水泥基灌漿料概述

水泥基灌漿料歸納水泥基灌漿料歸納水泥基灌漿料歸納水泥基灌漿料與灌漿劑歸納一、水泥基灌漿料與灌漿劑看法水泥基灌漿資料是由水泥、集料（或不含集料）、外加劑和礦物摻合料等原資料，經(jīng)混雜生產(chǎn)而成的擁有合理級配的干混料。水泥基灌漿資料加水拌和均勻后擁有可灌注的流動性、不離析、不泌水、早強(qiáng)、高強(qiáng)、無縮短、微膨脹等性能。因其擁有自流性好、無毒、無害、不老化、對水質(zhì)及周圍環(huán)境無污染、綠色環(huán)保且在施工方面擁有質(zhì)量可靠、降低成本、縮散工期和使用方便等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于灌漿工程、設(shè)備安裝以及混凝土加固維修等工程。而在后張預(yù)應(yīng)力孔道中，為防范預(yù)應(yīng)力筋銹蝕，并經(jīng)過凝結(jié)后的漿體將預(yù)應(yīng)力傳達(dá)至混凝土結(jié)構(gòu)中。為保證預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的強(qiáng)度、密實(shí)性、長久性等性能，一般采用專用壓漿料與壓漿劑用于后張法預(yù)應(yīng)力孔道的注漿。而專用壓漿料是指由水泥、高效減水劑、膨脹劑和礦物摻合料等多種資料干拌而成的混雜料，在施工現(xiàn)場按必然比率加水并攪拌均勻后，用于充填后張預(yù)應(yīng)力孔道的壓漿資料；而專用壓漿劑是指由高效減水劑、膨脹劑和礦物摻合料等多種資料干拌而成的混雜劑，在施工現(xiàn)場按必然比率與水泥、水混雜并攪拌均勻后，用于充填后張預(yù)應(yīng)力孔道的壓漿資料。所謂專用，是指特地用于后張預(yù)應(yīng)力孔道的壓漿，且均應(yīng)由工廠化制造生產(chǎn)。水泥基灌漿資料在公路工程上的應(yīng)用有：地腳螺栓錨固、設(shè)備基礎(chǔ)或鋼結(jié)構(gòu)柱腳底板的灌漿、混凝土結(jié)構(gòu)加固改造及后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)孔道灌漿。但后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)孔道灌漿涉及最多，要求最嚴(yán)格，因此，應(yīng)要點(diǎn)研究。二、水泥基灌漿料現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范《水泥基灌漿資料（JC/T986-2005）》《水泥基灌漿資料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范（GB/T50448-2008）》《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范（DL/T5148-2012）》《水泥基灌漿資料施工技術(shù)規(guī)程（YB/T9261-98）》《預(yù)應(yīng)力孔道灌漿劑（GB/T25182-2010）》《鐵路后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁管道壓漿技術(shù)條件》TB/T3192-2008《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTG/TF50-2011《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量查收規(guī)范》GB50204-2002（2011校正版）歡迎共閱三、水泥基灌漿料的應(yīng)用領(lǐng)域1．地腳螺栓錨固灌漿資料多用于設(shè)備基礎(chǔ)、鋼結(jié)構(gòu)柱腳地板的地腳螺栓錨固。為了保證灌漿資料凝結(jié)硬化此后與地腳螺栓之間親密錨固,在灌漿從前應(yīng)適合辦理地腳螺栓表面的鐵銹和油污,爾后調(diào)整地址的同時(shí)將己經(jīng)拌隨和的灌漿資料注入到螺栓孔中。灌漿過程中嚴(yán)禁振搗,但可適合插搗。詳盡施工工藝見圖1。圖1.地腳螺栓錨固工藝圖2．二次灌漿二次灌漿是灌漿資料的一種傳統(tǒng)應(yīng)用方法。與地腳螺栓錨固近似,灌漿從前應(yīng)將設(shè)備的地板、混凝土基礎(chǔ)表面進(jìn)行認(rèn)真的清理,不同樣意有碎石、浮漿、浮灰、油污等雜物殘留。灌漿過程應(yīng)盡可能縮短灌漿的時(shí)間,且必定連續(xù)灌漿,二次灌漿是從一側(cè)開始進(jìn)行,直到另一側(cè)溢出漿液為止。關(guān)于較長設(shè)備或軌道基礎(chǔ)的灌漿,視實(shí)質(zhì)工程情況可分段施工。在灌漿過程中嚴(yán)禁振搗,必要時(shí)可采用灌漿助推器。為減少灌漿資料水分的過快蒸發(fā),當(dāng)環(huán)境溫度高于30攝氏度時(shí),施工人員應(yīng)該盡量防范灌漿部位碰到陽光的直射。詳盡工藝步驟如圖2所示。圖2.二次灌漿工藝圖3．混凝土結(jié)構(gòu)加固和改造混凝土結(jié)構(gòu)加固和改造,是水泥基灌漿資料在設(shè)備加固、二次灌漿之外的又一重要應(yīng)用。其主要發(fā)揮了水泥基灌漿資料耐高溫、耐老化,無毒性,成本廉價(jià)等優(yōu)異性能。大量工程應(yīng)用表示,利用灌漿資料對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固和改造,易于施工、工期短、收效好。4．預(yù)應(yīng)力孔道灌漿預(yù)應(yīng)力孔道灌漿是將灌漿資料注入到預(yù)留的預(yù)應(yīng)力混凝土孔道中,灌漿資料自己必定具備優(yōu)異的流動性,它能夠?qū)㈩A(yù)應(yīng)力鋼筋與套管之間的縫隙填滿,能夠趕忙達(dá)到必然的抗壓強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度,而且能夠保護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼筋不外露而遭銹蝕,保證預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的安全壽命灌漿資料擁有必然的微膨脹性能,能夠減少和補(bǔ)償水泥漿在凝結(jié)過程中的縮短變形,防范裂紋的產(chǎn)生,它能夠使預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土優(yōu)異結(jié)合,保證預(yù)應(yīng)力的有效傳達(dá)。四、原資料組成水泥基灌漿料主要由水泥、細(xì)集料、膨脹劑、礦物摻合料、高效減水劑、調(diào)凝劑、保水劑、消泡劑等組成。歡迎共閱水泥水泥作為壓漿資料中主要的組分之一，水泥的品種、活性、強(qiáng)度等級和用量等對壓漿資料的性能有重視要的影響。常用的水泥品種有:一般硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥等，或它們之間的復(fù)合使用。為保證灌漿料硬化后的強(qiáng)度，水泥等級一般不能夠低于42.5級的低堿硅酸鹽水泥或低堿一般硅酸鹽水泥。為保證壓漿料的早期強(qiáng)度，一般采用一般硅酸鹽水泥與早強(qiáng)水泥（硫鋁酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥）互摻使用。集料集料的級配和細(xì)度模數(shù)會影響灌漿資料的塑性、以及凝結(jié)硬化后的力學(xué)性能。集料顆粒的面貌對灌漿資料性能也有必然的影響。常用集料包括級配優(yōu)異的天然砂和石英砂。骨料級配均勻，灌漿料能夠更簡單流動，不易出現(xiàn)離析泌水等現(xiàn)象，工作性能會更好。外加劑在混凝土和易性與水泥用量不變的條件下，減水劑能減少用水量，增加混凝土的強(qiáng)度;或和易性與混凝土強(qiáng)度不變的時(shí)候，能夠節(jié)約水泥用量。在水泥漿中增加減水劑甚至緩凝劑，主要目的是改進(jìn)水泥漿流動性。在微觀方面來說，減水劑在水泥漿中主要經(jīng)過以下方式產(chǎn)生作用:（1）分別作用:加水拌合后，碰到水泥顆粒分子間引力，水泥漿會形成絮凝結(jié)構(gòu)，使一部分水包裹在水泥顆粒之中，不參加漿體的自由流動。包裹著的水無法與外界接觸，在漿體中獨(dú)立存在，不參加任何形式的運(yùn)動。若是包括減水劑，碰到影響，其分子可附著于漿體中的水泥粒表面，從而形成某種帶電體，同種電荷簡單排斥，使水泥顆粒分別開來，絮凝結(jié)構(gòu)被破壞，釋放出的水隨之參加流動，這就增加了漿體流動性。（2）潤滑作用:減水劑可附著于水泥粒表面，與水分子作用，形成一種膜。這類膜擁有必然的特點(diǎn)，即其擁有的潤滑特點(diǎn)，能夠大大的降低滑動阻力，這類阻力存在于水泥顆粒間，降低的阻力使水泥漿流動性提高。外加劑種類主要有聚羧酸系高性能減水劑、萘系高效減水劑、氨基磺酸系減水劑等。但從灌漿料的砂漿流動度損失、強(qiáng)度和干燥縮短率方面能夠看出聚羧酸系減水劑的收效最好。聚羧酸對照于萘系和氨基有優(yōu)異的保坍性能，而且相對而言灌漿料的干燥縮短也是減小的，灌漿料的強(qiáng)度有必然的加強(qiáng)作用。4、膨脹劑在注漿后，特別是預(yù)應(yīng)力孔道注漿，孔道被水泥漿注滿此后，隨著時(shí)間的推移，水泥顆粒發(fā)生沉降，加上水泥水化等因素的影響，漿體體積發(fā)生縮短。膨脹劑是一種外加劑，在水泥漿硬化時(shí)，歡迎共閱其體積卻膨脹，補(bǔ)償漿體的縮短，填充水泥縫隙。孔道注漿料縮短變化較大，當(dāng)體積縮短產(chǎn)生裂縫時(shí)，會失去部分應(yīng)有的保護(hù)作用。有試驗(yàn)研究認(rèn)為，孔道注漿料拌和成型后，1d內(nèi)產(chǎn)生迅速膨脹，1d后體積變化相對牢固，28d時(shí)體積只有約0.04%的微膨脹量。這說明注漿料膨脹劑填充了后期的縮短。注漿料不同樣時(shí)間的膨脹量要適合:早期膨脹量大，會降低孔道的密實(shí)性;反之則會致使孔道內(nèi)填充不密實(shí)。當(dāng)時(shí)間推移到漿體的中后期時(shí)，若是膨脹量大，會致使孔道內(nèi)部局部的應(yīng)力集中；膨脹量小，則不足以填充孔道注漿料的硬化縮短。膨脹劑宜采用鈣礬石系或復(fù)合型膨脹劑，不得采用以鋁粉為膨脹源的膨脹劑或總堿量0.75%以上的高堿膨脹劑。國內(nèi)大多采用UEA型膨脹劑。礦物摻合料礦物摻合料對提高灌漿資料強(qiáng)度、工作性、長久性以及其他物理力學(xué)性能，降低灌漿料水化溫升，控制堿一集料反應(yīng)都起到至關(guān)重要的作用。平時(shí)使用的礦物摻合料為磨細(xì)粉煤灰、磨細(xì)?；郀t礦渣、硅灰等。這類資料中的活性組分(無定形Si02和Al203等)經(jīng)過與水泥水化產(chǎn)物Ca(OH)2之間發(fā)生二次水化反應(yīng)，形成近似于水泥水化產(chǎn)物的物質(zhì)，起到密實(shí)混凝土和砂漿結(jié)構(gòu)、增加強(qiáng)度和改進(jìn)長久性的作用。礦物摻合料宜為優(yōu)異摻合料，如Ⅰ級粉煤灰、S95或S105級礦粉、硅灰等。粉煤灰、礦粉的摻入使灌漿料的流動性變好，但是摻量不能夠太高，否則會使灌漿劑的1d強(qiáng)度達(dá)不到技術(shù)規(guī)范要求。粉煤灰二次水化時(shí)間很長，灌漿料強(qiáng)度增加緩慢，但是后期強(qiáng)度影響不會太大的。硅灰能夠填充水泥顆粒間的孔隙，同時(shí)與水化產(chǎn)物生成凝膠體，與堿性資料氧化鎂反應(yīng)生成凝膠體。在灌漿資料中摻入適合的硅灰，可明顯提高抗壓、抗?jié)B、保水、防范離析和泌水等性能。消泡劑聚羧酸高性能減水劑由于其分子結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，使其在灌漿料使用中引入很多的不均與氣泡，影響灌漿料的長久性及強(qiáng)度。經(jīng)過增加消泡劑來改進(jìn)灌漿料的和易性。消泡劑在灌漿料中主要有兩方面的作用：一方面能夠控制灌漿料中氣泡的形成，另一方面能破壞灌漿料中已形成的氣泡。其主要破泡機(jī)理是:由于消泡劑的表面張力小，浸透性強(qiáng)，簡單進(jìn)入灌漿料漿體膜內(nèi)。使分開空氣的漿體膜厚度越來越薄，直至破裂，里面的空氣逸出，除掉形成氣泡的條件。常用的粉狀消泡劑有：多元醇和聚硅氧烷等。保水劑纖維素醚(CE)是天然纖維素的衍生物，是各種干混砂漿的重要改性外加劑，起著緩凝、保水、增稠、引氣、粘合等功能。常用的保水劑主要有：甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基纖維素等。歡迎共閱CE在砂漿中的作用主要表現(xiàn)在改進(jìn)砂漿的工作性和保證砂漿中水泥的水化兩個(gè)方面。經(jīng)查閱，纖維素醚系保水劑對灌漿料的流動性影響不大，但對半小時(shí)的損失影響較大，且對灌漿料的早期強(qiáng)度影響較大。但低溫條件下（5℃以下），纖維素醚的保水能力迅速降低。且CE平時(shí)會引入大量的氣泡，一方面，均勻牢固的小氣泡對砂漿性能有幫助，如改進(jìn)砂漿的施工性，加強(qiáng)砂漿的抗凍性和長久性。但相反，尺度較大的氣泡將劣化砂漿的抗凍性和長久性。這一弊端可經(jīng)過摻加消泡劑來解決。調(diào)凝劑調(diào)凝劑分為緩凝劑和早強(qiáng)劑。早強(qiáng)劑主要有甲酸鹽、三乙醇胺、硅酸鹽、碳酸鹽等。緩凝劑主要有葡萄糖酸鈉、蔗糖等糖類緩凝劑，酒石酸、檸檬酸、酒石酸鉀鈉等羥基羧酸類緩凝劑。五灌漿料的質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)水泥漿灌漿料的性能有流動性、凝結(jié)時(shí)間、泌水率、體積縮短率、濃度及化學(xué)成分等方面的要求。真空灌漿工藝使孔道和灌漿機(jī)之間存在著負(fù)壓力差，水泥漿經(jīng)過孔道的阻力較小，使低水灰比、低流動性的水泥漿能夠較快、順暢地經(jīng)過孔道并充滿孔道的所有孔隙，最大可能地減少泥漿縮短變形和孔隙，提高孔道灌漿的飽滿度和密實(shí)性。對水泥漿灌漿料的質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)要求以下：序號檢測項(xiàng)目檢測項(xiàng)目指標(biāo)要求1凝結(jié)時(shí)間/h初凝大于6終凝小于242水泥漿稠度/s初始18±430min≤283常壓泌水率/%3h≤224h04壓力泌水率/%≤3.5524h自由膨脹率/%0~167d限制膨脹率/%0~0.17抗壓強(qiáng)度/MPa7d≥2828d≥408抗折強(qiáng)度/MPa7d≥6.028d≥8.09充盈度合格注：①、水灰比：為滿足可灌性要求，一般采用水泥漿，水灰比應(yīng)在0.3～0.4之間；②、漿體流動度14～18S；③、漿體泌水性：a、小于水泥漿初始體積2%。b、四次連續(xù)測試的結(jié)果的差值＜1%。c、拌和后24h水泥漿的泌水應(yīng)能有吸??；④、漿體初凝時(shí)間：6小時(shí)；⑤、漿體強(qiáng)度：7天齡期強(qiáng)度≥28MPa，28天齡期強(qiáng)度≥⑥、漿體對鋼鉸線無腐化作用；歡迎共閱六常用注漿工藝?yán)侠{工藝作為最常用的注漿方法，大體分為兩大階段，一是準(zhǔn)備工作階段，另一個(gè)是孔道注漿階段。準(zhǔn)備階段主要包括:注入清水，干凈孔道→安裝出漿口與注漿口的牢固閥；在第二階段中：從注漿口開始注漿→出漿口出漿，而且冒出濃漿→關(guān)掉出漿口閥門→穩(wěn)壓2min→注漿端關(guān)閉閥門→4h后拆掉閥門。到此注漿工序操作完成。在注漿時(shí)，應(yīng)該依照必然的注漿要求。比方說最常有的曲線孔道，要從低點(diǎn)的注漿孔壓入，從最高點(diǎn)的排氣孔進(jìn)行排氣與泌水。而在孔道注漿序次方面，應(yīng)先壓基層孔道，后壓上層孔道。注漿應(yīng)次序進(jìn)行，中間不得停止。較集中的孔道，應(yīng)盡量連續(xù)注漿直至完成。當(dāng)碰到條件限制，不能夠連續(xù)注漿時(shí)，后注漿的孔道在注漿前要用水沖洗。注漿時(shí)壓力也有必然要求，最大壓力為0.5-0.7MPa；當(dāng)孔道較長時(shí)，最大壓力保持在1.0MPa左右。老例注漿工藝注漿段、出漿段如3.1、圖3.2所示。圖3.1老例工藝注漿段圖3.2老例工藝出漿段傳統(tǒng)的注漿工藝明顯的擁有限制性，主要表現(xiàn)在：大量的氣泡存在于漿體中，當(dāng)漿體固結(jié)硬化后，氣泡會形成為孔隙，這也是造成漿體內(nèi)部存在條狀或孔狀小孔洞的主要原因；其他，水泥漿會發(fā)生離析、析水、干硬后產(chǎn)生縮短，析出的水造成漿體的減少，致使混凝土強(qiáng)度不足，為工程留下了隱患。但該方法在國內(nèi)橋梁工程中相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)還將被廣泛應(yīng)用。真空注漿工藝碰到多種原因的影響，注漿時(shí)水泥漿進(jìn)入會受阻，從而難以達(dá)到優(yōu)異的漿體密實(shí)度。這些原因主要包括:使用的預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)壁摩阻力、在梁體混凝土澆筑過程中造成管的破壞、孔道內(nèi)鋼束造成的漿體流動受阻、壓漿泵的壓力不足等。為了消除或減少這些因素的影響，能夠采用真空輔助技?xì)g迎共閱術(shù)注漿。真空注漿時(shí)，第一需要將孔道抽空，再后壓注水泥。它同時(shí)采用了孔道真空吸漿和壓漿進(jìn)行。詳盡注漿操作為:清水沖洗，干凈孔道→將孔道兩端的錨具封錨→清理注漿孔→孔道兩端安裝引出管，攪拌水泥漿→開啟真空泵將孔道抽真空→啟動注漿泵，抽真空端的漿體進(jìn)入儲漿罐→關(guān)掉真空泵，打開排氣閥→注漿泵連續(xù)工作，持壓→完成注漿→拆卸外接收道。如圖4所示。4孔道真空輔助壓漿工藝流程圖與老例注漿方法對照較，真空注漿技術(shù)擁有以下優(yōu)勢:、孔道內(nèi)的空氣基本被除掉去，同時(shí)也除掉了水泥漿中的氣泡，注漿的密實(shí)度大大提高。除掉了氣泡，提高了注漿的質(zhì)量；、孔道在整個(gè)注漿過程中向來保持了優(yōu)異的密封性，在真空負(fù)壓下，漿體中的稀漿，率先進(jìn)入負(fù)壓容器，使得孔道中漿體的稠度一致；、在真空狀態(tài)下，減少了波折孔道高低而使?jié){體自己形成的壓頭差；d、該技術(shù)有利于復(fù)雜、波折孔道的注漿，提高了注漿效率；、注漿時(shí)采用塑料漣漪管，耐腐化性好，能阻攔有害物質(zhì)穿透管道，保證了預(yù)應(yīng)力構(gòu)件擁有優(yōu)異的長久性。七灌漿料的老例試驗(yàn)檢測方法灌漿料漿體的老例試驗(yàn)檢測方法主要涉及抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間、流錐時(shí)間、自由泌水率、壓力泌水率、充盈度、24h自有膨脹率等。所涉及技術(shù)指標(biāo)詳盡檢測方法依照J(rèn)C/T2093-2011《后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道灌漿外加劑》、八灌漿料的工程質(zhì)量檢測方法鉆芯取樣法鉆芯檢測法平時(shí)是在發(fā)現(xiàn)存在灌漿質(zhì)量時(shí)使用。該方法是最早被用來檢測灌漿弊端的方法，屬于一種局部破壞的檢測手段。其優(yōu)點(diǎn)在于直觀有效，弊端則是工作量大、效率低、花銷高，而且容易造成預(yù)應(yīng)力鋼絞線的傷害。探底雷達(dá)法探地雷達(dá)法（，它GPR），利用高頻電磁波，以寬頻帶短脈沖的形式由結(jié)構(gòu)表面?zhèn)魅牖炷羶?nèi)部，碰到異質(zhì)或界線時(shí)被反射回來。而鋼絞線對電磁波有必然的障蔽作用。它主要的弊端是:①不適合于密集鋼筋情況；②由于高頻電磁波受金屬障蔽的影響，因此不適合于鐵皮漣漪管；③合用范歡迎共閱圍窄，在必然情況下對弊端不敏感、測試精度低。3超聲波成像法（UT）超聲波成像法是利用超聲波透射法能夠檢測壓漿弊端，但需要從板的兩側(cè)面對測，而且需要耦合，作業(yè)性差，效率低，難以合用。沖擊彈性波法檢測技術(shù)沖擊彈性波法檢測技術(shù)原理是在預(yù)應(yīng)力孔道錨具端頭施加一個(gè)剎機(jī)會械沖擊激發(fā)的低頻應(yīng)力波，由另一頭的接收端接收激發(fā)信號，由于壓漿弊端平時(shí)發(fā)生在管道的上方，一般只需測試最上方的鋼絞線即可。經(jīng)過測試彈性波經(jīng)過鋼絞線的流傳時(shí)間，并結(jié)合鋼絞線的長度計(jì)算出彈性波經(jīng)過鋼絞線的波速。經(jīng)過波速的變化判斷預(yù)應(yīng)力孔道灌漿密實(shí)度的情況。一般地，波速與壓漿密實(shí)度有相關(guān)性，隨著密實(shí)度增加，波速逐漸減小，隨著密實(shí)度降低，波速逐漸增加。當(dāng)灌漿密實(shí)度達(dá)到100%時(shí)，測試的錨索的P波波速湊近混凝土中的P波波速。此檢測方法檢測時(shí)可分為兩類:1)基于孔道兩端穿透的方法；2)基于反射的沖擊回波法。該兩種方法從定性和弊端定位兩方面檢測縱向預(yù)應(yīng)力梁管道的壓漿質(zhì)量情況，并對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行辦理，對典型弊端進(jìn)行解析，議論注漿質(zhì)量情況。該方法在測試過程中針對一個(gè)測試面或兩個(gè)測試面均可操作，其可操作性較高，是一種較為簡略、有效的測試方法。其他檢測方法其他檢測方法主要有表面波頻譜成像法（SASW），