新橋規(guī)壓漿劑的研究

1、新橋規(guī)壓漿劑的研究徐德高，傅雁，胡久宏（弗克科技蘇州 ，蘇州 215105)摘要：根據(jù)JTG/T F50-2011公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定，在低水灰比情況下把后張孔道壓漿的各項(xiàng)指標(biāo)都做合格，就需要選取合適的原材料。本文主要研究在低水灰比的情況下，F(xiàn)OX-D750壓漿劑核心添加劑與不同類(lèi)型的膨脹劑，以及不同類(lèi)型的水泥的適配效果。研究結(jié)果表明：選取合適的膨脹劑以及比例配置而成的壓漿劑，對(duì)不同類(lèi)型的水泥都有很好適應(yīng)性。關(guān)鍵詞：壓漿劑；核心添加劑；新橋規(guī)1.前言壓漿劑是由高效減水劑、微膨脹劑、礦物摻合料等多種材料干拌而成的混合劑。它是在施工現(xiàn)場(chǎng)按一定比例與水泥、水均勻混合后，用于后張預(yù)應(yīng)力管道

2、充填的壓漿材料。能夠有效防止預(yù)應(yīng)力鋼材的防腐、保證預(yù)應(yīng)力束與混凝土結(jié)構(gòu)之間有效的應(yīng)力傳遞，使孔道內(nèi)漿體飽滿(mǎn)密實(shí)，漿體保持一定的PH值范圍，完全包裹預(yù)應(yīng)力鋼材，漿體硬化后有較高的強(qiáng)度和彈性模量及膨脹無(wú)收縮性和粘接力。 近年來(lái)，由于壓漿不良引發(fā)的結(jié)構(gòu)傷損事件時(shí)有發(fā)生，后張預(yù)應(yīng)力壓漿料的性能及工藝日益引起了工程技術(shù)人員的關(guān)注，其中在鐵路后張法預(yù)應(yīng)力梁中壓漿料的性能更是得到相關(guān)人員的重視。1 在此基礎(chǔ)上，交通運(yùn)輸部制定了JTG/T F50-2011公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范，在水灰比、流速、泌水率、凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度等方面都設(shè)定了質(zhì)量控制指標(biāo)。本文主要通過(guò)使用FOX-D750壓漿劑核心添加劑與不同類(lèi)型的膨脹劑復(fù)

3、配的壓漿劑，再與不同類(lèi)型的水泥復(fù)配成壓漿料。在水灰比一定的情況下，對(duì)比不同壓漿料的各項(xiàng)性能指標(biāo)，選取最優(yōu)的壓漿劑配比。2.原材料設(shè)備及試驗(yàn)內(nèi)容本試驗(yàn)研究主要選擇了1種壓漿劑核心添加劑、2種膨脹劑、3種水泥。壓漿劑核心添加劑：FOX-D750（由聚羧酸減水劑等高分子材料組成，摻量2%）膨脹劑：UEA膨脹劑、FOX-QL2012膨脹劑。水泥：海螺水泥、中聯(lián)水泥、天山水泥、（均為PO 42.5）。水：自來(lái)水，水灰比為0.28。儀器設(shè)備:攪拌機(jī)、流動(dòng)錐、充盈度管、泌水率測(cè)試容器、試模，均符合JTG/T F50-2011 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范的要求。2.2試驗(yàn)方法出機(jī)流動(dòng)度、30min流動(dòng)度、60min

4、流動(dòng)度 參照J(rèn)TG/T F50-2011 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范中的攪拌要求進(jìn)行攪拌，將攪拌均勻后的漿體傾入流動(dòng)錐內(nèi)，直至表面觸及點(diǎn)測(cè)規(guī)下端（1725mL5mL漿液）；打開(kāi)活門(mén)，讓漿液自由流出，漿液全部流完時(shí)間（s）稱(chēng)為壓漿漿液的流動(dòng)度。自由泌水率、膨脹率實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，用有機(jī)玻璃制成，帶有密封蓋，高120mm，置放于水平面上。圖1 漿液泌水率和膨脹率試驗(yàn)容器往容器內(nèi)填灌水泥漿約100mm 深，測(cè)填灌面高度并記錄下來(lái)，然后蓋嚴(yán)。置放3h 和24h 后量測(cè)其離析水水面和水泥漿膨脹面，然后按下列公式計(jì)算泌水及膨脹率：充盈度實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示， 內(nèi)徑為40mm的透明有機(jī)玻璃管，兩端的直管夾角120

5、。，每部分長(zhǎng)度為0.5m。將拌制好的漿體靜置l min，通過(guò)流動(dòng)錐將漿體灌入固定在固定架上的充盈度管中。充完漿體后，用塑料薄膜密封圓管的兩端。在203的條件下放置7 d，觀察管內(nèi)部是否有直徑大于3mm的氣囊或水蒸氣，在管道的兩端是否有大量的泡沫層。圖2 充盈度管強(qiáng)度檢測(cè)按照水泥膠砂強(qiáng)度檢測(cè)方法（ISO法）（GB/T 17671）配方將D750與膨脹劑配置成壓漿劑 ，D750:膨脹劑=20%：80%壓漿劑A=D750：UEA膨脹劑壓漿劑B= D750：FOX-QL2012膨脹劑實(shí)驗(yàn)配方見(jiàn)表1。表1 壓漿劑與水泥配比實(shí)驗(yàn)表水泥壓漿劑（8%-12%）壓漿劑（8%-12%）水灰比海螺水泥A0.28中聯(lián)

6、水泥A天山水泥A海螺水泥B中聯(lián)水泥B天山水泥B3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析3.1 流動(dòng)度首先對(duì)壓漿劑A、B與各種水泥的配合比例進(jìn)行確定。當(dāng)壓漿劑A、B以不同質(zhì)量比例(8、10、12)內(nèi)摻于水泥時(shí)，初步的試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。在試驗(yàn)中，出機(jī)流動(dòng)度17s的產(chǎn)品我們就當(dāng)不合格品處理，對(duì)于30min、60min就不再測(cè)試。表2 壓漿劑A、B與各種水泥配合比例對(duì)流動(dòng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果水泥壓漿劑A壓漿劑B水灰比出機(jī)流動(dòng)度30min流動(dòng)度60min流動(dòng)度海螺水泥8%0.2821.6中聯(lián)水泥8%24.8天山水泥8%30.2海螺水泥10%0.28中聯(lián)水泥10%19.7天山水泥10%海螺水泥12%0.2816.119.824.3中聯(lián)水泥1

7、2%天山水泥12%海螺水泥8%16.921.5中聯(lián)水泥8%天山水泥8%22.4海螺水泥10%15.617.019.0中聯(lián)水泥10%17.019.923.8天山水泥10%海螺水泥12%14.316.5中聯(lián)水泥12%16.5天山水泥12%16.919.225.0從列表中我們可以看出，采用市場(chǎng)上UEA膨脹劑與D750壓漿劑核心添加劑復(fù)配的壓漿劑A效果差，摻量達(dá)到12%的時(shí)候，在水泥適應(yīng)性好的情況下才能夠做到初始流動(dòng)度合格。當(dāng)選用FOX-QL2012膨脹劑與D750壓漿劑核心添加劑復(fù)配的壓漿劑B，摻量在8%12%范圍內(nèi)，選取各種水泥都可以做到出機(jī)流動(dòng)度合且海螺水泥的適應(yīng)性最好。FOX-QL2012膨脹

8、劑是以鋁酸鈣系列精選的膨脹劑，在工藝方面專(zhuān)門(mén)針對(duì)壓漿料的超大流動(dòng)度配置而成的?？梢詼p緩水泥的水化時(shí)間，還可以提高1d的強(qiáng)度。3.2自由泌水率、膨脹率根據(jù)JTG/T F50-2011 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范附錄C4 壓漿漿液自由泌水率和自由膨脹率試驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)試流動(dòng)度合格的壓漿料24h自由泌水率和膨脹率。表3 自由泌水率、膨脹率實(shí)驗(yàn)結(jié)果水泥壓漿劑A壓漿劑B水灰比24h自由泌水率/%24h自由膨脹率/%海螺水泥12%0.3-0.6中聯(lián)水泥12%-1.2海螺水泥8%00.6海螺水泥10%00.2中聯(lián)水泥10%00.1海螺水泥12%0.30.8中聯(lián)水泥12%0.4天山水泥12%00 如表3，流動(dòng)度越快

9、就越容易泌水，只有在摻量合適的情況下才能達(dá)到公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范的要求。壓漿劑B與海螺水泥的適應(yīng)性最好，不泌水且有微膨脹，但是如果摻量過(guò)多的話(huà)就會(huì)有泌水；與中聯(lián)水泥只有摻量在10%的時(shí)候效果最好，具有一定的膨脹效果；與天山水泥的適配效果比較差，摻量達(dá)到12%才能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。 壓漿劑A在測(cè)試過(guò)程中流動(dòng)度能夠達(dá)到要求的兩組，在泌水收縮方面沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。UEA膨脹劑的性能表現(xiàn)為14天之內(nèi)有膨脹效果2，對(duì)一天的膨脹效果不大。3.3充盈度對(duì)于沒(méi)有泌水收縮的壓漿料，我們進(jìn)行充盈度實(shí)驗(yàn)。放置7 d后觀察發(fā)現(xiàn)：直徑3 mm的氣囊基本沒(méi)有、沒(méi)有泡沫層、沒(méi)有1ml的水。主要是因?yàn)榈牡腄750壓漿劑核心添加

10、劑中含有消泡、增稠成份，能夠保證體系的致密性，防止泌水。對(duì)流動(dòng)度合格、不泌水、不收縮的產(chǎn)品進(jìn)行強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，主要測(cè)試3d.、7d.、28d抗壓抗折強(qiáng)度。對(duì)于同一種水泥，隨著壓漿劑摻量的增大強(qiáng)度也隨之增大；對(duì)于不同種水泥之間，在摻量相同的情況下，強(qiáng)度波動(dòng)范圍很小。表4 強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果水泥壓漿劑B水灰比抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度3d7d28d3d7d28d海螺水泥8%46.860.26.2海螺水泥10%52.19.8中聯(lián)水泥10%29.852.07.38.8天山水泥12%30.943.658.86.4壓漿劑B中含有的FOX-QL2012膨脹劑為早強(qiáng)型膨脹劑，可以使壓漿料早期水化充分，在短時(shí)間內(nèi)獲得較高的強(qiáng)度。并且隨著摻量的增加，壓漿料早期早期形成的鈣礬石產(chǎn)物增多，摻入膨脹劑還可以提壓漿料的密實(shí)性，減少孔隙率的同時(shí)還能改善孔結(jié)構(gòu)特性。3，提高強(qiáng)度。4.結(jié)論（1）采用FOX-QL2012膨脹劑與FOX-D750壓漿劑核心添加劑復(fù)配而成的壓漿劑，適應(yīng)范圍比較廣。（2）對(duì)于不同種類(lèi)的水泥，壓漿劑B的摻量會(huì)有所不同。在經(jīng)過(guò)流動(dòng)度、泌水率、膨脹率、充盈度、強(qiáng)度等一系列測(cè)定以后才能選取一個(gè)最佳摻量。1王超峰后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道灌漿工藝及其應(yīng)用J公路交通科技，2005，22(2)：78，812游寶坤，李乃珍膨脹劑及其補(bǔ)償收縮混凝土M北