水環(huán)境
|
|
五
|
人為或自然的侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境
|
注：嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的劃分應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)程》 JGJ24 的規(guī)定。
7.4.2 氯離子對(duì)預(yù)應(yīng)力筋有極強(qiáng)的腐蝕破壞作用。由于在惡劣環(huán)境條件下后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)孔道灌漿及錨具封錨的質(zhì)量和耐久性要求高，在參考《建筑工程預(yù)應(yīng)力施工規(guī)程》（ CECS180 ： 2005 ）、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（ GB50204 ）和《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)與施工指南》（ CCES01-2004 ， 2005 年修訂版）的基礎(chǔ)上，本條對(duì)用于后張預(yù)應(yīng)力孔道灌漿的水泥基灌漿材料的膠凝材料和氯離子含量作了詳細(xì)規(guī)定。
8 施 工
《水泥基灌漿材料施工技術(shù)規(guī)程》（ YB/T9261-98 ）對(duì)施工過(guò)程有較為詳細(xì)的規(guī)定。國(guó)內(nèi)外一些知名的生產(chǎn)商，提供《使用手冊(cè)》或《施工技術(shù)方法》。本章節(jié)內(nèi)容，在上述有關(guān)材料的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)編寫而成。
8.1 施工準(zhǔn)備
8.1.3 灌漿用模板，應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（ GB50204 ）第四章的要求。
8.1.3 .1 二次灌漿時(shí)，模板與設(shè)備周邊應(yīng)留出一定的距離，一般在 100mm 左右為宜。模板頂面應(yīng)適當(dāng)高于設(shè)備下底面，這樣才能形成位差，利于排除底板下部的氣體。自重法灌漿時(shí)，灌漿側(cè)的模板應(yīng)根據(jù)流動(dòng)距離適當(dāng)加高，以提高兩側(cè)的位能差。
8.1.3 .2 當(dāng)用于結(jié)構(gòu)加固和改造時(shí)，一般從高點(diǎn)灌漿。灌漿孔與排氣孔應(yīng)高于孔洞最高點(diǎn) 50mm 左右，讓漿體從排氣孔中排出。在確認(rèn)不會(huì)窩氣的情況下，再灌實(shí)灌漿孔和排氣孔。
8.2 攪 拌
8.2.2 推薦采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)，如立式強(qiáng)制攪拌機(jī)。機(jī)械攪拌，拌合料均勻，可以縮短施工時(shí)間。攪拌時(shí)應(yīng)先加入 2/3 的水，待拌合料團(tuán)塊全部打開后，再加入剩余水。攪拌量很小，或機(jī)械操作有困難時(shí)，可以采用人工攪拌。如果產(chǎn)品說(shuō)明書對(duì)攪拌工藝有特殊要求，應(yīng)按照產(chǎn)品說(shuō)明書的要求操作。
8.2.3 應(yīng)盡量縮短拌合料的運(yùn)輸距離，縮短料出攪拌機(jī)到灌入模板的時(shí)間。應(yīng)采用對(duì)料產(chǎn)生振動(dòng)小的運(yùn)輸方式。
8.3 地腳螺栓錨固灌漿
8.3.2 《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》（ JGJ145-2004 ）第 9 章規(guī)定，錨孔應(yīng)符合設(shè)計(jì)或產(chǎn)品說(shuō)明書的要求，當(dāng)無(wú)具體要求時(shí)，位置允許偏差不得大于 5mm ，垂直度允許偏差不得大于 5 ° 。灌注前應(yīng)采取清理浮灰、用水浸泡等措施，對(duì)提高粘結(jié)力有益。
8.3.5 孔內(nèi)灌漿層上表面宜低于基礎(chǔ)混凝土表面 50mm 左右，以便于養(yǎng)護(hù)。
8.4 二次灌漿
8.4.1 工程中常見灌漿方法有：自重法、高位漏斗法、壓力法。其中最常見的是自重法。高位漏斗法能夠適當(dāng)提高位差，提高流動(dòng)速度和增大灌漿距離。對(duì)于流動(dòng)距離長(zhǎng)，縫隙狹窄，底板下有復(fù)雜形狀如剪切板、剪切栓，或排氣困難等，應(yīng)采用壓力法灌漿，保證工程質(zhì)量。
8.4.2 清理基礎(chǔ)混凝十表面及潤(rùn)濕，有助于提高粘結(jié)強(qiáng)度。如有明水，會(huì)使界面處水灰比增大，強(qiáng)度降低。積水多時(shí)會(huì)改變水料比，對(duì)整個(gè)灌漿都不利。
8.4.3 為了徹底排除氣泡，應(yīng)采取一側(cè)灌漿，從另一側(cè)溢出的工藝。對(duì)于非水平底扳，應(yīng)從低的一側(cè)灌漿，從高點(diǎn)溢出。為此應(yīng)適當(dāng)提高灌漿點(diǎn)的模板高度。
連續(xù)灌漿，漿件持續(xù)流動(dòng)，灌注距離長(zhǎng)，漿體質(zhì)量均一。間斷灌漿可能導(dǎo)致分層，或后澆注的料推動(dòng)前面的料存在困難，致使灌漿距離縮短。
8.4.4 硬化后，由于溫度、干縮等，材料存在體積變形。因此對(duì)于較長(zhǎng)距離施工，有必要每隔一定距離留伸縮縫．對(duì)于軌道等灌漿，根據(jù)具體情況分段，每段長(zhǎng)不宜超過(guò) 10m 。
8.4.5 振搗導(dǎo)致材料離析。采用助推器時(shí)，從材料底部推動(dòng)，保證漿體的勻質(zhì)性。
8.4.6 高溫時(shí)，陽(yáng)光直射一方面導(dǎo)致水份蒸發(fā)速度快，另外漿體表面溫度高將會(huì)加速硬化，均會(huì)產(chǎn)生不利影響。
8.4.7 二次灌漿工程中，較常出現(xiàn)的情況是設(shè)備邊緣外的水泥基灌漿材料產(chǎn)生裂紋。有的裂紋上下貫通，有的向里發(fā)展，一般到設(shè)備停止。沒有出現(xiàn)裂紋妨礙使用的工程實(shí)例，但裂紋影響美觀。本規(guī)范借鑒工程經(jīng)驗(yàn)，采取切除自由邊的方法，以避免產(chǎn)生裂紋。
8.5 混凝土結(jié)構(gòu)改造和加固灌漿
8.5.2 在改造和加固灌漿過(guò)程中，允許適當(dāng)敲擊模板，起到趕走模扳表面氣泡，使材料更密實(shí)。
8.6 后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)孔道灌漿
《建筑工程預(yù)應(yīng)力施工規(guī)程》（ CECS180 ： 2005 ）就預(yù)應(yīng)力筋的灌漿和封錨作了詳細(xì)規(guī)定。歐洲標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力筋用水泥基灌漿材料——灌漿程序》（ BS EN446 ： 1996 ）詳細(xì)規(guī)定了預(yù)應(yīng)力筋灌漿的施工方法，包括材料準(zhǔn)備、器具準(zhǔn)備，人員要求、孔道清理、灌漿操作和檢查。中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)與施工指南》（ CCES01-2004 ， 2005 年修訂版）在 D8 章節(jié)，主要參照 BS EN446 ： 1996 提出了預(yù)應(yīng)力孔道灌漿施工方法和質(zhì)量控制要求。《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（ GB50204 ）對(duì)用于預(yù)應(yīng)力孔通灌漿用水泥漿的灌漿工藝和技術(shù)要求也作了具體規(guī)定。根據(jù) 7.4 章節(jié)的規(guī)定，應(yīng)選用 I 類灌漿材料，無(wú)泌水，微膨脹，強(qiáng)度高，因此灌漿時(shí)只要能做到密實(shí)填充，就能保證工程質(zhì)量。本章節(jié)在參照上述標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上編寫而成。
8.7 冬期施工
8.7.1 按《建筑工程冬期施工規(guī)程》（ JGJ104-97 ），當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù) 5 天穩(wěn)定低于 5 ℃ 即進(jìn)入冬期施工。作為灌漿施工，時(shí)間短，灌注體積小，要求早強(qiáng)。因此結(jié)合國(guó)外的規(guī)定，環(huán)境溫度低于 5 ℃ 時(shí)即要求按冬期施工操作。
如果灌漿過(guò)程和養(yǎng)護(hù)沒有采取升溫措施，應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件選擇適合負(fù)溫施工的水泥基灌漿材料。
采取適當(dāng)?shù)拇胧?，如提高基礎(chǔ)混凝土的溫度，及提高漿體入模溫度，對(duì)強(qiáng)度增長(zhǎng)有利。
《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（ GBS0119 ）第 7 章規(guī)定，高于 65 ℃ 的熱水不得與水泥直接混合；入模溫度嚴(yán)寒地區(qū)不得低于 10 ℃ ，寒冷地區(qū)不得低于 5 ℃ ?！?高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（ CECS104 ： 99 ）規(guī)定，在冬期拌制泵送高強(qiáng)混凝土?xí)r，入模溫度高于 10 ℃ 。由于水泥基灌漿材料強(qiáng)度高，含有外加劑等多種輔助材料．本規(guī)范規(guī)定拌合熱水溫度為 60 ℃ 左右，并規(guī)定漿體入模溫度大于 10 ℃ 。
依據(jù)《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（ GB50119 ），當(dāng)抗壓強(qiáng)度達(dá)到 5MPa ，可以保證嚴(yán)寒 -20 ℃ 環(huán)境下水泥基灌漿材料不受凍害．恢復(fù)正溫后強(qiáng)度持續(xù)增長(zhǎng)。
9 養(yǎng) 護(hù)
9.2 冬期養(yǎng)護(hù)
9.2.1 ～ 9.2.3 參照《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（ GB50204 ）和《建筑工程冬期施工規(guī)程》（ JGJ104-97 ）的相關(guān)規(guī)定編寫。
可采用的人工加熱養(yǎng)護(hù)方式，如蒸汽養(yǎng)護(hù)法、暖棚法、電熱毯法、碘鎢燈法。應(yīng)采取充分的保水保濕措施，養(yǎng)護(hù)溫度不得超過(guò) 65 ℃ 。
環(huán)境溫度不同，拆模時(shí)間和養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)不同?！端嗷酀{材料施工技術(shù)規(guī)程》（ YB/T9261-98 ）建議如下表：
拆模和養(yǎng)護(hù)時(shí)間與環(huán)境溫度的關(guān)系
|
日最低氣溫 ( ℃ )
|
拆模時(shí)間 (h)
|
養(yǎng)護(hù)時(shí)間 (d)
|
|
－ 1 0 ～ 0
|
96
|
14
|
|
0 ～ 5
|
72
|
10
|
|
5 ～ 15
|
48
|
7
|
|
≥ 15
|
24
|
7
|
10 施工驗(yàn)收
10.1.1 施工驗(yàn)收時(shí)應(yīng)提供標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)留樣試塊抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)。留樣試塊尺寸為： Ⅰ 類、 Ⅱ 類、Ⅲ類，采用 40 ㎜× 40 ㎜× 16 0 ㎜ 的棱柱體，對(duì)于Ⅳ類．采用 10 0 ㎜× 1 0 0 ㎜× 10 0 ㎜ 的立方體。
附錄 A 檢驗(yàn)方法
A.0.1 采用《水泥基灌漿材料施工技術(shù)規(guī)程》（ YB/T9261-98 ）的檢驗(yàn)方法。增加了 30min 流動(dòng)度保留值的檢驗(yàn)方法。但攪拌機(jī)改用現(xiàn)行的行星式膠砂攪拌機(jī)，攪拌時(shí)間延長(zhǎng)至 240 秒。
A.0.2 參照《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（ GB/T50080-2002 ）和《自密實(shí)混凝土設(shè)計(jì)與施工指南》（ CCES02-2004 ）編寫。由于水泥基灌漿材料的自密實(shí)性，裝料方法修改為將攪拌好的水泥基灌漿材料一次性裝滿坍落度筒，取消分層裝料和插搗。
A.0.9 抗壓強(qiáng)度高溫焙燒溫度制度按《致密耐火澆注料 線變化率試驗(yàn)方法》（ YB/T5203 ）第 6.3 款進(jìn)行。熱震溫度制度參考《耐火澆注料抗熱震性試驗(yàn)方法（水急冷法）》（ YB/T2206.2 ），但試件尺寸修改為：最大骨料粒徑不大于 4.75 ㎜時(shí)，采用 40 ㎜ ×40 ㎜ ×160 ㎜ 的棱柱 體；最大 骨料粒徑大于 4.75 ㎜且不大于 16 ㎜時(shí)，采用 100 ㎜ ×100 ㎜ ×100 ㎜的立方體。
自流無(wú)收縮早強(qiáng)灌漿料灌漿技術(shù)
本項(xiàng)施工工法在鋼結(jié)構(gòu)與混凝土固接二次灌漿、火災(zāi)后構(gòu)件表面澆筑薄層結(jié)構(gòu)中是一種很好的解決途徑，利用材料所具有早強(qiáng)及高強(qiáng)、無(wú)收縮、自流不需振搗、抗剝離、耐油滲、耐火性能好，施工簡(jiǎn)單宜操作等特點(diǎn)，在工程中得到了廣泛的應(yīng)用。
特性： 高流動(dòng)性 收縮補(bǔ)償性 耐高沖擊荷載 高早期強(qiáng)度后期強(qiáng)度
適用于：火電廠 造紙廠 大型設(shè)備基礎(chǔ)底座灌漿 蜂窩修補(bǔ)
|
高強(qiáng)灌漿材料在輸氣工程中的應(yīng)用
[ 應(yīng)用實(shí)例 ]
1 、高流態(tài)和抗裂性
灌漿料的流動(dòng)度一般要求在免振、自流狀態(tài)下＞ 240mm ，在這樣大的流動(dòng)度下，灌漿料可依靠自重或稍加插搗就能流進(jìn)所需灌注的空間。在此次灌漿工程中，由于壓縮機(jī)的體積較大，需二次灌漿的設(shè)備底座體積也很大，為了保證灌注飽滿和灌注質(zhì)量，要求材料在具有更加優(yōu)異的流動(dòng)性的同時(shí)提高其抗開裂性能。為此，我們對(duì)產(chǎn)品配方進(jìn)行了以下改進(jìn)，從幾個(gè)方面提高其流動(dòng)性和抗開裂性能。
（ 1 ）優(yōu)選性能優(yōu)異的減水劑并調(diào)整其摻加量，以提高灌漿料的流動(dòng)性。
（ 2 ）添加抗裂纖維，以改善材料的抗裂性能。
（ 3 ）適當(dāng)摻加部分粗骨料，以改善材料的體積穩(wěn)定性，從而提高其抗開裂性。
我們?cè)O(shè)計(jì)了幾組試驗(yàn)，其坍落度（流動(dòng)度）經(jīng)時(shí)變化數(shù)據(jù)見表 1 。
表 1 灌漿料坍落度經(jīng)時(shí)變化
|
編號(hào)
|
坍落度經(jīng)時(shí)變化
|
|
0h
|
0.5h
|
1.0h
|
1.5h
|
2.0h
|
|
1
|
305
|
283
|
246
|
175
|
134
|
|
2
|
309
|
301
|
257
|
184
|
126
|
|
3
|
298
|
286
|
258
|
223
|
192
|
|
4
|
321
|
314
|
308
|
285
|
270
|
|
5
|
250
|
240
|
220
|
206
|
183
|
2 、微膨脹性
為滿足灌注要求的精度和體積穩(wěn)定性，必須保證灌漿料材料硬化后不開裂，且長(zhǎng)期穩(wěn)定無(wú)收縮，以確保設(shè)備與基材的牢固粘結(jié)。通常要求灌漿材料應(yīng)具有一定的微膨脹應(yīng)力。其豎立向膨脹率見表 2 。
表 2 灌漿料的豎向膨脹率 ‰
|
編號(hào)
|
1d
|
3d
|
7d
|
14d
|
28d
|
|
1
|
0.21
|
0.35
|
0.47
|
0.95
|
1.95
|
|
2
|
0.19
|
0.35
|
0.48
|
0.93
|
0.93
|
|
3
|
0.20
|
0.34
|
0.45
|
0.85
|
0.85
|
為發(fā)揮膨脹劑的膨脹性能，只要采取保濕養(yǎng)護(hù)使拌和水能夠保留在混凝土即可。在保溫環(huán)境下養(yǎng)護(hù) 7~14d 的膨脹混凝土，即使在環(huán)境溫度高達(dá) 80 ℃ 的空氣中進(jìn)行最終養(yǎng)護(hù)，也表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。針對(duì)西北地區(qū)氣候干燥的情況，我們對(duì)養(yǎng)護(hù)條件提出了嚴(yán)格要求。要求在灌漿結(jié)束 30min 內(nèi)即開始進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)，使用麻袋或草簾覆蓋后淋水，以保證水泥水化反應(yīng)所需的水分，最終保證灌漿質(zhì)量。
3 、保水性
由于此次西氣東輸工程中灌漿的施工地點(diǎn)多在新疆、甘肅等高原地帶，氣候干燥，空氣相對(duì)濕度低，紫外線輻射強(qiáng)，風(fēng)速大，水分蒸發(fā)量大，為了保證材料強(qiáng)度、確保工程質(zhì)量，一方面要求灌漿料應(yīng)具有良好的保水性，以提供水泥水化所需的充足水分；另一方面，在灌漿料的配合比設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高設(shè)計(jì)強(qiáng)度、降低水料比。因此，在此次灌漿料的配方設(shè)計(jì)中，我們不僅引入了有機(jī)保水劑，還摻加了硅灰、超細(xì)摻合料等無(wú)機(jī)礦物填料，以提高灌漿料的強(qiáng)度。
4 、早期強(qiáng)度
國(guó)內(nèi)的設(shè)備安裝規(guī)范要求二次灌漿采用細(xì)石混凝土，其強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)比設(shè)備基礎(chǔ)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)高一級(jí)，可見保證灌漿材料具有良好的力學(xué)性能是十分必要的，尤其是要求其早期強(qiáng)度要高，以適應(yīng)設(shè)備安裝后短時(shí)間內(nèi)使用的需要。為此，我們通過(guò)改變膠凝材料用量、更換減水劑品種及用量、添加特種添加劑等手段來(lái)提高其早期強(qiáng)度，具體試驗(yàn)結(jié)果見表 3 。
表 3 灌漿料的物理力學(xué)性能
|
編號(hào)
|
抗折強(qiáng)度 /MPa
|
抗壓強(qiáng)度 /MPa
|
|
1d
|
3d
|
7d
|
28d
|
1d
|
3d
|
7d
|
28d
|
|
1
|
4.7
|
10.0
|
13.9
|
14.9
|
28.5
|
67.8
|
86.5
|
106.2
|
|
2
|
6.2
|
11.9
|
14.0
|
15.3
|
34.2
|
67.0
|
87.1
|
100.6
|
|
3
|
5.6
|
11.3
|
12.6
|
13.1
|
33.8
|
59.0
|
79.4
|
93.8
|
|
4
|
5.2
|
10.3
|
13.8
|
14.9
|
27.0
|
63.5
|
84.3
|
110.0
|
5 、與基材和鋼材的粘接強(qiáng)度
用于設(shè)備基礎(chǔ)的灌漿材料，不僅要與基礎(chǔ)混凝土具有很高的粘結(jié)強(qiáng)度，同時(shí)還要與金屬 ( 如鋼筋 ) 具有良好的粘結(jié)力。試驗(yàn)結(jié)果見表 4 和表 5 。
表 4 灌漿料與混凝土基材的粘結(jié)強(qiáng)度 MPa
|
編號(hào)
|
3d
|
7d
|
28d
|
|
1
|
1.20
|
1.68
|
1.94
|
|
2
|
1.70
|
2.00
|
2.48
|
表 5 灌漿料與鋼筋粘結(jié)強(qiáng)度 MPa
|
編號(hào)
|
圓鋼
|
螺紋鋼
|
|
7d
|
28d
|
7d
|
28d
|
|
1
|
5.45
|
5.90
|
11.43
|
11.69
|
|
2
|
5.53
|
5.67
|
11.56
|
12.13
|
|
3
|
5.87
|
5.97
|
13.86
|
17.88
|
|
4
|
5.98
|
6.54
|
11.37
|
15.73
|
|
5
|
5.45
|
5.83
|
11.23
|
11.56
|
6 、抗?jié)B和抗凍性能
（ 1 ）抗水滲性能
灌漿料的抗水滲性能試驗(yàn)結(jié)果見表 6 。
表 6 灌漿料的抗水滲性能
|
試驗(yàn)編號(hào)
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
|
抗?jié)B壓力 /MPa
|
1.5
|
1.5
|
1.5
|
1.5
|
1.5
|
|
滲水深度 /cm
|
0.5
|
0.4
|
0.3
|
0.3
|
2.0
|
（ 2 ）抗油滲性能
在一般的機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，由于傳動(dòng)、金屬切削及研磨等濺出來(lái)的油類 ( 如某些礦物油或植物油等 ) 大多密度小、黏度低、滲透能力強(qiáng)，易破壞水泥與骨料之間的粘結(jié)，有的油類還含有一些偏酸類或酯類的物質(zhì)，對(duì)鋼筋混凝土的強(qiáng)度影響很大。為了考察灌漿材料的抗油滲性能，我們對(duì)灌漿料進(jìn)行了耐油性能測(cè)試。
將標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù) 7d 的試塊 ( 10cm × l 0cm × l 0cm ) 置于 70 ℃ ± 5 ℃ 的真空干燥箱內(nèi)烘干 48h ，放入干燥器冷卻后稱重。然后將稱重后的試塊置于盛有機(jī)油的容器內(nèi)浸泡 42 d ，取出試塊除去表面機(jī)油后稱重。稱重后測(cè)定試塊的強(qiáng)度，破型后測(cè)定其滲油深度，并比較強(qiáng)度和質(zhì)量變化來(lái)說(shuō)明機(jī)油對(duì)材料的侵蝕情況 ( 見表 7) 。
表 7 灌漿料的抗油滲性能
|
編號(hào)
|
流動(dòng)度 /mm
|
抗壓強(qiáng)度 /MPa
|
滲油深度 /mm
|
質(zhì)量變化 /kg
|
強(qiáng)度增長(zhǎng)率 /%
|
|
7d
|
浸油 42d
|
7d
|
浸油 42d
|
|
1
|
306
|
86.5
|
93.7
|
7
|
6.897
|
7.038
|
5.1
|
|
2
|
319
|
87.1
|
91.8
|
7
|
6.875
|
6.910
|
3.5
|
|
3
|
302
|
79.4
|
91.6
|
7
|
6.840
|
6.885
|
4.5
|
由表 7 可見，浸油 42d 后，浸油深度僅 7mm ，且強(qiáng)度仍保持增長(zhǎng)，說(shuō)明該材料密實(shí)度高、抗?jié)B性能強(qiáng)，可以抵抗油滲的侵蝕。
（ 3 ）抗凍性
抗凍性能是考察材料耐久性的一項(xiàng)重要指標(biāo)。我們對(duì)材料進(jìn)行了凍融試驗(yàn)，結(jié)果見表 8 。
表 8 灌漿料的凍融試驗(yàn)結(jié)果
|
試驗(yàn)編號(hào)
|
凍前質(zhì)量 /kg
|
凍后質(zhì)量 /kg
|
質(zhì)量變化 /%
|
凍后強(qiáng)度 /MPa
|
對(duì)比強(qiáng)度 /MPa
|
強(qiáng)度損失 /%
|
|
1
|
2.281
|
2.268
|
0.22
|
88.0
|
90.9
|
3.2
|
|
2
|
2.257
|
2.261
|
0.18
|
78.2
|
79.3
|
1.4
|
|
3
|
2.268
|
2.272
|
0.18
|
82.8
|
88.2
|
6.1
|
[ 應(yīng)用實(shí)例 1]
從 1993 年底開始，太原鋼鐵公司機(jī)動(dòng)處在設(shè)備檢修、改造及搶修工程中，陸續(xù)采用高早強(qiáng)微膨脹二次灌漿料進(jìn)行騰二次灌漿施工，到目前（ 1995 年年中檢修結(jié)束）為止；該料已成功地應(yīng)用于下列諸項(xiàng)工程：
1 、一軋北鋼材庫(kù)吊車梁二次灌漿；
2 、三鋼氬氧爐基礎(chǔ)二次灌漿；
3 、初軋受料輥道改造工程鋼筋錨固及二次灌漿；
4 、初軋平衡錘基礎(chǔ)灌漿；
5 、初軋鋼筋混凝土在柱鋼柱套二次灌漿（代替環(huán)氧灌漿）；
6 、五軋寬展軋機(jī)中間輥道基礎(chǔ)二次灌漿；
7 、五軋寬展機(jī)傾斜輥道基礎(chǔ)二次灌漿；
8 、五軋萬(wàn)能軋機(jī)前后夾板基礎(chǔ)二次灌漿；
9 、五軋碎邊剪機(jī)傳動(dòng)軸支座基礎(chǔ)二次灌漿；
10 、五軋冷鍘刀剪機(jī)減速箱基礎(chǔ)地腳螺栓錨固灌漿（代替環(huán)氧灌漿）；
11 、七軋 8 輥機(jī)組剪板機(jī)基礎(chǔ)二次灌漿；
12 、七軋 25kg 液壓閥盤基礎(chǔ)二次灌漿；
13 、七軋卷紙機(jī)基礎(chǔ)二次灌漿；
14 、七軋測(cè)厚儀基礎(chǔ)二次灌漿；
實(shí)際使用結(jié)果表明，用二次灌漿的基礎(chǔ)牢固穩(wěn)定，未發(fā)現(xiàn)任何干縮開裂或分離拔出現(xiàn)象，是一種性能優(yōu)秀且實(shí)用的工程材料，實(shí)際操作表明，二次灌漿料至少具有下列優(yōu)點(diǎn)：
1 、施工方便，袋裝預(yù)混料，現(xiàn)場(chǎng)不需配料，只需加水?dāng)嚢?，操作?jiǎn)便；
2 、砂漿自流，灌注容易，不會(huì)漏罐，容易保證工程質(zhì)量；
3 、早期強(qiáng)度高，可縮短檢修工期，對(duì)搶修工程及有意義；
4 、可代替環(huán)氧灌漿，降低工程造價(jià)，且比環(huán)氧易于施工。
在太鋼四號(hào)高爐擴(kuò)容工程中我方使用了微膨脹二次灌漿料。應(yīng)用范圍： 1 、設(shè)備基礎(chǔ)灌漿（四號(hào)高爐基礎(chǔ)設(shè)備加固） 2 、高爐爐低大面積灌漿（灌漿 Φ 12m ，灌漿 h 0.4m ）。本次灌漿難度集中于高爐爐底，在工程中高爐首先坐在鋼軌上，然后進(jìn)行爐內(nèi)各種材料的砌筑與布置；隨著工程的進(jìn)行，爐體越來(lái)越重，這就要求爐底混凝土具有較高的的承重能力，較高的致密性，同時(shí)與爐體下部 鋼板及地面混凝土基礎(chǔ)具有良好的結(jié)合性。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)、篩選，最終確定灌漿材料為首選產(chǎn)品，施工采用壓力灌漿方法，分塊灌漿。模板拆除后，質(zhì)量監(jiān)測(cè)部門對(duì)爐底灌漿體進(jìn)行了多點(diǎn)測(cè)試，均未發(fā)現(xiàn)灌漿體有空洞現(xiàn)象，爐底大面積灌漿取得了較滿意的效果。同時(shí)把灌漿料產(chǎn)品列為優(yōu)先使用產(chǎn)品。
[ 應(yīng)用實(shí)例 2]
渤海鋁業(yè)有限公司是中信（集團(tuán)）直屬子公司，是現(xiàn)代化鋁加工生產(chǎn)企業(yè)，主要生產(chǎn)設(shè)備分別從日本、法國(guó)、英國(guó)、意大利、德國(guó)和美國(guó)等國(guó)引進(jìn)，由于設(shè)備要求精度高，設(shè)備基礎(chǔ)螺栓和二次灌漿材料量大，采用普通細(xì)石砼無(wú)法保證強(qiáng)度和精度的要求，采用進(jìn)口灌漿材料費(fèi)用昂貴，少量應(yīng)用尚可，量大時(shí)無(wú)法承受。
一九九三年四月，我公司從美國(guó)引進(jìn)的縱剪機(jī)組和橫剪機(jī)組，外方要求用無(wú)收縮自流混凝土進(jìn)行二次灌漿，經(jīng)考察并經(jīng)外籍專家認(rèn)可，本公司選用了微膨脹二次灌漿材料。經(jīng)使用發(fā)現(xiàn)該料不僅流動(dòng)性好，而且強(qiáng)度高、無(wú)收縮，微膨脹性能也完全滿足施工要求，施工方便簡(jiǎn)捷，同時(shí)大大降低工程造價(jià)。
兩臺(tái)機(jī)組投入運(yùn)行已兩年多，沒發(fā)生任何基礎(chǔ)松動(dòng)、脫離或其他問(wèn)題，設(shè)備運(yùn)行良好。
[ 應(yīng)用實(shí)例 3]
1 、 1996 年 8 月河南省安陽(yáng)鋼鐵公司第一煉鋼廠 6 轉(zhuǎn)爐主廠房鉛鋼筋混凝土柱出現(xiàn)保護(hù)層剝落。鋼筋銹蝕現(xiàn)象。由于工期短，采用鋼板圍包上柱加固。鋼板與混凝土柱間有 10~ 15mm 縫隙，采用灌漿料灌縫，使其形成整體。由于該灌漿料自流動(dòng)性能好，且具有微膨脹性，保證了加固效果，一天后恢復(fù)生產(chǎn)。
2 、 1998 年 3 月，第二煉鋼廠 4# 板坯連鑄機(jī)改造。原考慮整體拆除基礎(chǔ)，重新澆注混凝土，工期不允許。后采用利用老基礎(chǔ)，鉆孔錨固新機(jī)設(shè)備螺栓。經(jīng)前期試驗(yàn)，強(qiáng)度符合要求。主機(jī)底座 120 個(gè) Φ64 長(zhǎng) 1200mm 的螺栓。全部采用鉆孔，定位后灌漿料錨固，一天后即可進(jìn)行設(shè)備安裝。由于灌漿層上表面光滑平整，而且事先設(shè)計(jì)灌漿上平面即為墊鐵下平面，設(shè)備安裝時(shí)無(wú)須再找平，研磨，很受安裝工人歡迎，在大提高了安裝質(zhì)量和進(jìn)度。原定計(jì)劃 16 天土建工期，僅 10.5 天就完成。整個(gè)改造工期原定 40 天，結(jié)果 35 天完成一次試產(chǎn)成功。當(dāng)時(shí)中板市場(chǎng)緊俏，提前一天可多創(chuàng)效益 200 萬(wàn)元。
3 、 1998 年 5 月，中型軋鋼廠 650 軋機(jī)二軋基礎(chǔ)，因原設(shè)計(jì)鋼混凝土配筋不夠，標(biāo)號(hào)低，加上滲油，振動(dòng)，造成基礎(chǔ)酥裂。由于搶修工期只有 3 天，不可能重新澆注新基礎(chǔ)。正好二煉鋼板坯改造工程剩余一些灌漿料。我們將酥碎部分敲掉，支模，將螺栓（ Φ86 ）定位，整體用灌漿料。為節(jié)省料，摻入一部分干凈的 20~ 40mm 粒徑石料填充。時(shí)間很短。也是一天后進(jìn)行主機(jī)安裝， 3 天后復(fù)產(chǎn)。
以上工程至今未發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，各項(xiàng)工程均受到公司和二級(jí)廠好評(píng)。歷次工程榮大公司均派技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)，為各項(xiàng)工程順利完成提供了良好的服務(wù)。
實(shí)踐證明，該灌漿料具有自流、早強(qiáng)、微膨脹優(yōu)點(diǎn)，施工極為方便，經(jīng)濟(jì)上也合算，十分知應(yīng)各種機(jī)械設(shè)備安裝，螺栓錨固，建筑物灌縫加固，值得大力推廣。
[ 應(yīng)用實(shí)例 4]
宣化鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司在新上的高速線材軋線設(shè)備安裝過(guò)程中使用的二次灌漿料，該產(chǎn)在使用過(guò)程中有早強(qiáng)、高強(qiáng)、自流無(wú)收縮的特性。大大節(jié)省了工程的工期，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證了設(shè)計(jì)要求的高強(qiáng)、工期短，通過(guò)使用證明該料是很好的設(shè)備安裝灌漿材料。
[ 應(yīng)用實(shí)例 5]
中國(guó)新興建設(shè)開發(fā)總公司在人民大會(huì)堂墻體加固工程中使用了灌漿料。
使用表明：灌漿料具有早強(qiáng)、高強(qiáng)、微膨脹、自流性等特性。操作時(shí)，人工、機(jī)械攪拌均可，無(wú)須振搗，施工便捷，無(wú)噪音。其性能符合產(chǎn)品說(shuō)明，較好地滿足了人民大會(huì)堂特殊條件下的施工要求。
另外，為降低成本，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)后，摻入了灌漿料重量 1/3 比例的豆石，資料表明，未影響其強(qiáng)度，流動(dòng)度與微膨脹性。
[ 應(yīng)用實(shí)例 6]
北京東洋機(jī)械有限公司自 99 年開始在一些工程中使用微膨脹二次灌漿料，該料具有早強(qiáng)、自流和微膨脹特性，本公司現(xiàn)已在廣電部大樓、首都劇場(chǎng)等項(xiàng)目中將該料應(yīng)用于墻面噴射加固的錨釘錨固，設(shè)計(jì)要求的錨件拔力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)計(jì)要求。實(shí)際使用證明灌漿料性能穩(wěn)定，操作方便。
[ 應(yīng)用實(shí)例 7]
北京電建一公司于 2000 年度，北京石景山熱電廠 1# 、 3# 爐改造工程中，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在后錨固鋼筋、設(shè)備基礎(chǔ)二次灌漿以及地面自流平三次灌漿中使用了微膨脹二次灌漿料。
該產(chǎn)品肯有早期強(qiáng)度高、微膨脹，三天強(qiáng)度可達(dá)到 60MPa ，在后錨固植筋經(jīng)國(guó)家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)，均達(dá)到或超過(guò)了設(shè)計(jì)值 62.9KN ，植筋表面無(wú)任何變化。
在設(shè)備基礎(chǔ)二次灌漿以及地面自流平三次灌漿時(shí)使用，充分體現(xiàn)了自流、無(wú)需振搗、早強(qiáng)高強(qiáng)等特性，大大減少了工作強(qiáng)度，縮短了工期，使業(yè)主非常滿意。
[ 應(yīng)用實(shí)例 8]
浙江東海義烏體育中心項(xiàng)目部在義烏體育中心主體育場(chǎng)落索點(diǎn)基礎(chǔ)巖石錨桿錨固中，使用了灌漿料。 使用表明，該材料具有使用方便，早強(qiáng)高強(qiáng)微膨脹等特點(diǎn)，尤其是在錨孔滲水較大的情況下，也能施工，其抗拔力測(cè)試試驗(yàn)達(dá)到要求，產(chǎn)品性能符合產(chǎn)品說(shuō)明。
[ 應(yīng)用實(shí)例 9]
天安門廣場(chǎng)公交車道為下層 實(shí)路基，上鋪厚約 20cm 方塊石料。以前的板縫間用普通水泥沙漿溝縫，下部大部分漏空，經(jīng)一段時(shí)間以后即發(fā)生地基軟塌、石塊松動(dòng)，甚至造成石板擠壓損壞。
經(jīng)技術(shù)論證并考察后，北京市政工程管理處采用了早強(qiáng)微膨脹二次灌漿進(jìn)行灌縫。由于該產(chǎn)品具有自流、早強(qiáng)、高強(qiáng)、微膨脹等特性，現(xiàn)場(chǎng)施工極為方便，經(jīng)檢查各板石間的接縫充分灌實(shí)無(wú)縫，各板石間接縫牢固，短時(shí)間內(nèi)即可通行，使用效果很好，值得大力推廣。
北京市立交橋很多，且多為混凝土橋面，因車流量大，損壞時(shí)有發(fā)生，坑洼、裂紋出現(xiàn)后又不斷擴(kuò)展，影響行車安全，維修不僅要求強(qiáng)度高，而且要求速度快，不能影響交通，所以我們采用了早強(qiáng)微膨脹二次灌漿料。
我們將橋面破損處進(jìn)行了預(yù)處理，然后在早強(qiáng)微膨脹二次灌漿料中摻入 30% 豆石或礫石，并加入 5% 鋼纖維，經(jīng)加 13% 水并攪拌均勻后，進(jìn)行灌漿。由于該產(chǎn)品具有早強(qiáng)、自流、微膨脹、濕潤(rùn)性好等特點(diǎn)，使用后不到兩小時(shí)就達(dá)到使用強(qiáng)度，僅兩小時(shí)就恢復(fù)了交通，修復(fù)效果十分另人滿意。
[ 應(yīng)用實(shí)例 10]
東電三公司于 2002 至 2003 年度，在遼寧省阜新盛明熱電廠新建工程的設(shè)備安裝、地腳螺栓錨固中，使用了微膨脹二次灌漿料。
該材料在使用過(guò)程中充分體現(xiàn)了：早強(qiáng)、高強(qiáng)、微膨脹、自流等特性。完全能夠滿足使用要求，且很大程度上減少了施工強(qiáng)度，縮短了工期，使業(yè)主非常滿意。
[ 應(yīng)用實(shí)例 11]
北京首鋼第一建設(shè)有限公司于 2001 年度在北京首鋼 2 號(hào)高爐爐底灌漿時(shí)使用了微膨脹二次灌漿料。通過(guò)實(shí)際使用證明該材料的早強(qiáng)、高強(qiáng)、自流微膨脹的物性完全能夠滿足各項(xiàng)技術(shù)施工要求。并經(jīng)多點(diǎn)測(cè)試，無(wú)空灌現(xiàn)象。榮大公司高強(qiáng)的質(zhì)量，完善到位的施工技術(shù)服務(wù)，取得了中外專家的一致好評(píng)。該產(chǎn)品已被我公司列為首選灌漿產(chǎn)品。
[ 應(yīng)用實(shí)例 12]
唐鋼二煉鐵廠 2# 高爐在 2002 年 12 月擴(kuò)容工程中使用二次灌漿料用于高爐爐底大面積灌漿。使用前依我廠高爐環(huán)境作現(xiàn)場(chǎng)模擬實(shí)驗(yàn)證實(shí)二次灌漿確實(shí)是具有早強(qiáng)、高強(qiáng)、流動(dòng)性好、微膨脹物性的好材料。
我廠高爐平移就位后爐底直徑為 10m ，爐底與基礎(chǔ)的空隙 0.45m ，施工時(shí)利用灌漿料自流性采取泵送的方法，四個(gè)方向同時(shí)壓力灌漿。施工后，經(jīng)養(yǎng)護(hù)三天檢測(cè)其抗壓強(qiáng)度均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，并且對(duì)爐底灌漿體進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)試均未發(fā)現(xiàn)灌漿體有漏空現(xiàn)象，同時(shí)灌漿料與爐底鋼板及地面混凝土基礎(chǔ)結(jié)合牢固，高爐爐底大面積灌漿取得了很滿意的結(jié)果。
整個(gè)高爐擴(kuò)容工程提前工期半個(gè)月，經(jīng)濟(jì)效益非常顯著，二次灌漿料也是功不可設(shè)。
