公路工程預應力孔道灌漿材料全國交通工程設施（公路）標準化技術委員會

一、工作簡介

（一）任務來源

根據(jù)交通運輸部交科技函[2019]267號文件《交通運輸部關于下達2019年

交通運輸標準化計劃（第一批）的通知》，下達了《公路工程預應力孔道灌漿

料（劑）》行業(yè)標準（項目編號：JT2019-40）的標準制定項目。該標準由交通

運輸部公路科學研究院、湖北中橋科技有限公司等單位進行修訂。

（二）協(xié)作單位及分工

本標準主要由交通運輸部公路科學研究院、湖北中橋科技有限公司、武漢理

工大學、內(nèi)蒙古路橋建筑安裝工程有限責任公司、中冶武漢冶金建筑研究院有

限公司、江蘇超力建材科技有限公司、內(nèi)蒙古高等級公路建設開發(fā)有限責任公

司、江蘇點石新材料科技有限公司、廣州市和易建材實業(yè)有限公司、內(nèi)蒙古自

治區(qū)牙克石公路養(yǎng)護管理處、濟南交泰工程技術有限公司等單位共同修訂。各

參加單位具體分工如下表所示。

表1.1標準編制協(xié)作單位及分工

序號單位具體分工

1交通運輸部公路科學研究院組織、協(xié)調(diào)，試驗驗證

2湖北中橋科技有限公司試驗驗證及標準編寫

3武漢理工大學試驗驗證及標準編寫

4內(nèi)蒙古路橋建筑安裝工程有限責任公司試驗驗證及標準編寫

5中冶武漢冶金建筑研究院有限公司試驗驗證及標準編寫

6江蘇超力建材科技有限公司產(chǎn)品調(diào)研及試驗驗證

7內(nèi)蒙古高等級公路建設開發(fā)有限責任公司產(chǎn)品調(diào)研及標準編寫

8江蘇點石新材料科技有限公司產(chǎn)品調(diào)研、資料收集、產(chǎn)品試驗對比

9廣州市和易建材實業(yè)有限公司產(chǎn)品調(diào)研及試驗比對

10內(nèi)蒙古自治區(qū)牙克石公路養(yǎng)護管理處產(chǎn)品調(diào)研，參與標準的編寫

11濟南交泰工程技術有限公司產(chǎn)品調(diào)研及試驗比對

1

（三）主要工作過程

2019年5月成立公路工程預應力孔道灌漿材料編制起草組；

2019年6月7日，標準負責起草單位在北京市召開了第一次行業(yè)標準工作

會議。在會上交流了產(chǎn)品生產(chǎn)與應用情況，討論了標準制定的內(nèi)容，安排了調(diào)

研與驗證試驗內(nèi)容，明確了分工，制定了工作方案與計劃。

2019年6月～2019年12月，進行試驗驗證工作和標準起草工作。驗證試

驗工作由交通運輸部公路科學研究院主要負責，試驗樣品為市場銷售產(chǎn)品或由

施工企業(yè)提供樣品。第一階段試驗由交通運輸部公路科學研究院主要負責，主

要對采用的試驗方法進行研究并細化，以減少不同試驗室的試驗誤差，提高方

法的復演性、可比性和準確性。第二階段試驗由交通運輸部公路科學研究院負

責，對生產(chǎn)企業(yè)所送試樣一式兩份進行并行試驗。第一、二階段試驗2019年12

月前完成后。標準負責起草單位根據(jù)調(diào)研與驗證試驗結果起草行業(yè)標準征求意

見稿（草案）。

2019年12月27日，標準負責起草單位在北京市召開了第二次行業(yè)標準工

作會議，共有生產(chǎn)與施工企業(yè)、科研院所等6家單位的10名代表參加會議。在

會上，匯報了第一、二階段驗證試驗情況與試驗結果，對行業(yè)標準征求意見稿

（草案）提出了修改意見。

2020年5月30日，標準負責起草單位根據(jù)專家建議以及會議討論結果，標

準編寫組對征求意見稿進行再次總結修改，形成標準征求意見稿。

（四）標準主要起草人及其工作內(nèi)容

本標準的主要起草人及主要分工如下表所示：

表1.2標準主要起草人及其工作內(nèi)容

序號姓名單位具體工作內(nèi)容

1王稷良交通運輸部公路科學研究院組織、協(xié)調(diào)，標準的制定

2周強湖北中橋科技有限公司技術指標的確定及相關技術咨詢

3劉勝軍內(nèi)蒙古高等級公路建設開發(fā)有限技術指標的確定及相關技術咨詢

責任公司

2

序號姓名單位具體工作內(nèi)容

4張文坤內(nèi)蒙古自治區(qū)牙克石公路養(yǎng)護管產(chǎn)品調(diào)研、資料收集、產(chǎn)品試驗對比

理處

5陳瀟武漢理工大學室內(nèi)試驗、數(shù)據(jù)分析，參與標準的編寫

6肖建國內(nèi)蒙古路橋建筑安裝工程有限責室內(nèi)試驗、數(shù)據(jù)分析，參與標準的編寫

任公司

7曾明中冶武漢冶金建筑研究院有限公技術指導及試驗比對

司

8王新寬內(nèi)蒙古高等級公路建設開發(fā)有限室內(nèi)試驗、數(shù)據(jù)分析，參與標準的編寫

責任公司

9丁小華湖北中橋科技有限公司產(chǎn)品調(diào)研、資料收集及產(chǎn)品試驗對比

10董海軍內(nèi)蒙古路橋建筑安裝工程有限責產(chǎn)品調(diào)研、資料收集及產(chǎn)品試驗對比

任公司

11田雨君交通運輸部公路科學研究院產(chǎn)品調(diào)研、資料收集及產(chǎn)品試驗對比

12黃立軍江蘇超力建材科技有限公司產(chǎn)品調(diào)研、資料收集及產(chǎn)品試驗對比

13任中杰內(nèi)蒙古高等級公路建設開發(fā)有限產(chǎn)品調(diào)研、資料收集及產(chǎn)品試驗對比

責任公司

14司兵勇江蘇點石新材料科技有限公司室內(nèi)試驗、數(shù)據(jù)分析

15李華福廣州市和易建材實業(yè)有限公司產(chǎn)品調(diào)研、資料收集及產(chǎn)品試驗對比

16耿東山內(nèi)蒙古路橋建筑安裝工程有限責產(chǎn)品調(diào)研以及資料收集

任公司

17寶群群內(nèi)蒙古高等級公路建設開發(fā)有限產(chǎn)品調(diào)研以及資料收集

責任公司

18于詠妍交通運輸部公路科學研究院技術指標的確定

19周紫晨中冶武漢冶金建筑研究院有限公產(chǎn)品調(diào)研以及資料收集

司

20李立輝交通運輸部公路科學研究院產(chǎn)品調(diào)研以及資料收集

21李元二湖北中橋科技有限公司室內(nèi)試驗、數(shù)據(jù)分析

22何哲交通運輸部公路科學研究院數(shù)據(jù)分析，參與標準的編寫

23杜天玲交通運輸部公路科學研究院數(shù)據(jù)分析，參與標準的編寫

24王怡昕交通運輸部公路科學研究院產(chǎn)品調(diào)研以及資料收集

25程凱斌湖北中橋科技有限公司室內(nèi)試驗、參與標準的編寫

26劉英交通運輸部公路科學研究院產(chǎn)品調(diào)研以及資料收集

27韓晶濟南交泰工程技術有限公司產(chǎn)品調(diào)研以及資料收集

3

二、標準編制原則和主要內(nèi)容

（一）標準編制的原則

本標準依據(jù)GB/T1.1—2009給出的相關要求和有關標準、政策法規(guī)進行編

制的。制定本標準應滿足我國技術發(fā)展和生產(chǎn)需要，充分體現(xiàn)行業(yè)進步和發(fā)展

趨勢，符合國家產(chǎn)業(yè)政策，推動行業(yè)技術水平的提高。標準文本格式、條款主

要是依據(jù)GB/T1.1—2009《標準化工作導則第1部分：標準的結構和編寫規(guī)則》

進行編寫。本標準的主要內(nèi)容是對公路工程預應力孔道灌漿材料提出性能要求，

規(guī)定了該產(chǎn)品的范圍、分類、要求、技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則以及標志、

包裝、儲存和運輸?shù)葍?nèi)容。

（二）修訂的理由和目的

當前我國經(jīng)濟的快速發(fā)展必然會帶動基礎設施建設的快速發(fā)展，隨之而來的

大型設備的安裝、橋梁和鐵路的建設日益增加，因此這就對灌漿材料的性能提

出了更高的要求。各種基礎設施的大規(guī)模建設，越來越多的工程實踐表明灌漿

工藝在各類復雜環(huán)境及結構條件下，已經(jīng)成為保證工程質量及安全的非常實效

的新技術。隨著灌漿技術的不斷變化，灌漿材料也得到廣泛的發(fā)展，大類可分

為化學灌漿材料與非化學類灌漿材料。

目前公路工程應用最為廣泛和數(shù)量最多的灌漿類材料為橋梁結構的預應力

孔道灌漿材料。預應力管道灌漿材料及施工質量是確保預應力混凝土橋梁結構

工程質量的關鍵，在工程中具有實際的應用價值。預應力管道灌漿材料在橋梁

預應力結構中的主要作用有：（1）保護預應力筋不外露使其免遭或緩遭銹蝕，

保證預應力混凝土結構安全，延長橋梁使用壽命；（2）是預應力鋼筋與混凝土

良好結合，保證預應力的有效傳遞，使預應力鋼筋與混凝土共同荷載；（3）消

除預應力混凝土結構在反復荷載作用下，由于應力變化對錨具造成的疲勞破壞，

提高結構的耐久性。所以，預應力管道灌漿是確保預應力結構工程質量、延遲

預應力橋梁結構安全使用年限的關鍵因素。

針對目前公路工程預應力結構灌漿特殊性，2014年交通運輸部發(fā)布了

JT/T946-2014《公路工程預應力孔道灌漿料（劑）》的行業(yè)標準，全面推行新

4

的管道灌漿材料在橋梁建設中的應用，提高工程質量、結構安全性和耐久性。

與此同時，該材料在使用過程中發(fā)現(xiàn)的問題和材料自身的缺陷也需要進一步研

究完善。一是受傳統(tǒng)施工技術和觀念的影響，一般設計、施工和監(jiān)理人員對對

灌漿材料灌影響漿質量缺乏足夠的認識；二是近年來新材料和新工藝快速革新，

預應力孔道灌漿材料性能也得到大幅提升，原標準的在一定程度上影響了新產(chǎn)

品的推廣和性能的提升；三是經(jīng)過該標準進過4年的應用和驗證，應用過程中

發(fā)現(xiàn)部分檢項技術指標和方法欠合理，影響了產(chǎn)品的檢測和真正優(yōu)質產(chǎn)品的篩

選。針對JT/T946-2014《公路工程預應力孔道灌漿料（劑）》存在的問題，為

確保公路工程預應力結構灌漿的的工程質量、提高使用灌漿材料的技術水平，

有必要對原《公路工程預應力孔道灌漿料（劑）》標準進行修訂，以適應灌漿

材料得發(fā)展，也進一步規(guī)范和指導灌漿材料產(chǎn)品質量及其在公路工程中的應用。

本標準根據(jù)公路工程預應力結構的特殊要求，并參照JTG/TF50-2011《公

路橋涵施工技術規(guī)范》的相關規(guī)定進行修訂。

本標準規(guī)定了預應力孔道灌漿材料的技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、

包裝、運輸和貯存。適用于公路工程灌注預應力構件孔道、預應力錨索空隙等

使用的灌漿材料。

本標準在修訂過程中重點考慮如下因素：

針對目前JT/T946-2014《公路工程預應力孔道灌漿料（劑）》在執(zhí)行過程

中存在的問題，編制組擬從以下幾個方面進行修訂：

1.建議將原標準名稱修改為《公路工程預應力孔道灌漿材料》，刪除灌漿劑

的相關內(nèi)容，重點推廣和應用灌漿料

原標準在制定過程中，同時制定了灌漿劑和灌漿料兩種產(chǎn)品，其中灌漿劑作

為一種中間產(chǎn)品，其存在主要是為降低物流成本，節(jié)約工程造價。但在實際應

用過程中發(fā)現(xiàn)，由于水泥質量波動及與外加劑適應性等原因，在使用灌漿劑制

備漿液時，經(jīng)常會出現(xiàn)質量波動，影響最終灌漿效果，因此建議刪除灌漿劑內(nèi)

容，重點推廣應用灌漿料。

2.修正灌漿材料抗壓與抗折強度測試方法或相關技術指標

5

目前灌漿材料硬化后檢測的灌漿抗折與抗壓強度檢測采用GB/T17671《水

泥膠砂強度檢驗方法》，但由于灌漿材料強度較高、脆性較大，經(jīng)常導致實測數(shù)

據(jù)偏差過大，造成測試結果無效的情況出現(xiàn)。為提高檢測的有效性與科學性，

本次修訂時擬嚴格規(guī)定試驗測試環(huán)境與測試步驟，同時針對偏差過大現(xiàn)象將適

當修訂檢測過程中數(shù)據(jù)的處理方式，即達到保證材料產(chǎn)品質量的情況下，保證

試驗的有效性。

3.修訂壓力泌水測試方法和設備要求

為了反映出在壓漿過程中，灌漿材料的性能變化及質量，原《公路工程預

應力孔道灌漿料（劑）》中設置了壓力泌水的參數(shù)。該參數(shù)可以較好反映壓漿過

程對灌漿材料性能的影響，但由于測試設備及測試過程的原因，很多測試單位

的測試準確度較低，無法反映灌漿材料的真實性能，本次在修訂過程中，將嚴

格規(guī)范壓力泌水的測試條件和步驟，并對壓力泌水測試設備進行嚴格規(guī)定，避

免測試試驗中出現(xiàn)誤差。

（三）標準編制和主要試驗驗證分析

1.標準技術性能確定因素

預應力孔道灌漿材料是以普通硅酸鹽為基料，以連續(xù)粒徑分布的超細礦物粉

體為改性組分，通過添加各種外加劑如高性能減水劑、塑性膨脹劑、增稠劑、

阻銹劑等而制成，具有極高的流動性能、穩(wěn)定性能，適當?shù)呐蛎浶阅芎土己玫?/p>

工作性能。由于改性摻合料是一種幾乎不含多孔狀物質的球狀顆粒，粒徑極細，

為灌漿材料帶來了極好的填充和“滾珠效應”，物理減水效果顯著，加之高效減

水劑的作用，使得灌漿材料水膠比明顯降低，流動性增大。采用塑性膨脹劑和

傳統(tǒng)膨脹劑復摻，起到了早期微膨脹和硬化后不收縮的良好效果。結合大分子

聚合物增稠劑的空間位阻效應，重點解決了高流動性漿體的穩(wěn)定性，漿液狀態(tài)

靜止如“果凍”，動之如“牛奶”，觸變性極好。預應力管道灌漿材料及施工質

量是確保預應力混凝土橋梁結構工程質量的關鍵，在工程中具有實際的應用價

值。預應力孔道灌漿材料在橋梁預應力結構中的主要是保護預應力鋼筋不外露

使其免遭或延緩銹蝕，保證預應力混凝土結構安全，延長橋梁使用壽命；灌漿

6

材料將預應力鋼筋與混凝土良好結合，保證預應力的有效傳遞，使預應力鋼筋

與混凝土共同承受荷載；也可以消除預應力混凝土結構在反復荷載作用下，由

于應力變化對錨具造成的疲勞破壞，提高結構的耐久性。所以，預應力孔道灌

漿是確保預應力結構工程質量、延遲預應力橋梁結構安全使用年限的關鍵因素。

工程應用中要求所使用的灌漿料具有以下特征：a.較好的流動度；b.泌水率低、

不離析、無沉降；c.適宜的凝結時間；d.灌漿料在凝固前應具備一定膨脹作用，

硬化中期微膨脹作用；e.具有一定抗折抗壓強度。

目前，孔道灌漿存在的問題較多，主要表現(xiàn)在：a.灌漿材料漿體出機流動

性能不好，或者是流動性能保持差，導致灌漿時可泵送能力差；b.漿體泌水大，

易離析分層，管道內(nèi)形成游離水，硬化后高點處漿體起粉，管道難成飽滿狀態(tài)；

c.硬化后漿體不密實，空隙多、斷漿多，與預應力鋼筋粘結不實，致使預應力

鋼絞線產(chǎn)生應力腐蝕。這些問題給橋梁的安全使用留下來隱患，將直接影響橋

梁及構件的耐久性。國內(nèi)外曾發(fā)生多次因為預應力鋼筋銹蝕而引起的橋梁垮塌

事件。目前國內(nèi)已經(jīng)建成使用或正在建設的橋梁均存在預應力孔道灌漿不密實

的質量通病，為橋梁長期安全運營留下不同程度的安全隱患?？椎拦酀{是預應

力混凝土結構建設急需解決的關鍵技術，導致預應力孔道灌漿不密實的主要因

素是灌漿材料和灌漿工藝，其中灌漿材料漿體材料流動性差、泌水和收縮等是

主要原因。

為了保證預應力結構的安全性、可靠性和耐久性，建議適宜的質量控制體

系，把控好預應力孔道灌漿材料質量，是保障預應力結構的安全的重要條件。

2.關于標準名稱的修改

建議將原標準名稱修改為《公路工程預應力孔道灌漿材料》。為了節(jié)約物流

成本，原標準中將灌漿劑和灌漿料兩種材料同時保留。但在實際應用過程中發(fā)

現(xiàn)，由于水泥質量波動及外加劑適應性等原因，經(jīng)常會出現(xiàn)采用灌漿劑時，制

備出的漿液易出現(xiàn)質量波動，影響最終灌漿效果。

標準起草組近年對預應力孔道灌漿材料的應用情況進行調(diào)研發(fā)現(xiàn)，由于預應

力孔道灌漿材料由于水膠比較低（小于0.28），極易因為原材料波動而影響灌漿

7

材料漿體的質量。對于施工現(xiàn)場來講，水泥是隨進隨用，不能進行長期儲存或

某項批次專用的，但水泥不同批次間的性能（如混合材種類、摻量變化，粉磨

細度不同，脫硫石膏質量波動或石膏形態(tài)變化）極易產(chǎn)生波動，影響灌漿材料

漿體的流動度，但施工現(xiàn)場沒有調(diào)節(jié)灌漿劑配比的能力，只能根據(jù)材料性能被

動接受漿體性能劣化的現(xiàn)象，或采用加水的方式提高漿體流動度。而加水提高

流動的方法易帶來很多方面的負面影響，如泌水、凝結時間大幅延長、漿體沉

降分層等系列問題，導致壓漿不飽滿，鋼絞線產(chǎn)生銹蝕，甚至因凝結時間延長

導致在變溫季節(jié)梁體沿波紋管產(chǎn)生凍裂。因此，為保障預應力結構灌漿質量，

避免因水泥等原材料波動產(chǎn)生負面影響，建議在實際施工時使用灌漿材料以提

高漿體的穩(wěn)定性。

3.范圍

本標準在修訂過程中，對原規(guī)定范圍進行了修訂，將原預應力孔道灌漿劑刪

除，保留預應力孔道灌漿料，修訂過程中對適用范圍未作調(diào)整。即修改為本標

準規(guī)定了預應力孔道灌漿材料的技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、

運輸和貯存。適用于公路工程灌注預應力構件孔道、預應力錨索空隙等使用的

灌漿材料。

4.術語與定義

原JT/T946-2014《公路工程預應力孔道灌漿料（劑）》中術語與定義為“預

應力孔道灌漿料”、“預應力孔道灌漿劑”。本次修訂時，不再將預應力孔道

灌漿劑作為一個產(chǎn)品品種進行推廣，對術語和定義也做了相應刪除。僅保留預

應力孔道灌漿料，并將名稱修改為預應力孔道灌漿材料，并將定義修改為：

預應力孔道灌漿材料：由減水組分、礦物摻合料、功能性組分與硅酸鹽水泥

按一定比例混合，經(jīng)專用設備干拌均勻制成，用于預應力構件孔道灌注、壓漿

及真空灌漿工藝施工用的粉體膠凝材料。

5.技術要求

（1）勻質性

8

材料的勻質性是其穩(wěn)定發(fā)揮作用的前提，本規(guī)范中對預應力孔道灌漿材料

的勻質性指標，包括含水率、細度、氯離子含量，都做出了明確的要求。在“二

（二）修訂的理由和目的”中已經(jīng)明確取消預應力孔道灌漿劑這一中間產(chǎn)品，

因此在修訂過程中將相應的灌漿劑勻質性指標刪除，僅保留了預應力孔道灌漿

材料的勻質性指標。灌漿材料細度對于其在水泥漿體中的攪拌勻質性及快速起

作用相當重要，本標準對細度的要求比《通用硅酸鹽水泥》GB175中規(guī)定的80

μm方孔篩≤10%有所提高，比國標《預應力孔道灌漿劑》GBT25182≤8%的要

求略有提高，經(jīng)大量的試驗檢測證明，該指標能夠滿足要求。氯離子含量≤0.06%

是國內(nèi)外公認的預應力結構中原材料氯離子控制標準。由于預應力鋼筋與鋼絞

線防應力銹蝕對結構耐久性和使用年限的極端重要性，在預應力孔道水泥漿體

中的氯離子主導來源是水泥，欲控制預應力鋼筋與鋼絞線快速應力銹蝕。

表2.1預應力孔道灌漿材料的勻質性要求

項目性能指標

含水率，%≤1.0

氯離子含量，%≤0.06

細度（0.080mm方孔篩篩余量），%≤10.0

標準編制組在全國范圍內(nèi)16個灌漿材料樣品進行檢測，檢測結果見下表。

表2.2預應力孔道灌漿材料勻質性檢測結果

編號含水率（%）氯離子含量（%）細度（%）

10.30.0153.5

20.10.0163.2

30.10.0130.9

40.50.0362.3

50.20.0545.6

60.10.0215.5

70.30.0093.5

80.50.0073.7

9

90.80.0102.6

100.10.1212.1

110.10.0214.9

120.20.0053.2

130.20.0433.0

140.20.0234.3

150.30.1273.9

160.10.0871.0

從表2.2的結果可以看出，灌漿材料勻質性指標中含水率降低為1%是合適，

16組檢測結果均符合要求。原檢測指標為3.0%，主要是由于灌漿劑中含有較高

含量的減水劑、塑性膨脹劑以及一些有機類的添加劑，含水率較高，控制在3.0%

是合理的，但對于灌漿材料而言，里面90%以上都是水泥和礦物摻合料，這類材

料含水率較低，一般低于1.0%。從結果中也可以看出，16組灌漿材料的氯離子

含量87.5%是滿足要求，只有兩組是超過0.06%的限值，且該指標是預應力鋼筋

混凝土對氯離子含量的限值指標。灌漿材料的細度指標借鑒了水泥的細度，水

泥的細度即要求不大于10%，從檢測結果中可以看出，16組灌漿材料結果均能

滿足技術要求。

（2）灌漿材料漿體技術要求

隨著高速公路建設向山區(qū)延伸，橋梁建設比例大幅提高，推廣和應用高質

量的管道灌漿材料在山區(qū)橋梁建設中的應用，以提高工程質量、結構安全性和

橋梁的耐久性。為了保證預應力結構的安全性、可靠性和耐久性，國內(nèi)外對預

應力結構及灌漿材料進行了大量研究。目前，管道灌漿存在的問題較多，主要

表現(xiàn)在：a.灌漿材料漿體出機流動性能不好，或者是流動性能保持差，導致灌漿

時可泵送能力差；b.漿體泌水大，易離析分層，管道內(nèi)形成游離水，硬化后高點

處漿體起粉，管道難成飽滿狀態(tài)；c.硬化后漿體不密實，空隙多、斷漿多，與預

應力鋼筋粘結不實，致使預應力鋼絞線產(chǎn)生應力腐蝕。這些問題給橋梁的安全

使用留下來隱患，將直接影響橋梁及構件的耐久性。國內(nèi)外曾發(fā)生多次因為預

應力鋼筋銹蝕而引起的橋梁垮塌事件。目前國內(nèi)已經(jīng)建成使用或正在建設的橋

10

梁均存在預應力管道灌漿不密實的質量通病，為橋梁長期安全運營留下不同程

度的安全隱患。管道灌漿是預應力混凝土結構建設急需解決的關鍵技術，導致

預應力管道灌漿不密實的主要因素是灌漿材料和灌漿工藝，其中灌漿材料漿體

材料流動性差、泌水和收縮等是主要原因。建立合理、適宜的預應力孔道灌漿

材料質量體系，是保障預應力結構質量的重要條件，表2.3是預應力孔道灌漿材

料漿體性能的具體要求。

表2.3用于預應力孔道灌漿材料漿體的性能要求

序號項目性能指標

初凝≥5

1凝結時間，h

終凝≤24

初始≤17

2流動度，s30min≤20

60min≤25

3h0

3自由泌水率，%

24h0

4鋼絲間泌水率，%4h0

0.22MPa≤3.0

5壓力泌水率，%

0.36MPa≤4.0

3h0～1.0

6自由膨脹率，%

24h0～2.0

7限制膨脹率，%水中7d0.03～0.1

7d≥6.0

8抗折強度，MPa

28d≥10.0

7d≥40

9抗壓強度，MPa

28d≥50

10充盈度合格

①凝結時間和流動度

11

對灌漿材料而言，最重要的是確保在施工灌注或壓漿過程中長時間的高流

態(tài)，即保持足夠長時段的高流動性。這是確保壓灌質量的前提條件，這里關系

最大的是下述兩類技術指標：第一類是初、終凝時間，滿足壓漿施工足夠長時

段則要求漿體的初凝時間要長，灌漿材料應具有一定的緩凝效果，國標《預應

力孔道灌漿劑》GBT25182中規(guī)定的初凝時間不小于4h；本標準規(guī)定不小于5h，

略高于國標規(guī)定。大量實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明，所有廠家生產(chǎn)的壓漿劑全部達到。

限定漿體初凝時間，就必須規(guī)定其終凝時間，不可無限期地緩凝或長期不凝固。

國標《預應力孔道灌漿劑》GBT25182和《公路橋涵施工技術規(guī)范》JTG/TF50-2011

中規(guī)定的終凝時間均不大于24h。標準編制組進行的大量實測試驗表明，均能滿

足終凝時間24h的限值。原標準規(guī)定終凝時間不長于14h，這樣做的好處是對于

要求盡快通車運營處在修復加固中的橋梁預應力孔道的壓漿灌注而言，等待水

泥漿體凝結硬化具備強度的時間將縮短了10h，有利用硬化漿體強度的快速發(fā)展，

提高梁場的利用效果，加快施工進度。但較短的終凝時間，不利于流動度的保

持，尤其是夏季施工時，在高溫條件下，為保障漿體流動度的保持效果，通常

會將灌漿材料的凝結時間適當調(diào)長，利于流動度的保持。

第二類是灌漿材料初期及壓漿進行過程中的高流動性，本標準按大量實測

數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結果，將初始、30min、60min流動度分別規(guī)定為不長于17s、20s、

25s。滿足高流態(tài)要求的流動度時間越短越好。因此，下限不必控制，預留了未

來的技術進步與發(fā)展空間，只控制上限即可。原標準三個時段的流動度規(guī)定比

國標《預應力孔道灌漿劑》GBT25182和《公路橋涵施工技術規(guī)范》JTG/TF50-2011

中規(guī)定更科學合理、工作更扎實嚴密，技術要求不是放松了，而是更高了。本

次修訂時，保留原流動度的要求。

表2.4預應力孔道灌漿材料凝結時間和流動度檢測結果

編號凝結時間，h流動度，s

初凝終凝初始30min60min

17h34min12h15min14.7514.9915.75

29h12min11h17min13.8214.2914.91

314h31min17h9min15.0715.0716.01

12

48h42min11h1min16.0016.9018.50

510h42min12h10min14.4216.6315.06

613h15min15h30min15.3916.1117.04

79h43min11h55min14.2614.8715.32

810h42min12h30min14.4214.6515.21

910h56min12h41min15.8616.3818.08

1014h16min17h57min14.6215.9117.71

119h30min10h41min16.0617.1717.36

129h11min10h15min16.6417.1217.48

1310h55min14h7min16.5416.6316.83

1413h28min16h18min16.1216.8116.87

159h30min10h41min16.4818.5224.25

1610h42min12h55min15.9516.6117.12

從16組灌漿材料的凝結時間可以看出，原標準規(guī)定的初凝時間大于5h，可

以很多的滿足，但終凝時間小于14h時，部分灌漿材料的終凝時間無法滿足要

求。部分終凝時間超過14h的灌漿材料是為更好適應高溫季節(jié)施工，避免流動

度損失過大影響灌漿效果，從實際施工效果來看，終凝時間超過14h的材料可

以更好的滿足高溫季節(jié)的施工。

從16組灌漿材料漿體流動度的結果可以看出，原標準規(guī)定的流動度是合理

的，能滿足評價現(xiàn)有灌漿材料的評價要求，且現(xiàn)有標準國標《預應力孔道灌漿

劑》GBT25182的技術要求是初始18±4s，30min流動度是不大于28s；Q/CR

409-2017《鐵路后張法預應力混凝土梁管道壓漿技術條件》的技術要求與國標

要求相同。因此該技術要求是適合的，不宜進行修訂。

②漿體的泌水、體積穩(wěn)定性技術要求

為了確保預應力結構壓灌質量，保證灌注完成的水泥漿體無裂縫、不斷裂、

無氣孔、無水孔、與預應力孔道之間密切貼合，從而形成孔道與整體結構與構

件受力的協(xié)同整體性，除了漿液的流動度而外，三類指標對保障灌漿材料硬化

13

后性能非常關鍵。第一類是規(guī)定時段自由、壓力與鋼絲間泌水率，自由與鋼絲

間泌水率均規(guī)定為0，壓力泌水率按孔道垂直高度，做出壓力為0.22Mpa時，

小于2%、0.36MPa小于4%兩個等級。第二類是3h、24h自由膨脹率和水中7天

的限制膨脹率，與國標《預應力孔道灌漿劑》GBT25182和《公路橋涵施工技術

規(guī)范》JTG/TF50-2011中規(guī)定略有不同，《公路橋涵施工技術規(guī)范》JTG/T

F50-2011中未規(guī)定限制膨脹率，未保障漿體硬化后不產(chǎn)生收縮，影響與構件受

力的協(xié)同效果，因此本標準中增加了限制膨脹率指標。國標《預應力孔道灌漿

劑》GBT25182，中規(guī)定了限制膨脹率不大于0.1%，為保障漿體與構件的整體性，

本標準在編制的過程中規(guī)定了限制膨脹率的下限值大于0.03%。第三類是充盈度，

盡管該指標是定性指標，從控制漿體中的孔隙要求出發(fā)，依然保留。與國標《預

應力孔道灌漿劑》GBT25182和《公路橋涵施工技術規(guī)范》JTG/TF50-2011中規(guī)

定所不同的是，編制組修改了該指標的名稱與試驗方法，從壓漿與灌漿的施工

實際出發(fā)，控制漿體1h的充盈度。

表2.5預應力孔道灌漿材料泌水率、限制膨脹率及充盈度檢測結果

自由泌水率，%鋼絲間泌自由膨脹率，%限制膨脹

編號充盈度

3h24h水率，%3h24h率，%

1000000.05合格

20000.10.50.08合格

30000.370.50.03合格

40000.60.80.01合格

50000.60.80.00合格

600000.20.05合格

70000.20.40.06合格

80000.30.80.04合格

90000.40.60.04合格

1000000.60.06合格

110000.20.30.08合格

1200000.80.09合格

14

130000.20.50.04合格

140000.20.30.07合格

150000.060.120.08合格

1600000.120.04合格

從16組灌漿材料檢測結果中可以看出，灌漿材料漿體的自由泌水率（3h、24h）、

鋼絲間泌水率、自由膨脹率（3h、24h）、充盈度均能滿足標準原有技術指標要

求，在本次修訂中未對該項指標進行修訂。限制膨脹率中有2個樣品不符合原

標準技術要求，占比12.5%，該指標仍然適用。

壓力泌水是衡量灌漿材料粘聚性的一項重要指標，灌漿材料的壓力泌水率反

應的是漿體和拌合物在壓力作用下發(fā)生離析的難易程度，比自由泌水和鋼絲間

泌水更符合灌漿材料泵送的實際。標準編制組在調(diào)研及對技術指標驗證過程中

發(fā)現(xiàn)，壓力泌水率測試方法及技術指標不適合灌漿材料漿體性能的檢測。編制

組模擬預應力孔道結構，試圖在壓力泌水容器中設置一根鋼絞線，形成泌水通

道，避免漿體在壓力下因產(chǎn)生分層無法將水排出。試驗設計了壓力泌水率的裝

置，設計鋼筒內(nèi)徑50mm，高200mm。模擬鋼絞線泌水管：外徑12mm，長度100mm；

管上鉆孔φ1x10個，6排，相當于φ12.7x100鋼絞線線間縫隙面積。泌水管外

包裹一層500目篩網(wǎng)，防止?jié){液中顆粒堵塞泌水管孔。

表2.6預應力孔道灌漿材料漿體壓力泌水率檢測結果

壓力泌水率（原標準），%壓力泌水率（新測試方法），%

編號

0.22MPa0.36MPa0.22MPa0.36MPa

1002.13.9

2002.84.5

30.30.41.11.8

4000.92.9

50.20.32.43.2

6002.93.6

7001.83.1

15

8001.73.4

90.30.43.24.6

100.10.32.33.9

110.20.33.64.8

12003.25.2

13002.33.2

14000.92.0

150.10.42.93.7

16001.11.8

從新舊兩種壓力泌水率測試方法可以看出，因新方法排水面積更大，泌出

水量更多，更容易區(qū)分在有壓力情況下，灌漿材料的泌水性能。原標準因為泌

出水是從底部排除，漿體在靜置過程中，差生沉降，容易堆積在濾網(wǎng)上部，賭

賽網(wǎng)孔，只是泌出水無法排除。新的壓力泌水率方法很多的解決了這個問題，

利用泌水管，將上部泌水到處，避免因沉降等原因堵住濾孔，無法排水的問題。

從測試結果可以看出，原測試方法測試的結果多數(shù)樣品很難排除水，結果

顯示為零泌水，與我們實際觀測到的不太相符。新方法，將水導出后，泌水率

明顯提高，可更準確反應灌漿材料漿體在壓力下的泌水情況。從測試結果可以

看出，0.22MPa壓力時，設定3%為限值時，約20%的樣品不能滿足要求，0.36MPa

壓力時，設定4%為限值時，25%樣品不能滿足要求，限值是可以反映壓力條件下

漿體的性能，可以作為甄選條件。

③硬化漿體的抗壓與抗折強度

灌漿材料的力學性能是灌漿材料承受荷載能力的一個重要體現(xiàn)。原標準規(guī)定

了灌漿材料的抗折與抗壓強度，本次修訂過程中，編制組對抗壓與抗折強度技

術要求進行了驗證。

表2.7預應力孔道灌漿材料硬化漿體抗壓與抗折強度檢測結果

抗折強度，MPa抗壓強度，MPa

編號

7d28d7d28d

16

110.314.476.993.7

29.411.263.376.9

38.812.172.383.1

49.910.961.875.3

58.610.352.662

613.2/65.171.4

710.711.677.787.7

811.012.187.593.2

910.011.265.970.3

108.110.249.167.1

119.111.152.666.4

126.89.658.068.1

136.69.144.755.7

149.111.152.666.4

157.711.055.767.6

167.610.845.267.6

從結果結果可以看出，原標準規(guī)定的7d抗折強度不小于6MPa、28d抗折強度

不小10MPa，7d抗壓強度不小于40MPa、28d抗折壓強度不小50MPa是合理的，

16組樣品測試結果顯示，僅抗折強度因偏差較大，造成了2個樣品的28d抗折

強度不符合要求，但合格率仍然為87.5%，抗壓強度合格率為100%。

6.試驗方法

（1）勻質性測試方法

勻質性檢測項目包括含水率、細度以及氯離子含量。含水率測試方法參照

按GB/T18046《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》的規(guī)定進行測試；細

度按照GB/T8077《混凝土外加劑勻質性試驗方法》的規(guī)定進行測試。氯離子含

量按GB/T176《水泥化學分析方法》規(guī)定的方法進行。

（2）灌漿材料漿體性能測試

17

①試驗條件

試驗溫度應保持在20℃±2℃，相對濕度應不低于50%。灌漿材料、拌合水

及試模等的溫度應與室溫相同。

②材料和配比：

預應力孔道灌漿材料的拌合用水應符合JGJ63的規(guī)定，漿體的水膠比范圍

應控制在0.24~0.28之間。

③水泥漿制備：

預應力孔道灌漿材料的漿體制備設備宜采用調(diào)速攪拌機，可調(diào)整線速度范

圍：2.5m/s～20.0m/s；帶垂直齒的渦輪葉片；標準水泥膠砂攪拌鍋。配制水泥

漿時，灌漿材料、拌合水按比例進行攪拌（重量比），稱量允許偏差為±2g。稱

取灌漿材料3kg。攪拌前攪拌鍋和攪拌葉先用濕布擦過，按水膠比將拌合用水加

入攪拌鍋，先低速攪拌，并緩慢加入灌漿料，形成均勻的漿體后，高速攪拌不

低于5min。低速攪拌時，攪拌葉片圓周切線速度不應低于2.5m/s，高速攪拌時，

攪拌葉片圓周切線速度不應低于15.0m/s。

④凝結時間

按GB/T1346《水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性試驗方法》的規(guī)定

進行。將按照要求制備好的漿體，參照水泥凈漿測試凝結時間的步驟和判定要

求進行測試。

⑤流動度

漿體流動度測試的試驗儀器包括：流動錐、秒表。流動度測試儀—流動錐，

尺寸如圖1所示。流動錐的校準：1725mL±5mL水流出的時間應為8.0s±0.2s。

18

圖2.1流動錐示意圖（單位：mm）

預應力孔道灌漿漿體流動度測試試驗步驟與結果取值：首先，先將流動錐

調(diào)整放平，關上底口活門，將攪拌均勻的灌漿材料漿體注入流動錐內(nèi)，直至漿

體液面觸及點規(guī)下端（1725mL±5mL水泥漿）。開啟活門，使?jié){體自由流出，記

錄漿體全部流出（流動錐中漿體液面下降到漏斗出口，流動錐出出口開始透光）

時間（s）。其次，初始流動度測試完畢，將所有漿體轉入攪拌鍋，靜置至30min

（從加水攪拌時開始計算），然后以不低于15m/s的轉速攪拌2min，測試其30min

流動度。連續(xù)測定兩次（精確至0.1s），取其平均值（精確至1s）作為30min

流動度。最后，初始或30min流動度測試完畢，將所有漿體轉入攪拌鍋，靜置

至60min（從加水攪拌時開始計算），以不低于15m/s的轉速攪拌2min，測試其

60min流動度。連續(xù)測定兩次（精確至0.1s），取其平均值（精確至1s）作為

60min流動度。

⑥自由泌水率和自由膨脹率

預應力孔道灌漿材料自由泌水率和自由膨脹率測試的試驗儀器，自由泌水

率與24h自由膨脹率兩部分測試結合進行，試驗裝置簡圖見圖2.2。采用1000mL

量筒，或采用直徑為60mm，高為500mm的底部密封的透明有機玻璃管，并配帶

密封蓋。

19

2

3

1

231

aa

a

圖2.2水泥漿自由泌水率和自由膨脹率試驗裝置（單位：mm）

自由泌水率和自由膨脹率測試的試驗步驟如下：將容器放置在水平面上，

并保持與水平面垂直，往容器中灌入漿體約800mL±10mL，靜置1min后，測量

并記錄初始高度a1，然后蓋嚴。放置3h和24h后分別測其離析水面高度a2和水

泥漿膨脹面高度a3。a1、a2、a3的讀數(shù)精確至0.1mm。

自由泌水率和自由膨脹率測試結果計算：

a.自由泌水率計算，按式（1）分別計算3h、24h常壓泌水率（Bf,i）：

a2a3100%(1)

Bf,i

a1

式中：

Bf,i——i小時自由泌水率，（%）；

a1——初始水泥漿高度，（mm）；

a2——泌水面高度，（mm）；

a3——膨脹面高度，（mm）。

b.自由膨脹率計算,按式（B.2）分別計算3h、24h自由膨脹率（εf,i）：

a3a1100%(2)

f,i

a1

20

式中：

εf,i——i小時自由膨脹率，（%）；

a1——初始水泥漿高度，（mmm）；

a3——膨脹面高度，（mm）。

c.試驗結果取值,同一時段，自由泌水率或自由膨脹率均應取2個平行試驗

數(shù)據(jù)的算術平均值（精確至0.1%），作為該時段的測試結果。

⑦鋼絲間泌水率

鋼絲間泌水率試驗儀器，包括：鋼絲間泌水筒（圖3），內(nèi)徑100mm、高160mm，

最小刻度值10mL。預應力鋼絞線：公稱直徑為12.7mm的7根鋼絲捻制的標準型

鋼絞線，符合GB/T5224要求的預應力混凝土用鋼絞線，長度以比試驗用量筒

高度長10mm~30mm為準。鋼絞線使用前用丙酮擦洗，清楚表面污垢。玻璃量筒：

容積10mL、分度值0.2mL。

圖2.3鋼絲間泌水筒示意圖

鋼絲間泌水率試驗步驟，首先，將制備的灌漿材料漿體靜置10min，待漿體

21

中因攪拌引入的大氣泡消失后緩慢注入鋼絲間泌水筒，注入漿體體積約為800mL，

并記錄其準確體積V0，精確至0.2mL；其次，在中心位置插入鋼絞線至鋼絲間泌

水筒底部；最后，靜置3h后用吸管吸出漿體表面泌出的水，移入10mL的量筒

內(nèi)，測量泌水量V1，精確至0.2mL。

鋼絲間泌水率按式(3)計算。應取2個平行試驗數(shù)據(jù)的算術平均值（精確至

0.1%），作為鋼絲間泌水率的測試結果。

V1

Msj=100%(3)

V0

式中：

鋼絲間泌水率，（）；

Msj—%

V1—灌漿材料漿體上部泌水的體積，（mL）；

V0—測試前灌漿材料漿體的體積，（mL）。

⑧壓力泌水率

壓力泌水率試驗儀器。壓濾容器，內(nèi)徑50mm、高200mm的鋼制圓筒，兩端

配以分別帶有壓縮空氣接管和泌水出水接管的端蓋，端蓋與筒體絲扣連接。泌

水管與筒體端口鑲嵌聚四氟乙烯密封墊圈。壓濾容器應符合圖4的要求。泌水

管，外徑12mm，長度100mm的頂端封閉的硬質塑料管，管上均勻分布60個直徑

為1mm的排水孔。濾網(wǎng)，500目。集水量筒容積10mL、分度值0.2mL。能提供最

大壓力不低于0.80MPa的壓縮空氣氣瓶。配置最大讀數(shù)不小于1.0MPa，最小刻

度值0.02MPa的壓力表。

22

圖2.4壓力泌水容器示意圖

壓力泌水率測試的試驗步驟。首先，將裝好濾網(wǎng)的泌水管插入密封座孔內(nèi)，

再將鋼筒與密封座旋緊；其次，將200mL拌合均勻的灌漿材料漿體注入底部已

裝配齊全的壓濾容器內(nèi)，并記錄其體積V0，精確至0.2ml；再次，安裝并旋緊上

端密封蓋，垂直放置在支架上，靜靜置10min，上端連接壓縮空氣，開啟壓縮空氣

閥，迅速加壓至試驗壓力；最后，保持試驗壓力5min后，關閉壓縮空氣閥卸壓，

并稍微傾斜漏斗，使漏斗下部泌水管中的泌水全部流出，記錄泌水體積V1，精

確至0.1mL。

壓力泌水率試驗結果計算與取值，壓力泌水率計算，試驗結果應取連續(xù)2

次試驗數(shù)據(jù)的算術平均值（精確至0.1%），作為壓力泌水率的測試結果。

壓力泌水率按式(4)計算：

V1

Myl=100%(4)

V0

式中：

壓力泌水率，（）；

Myl—%

V1—集水容器收集的泌水體積（mL）；

V0—測試前灌漿材料漿體的體積（mL）。

⑨限制膨脹率

灌漿材料漿體的制備按5.2.2和5.2.3，限值膨脹率測試按照GB23439《混

23

凝土膨脹劑》中限制膨脹率試驗方法進行。

⑩抗壓、抗折強度

將制備好的灌漿材料漿體倒入符合JC/T726要求的40mm×40mm×160mm的

試模內(nèi)，靜置至水泥漿接近初凝，將其表面多余的漿體刮掉，24h拆模后放入標

準養(yǎng)護室于水中養(yǎng)護7d、28d。硬化漿體抗折強度與抗壓強度測試參照JTGE30

規(guī)定的水泥膠砂強度試驗方法進行?？拐叟c抗壓強度計算按下列要求進行：

a）抗折強度按式（5）計算：

1.5FfL

R（5）

fb3

式中：Rf——抗折強度（MPa）；

Ff——破壞荷載（N）；

L——支撐圓柱中心距（mm）；

b——試件斷面正方形的邊長，為40mm。

抗折強度，取三塊試件抗折強度測定值的算術平均值，結果精確至0.1MPa。

當三個強度值中有超過平均值±10%的，應剔除后再平均，以平均值作為抗折強

度試驗結果。

b）抗壓強度按式（6）計算：

F

Rc（6）

cA

式中：Rc——抗壓強度（MPa）；

Fc——破壞荷載（N）；

A——受壓面積（mm2）。

抗壓強度，取六個抗壓強度測定值的算術平均值，結果精確至0.1MPa。如

果六個強度值中有一個值超過平均值±10%的，應剔除后再以剩下的五個結果平

均。如果五個值中再有超過平均值±10%的，則以變異系數(shù)Cv與95%保證率的代

表值Rc0.95雙控表示計算結果。即當按式（7）計算的變異系數(shù)Cv不大于10%時，

24

Rc0.95按式（8）計算，結果計算精確至0.1MPa。當變異系數(shù)Cv大于10%時，則

此組試件無效。

S

Cv=（7）

Rc

式中：Cv——變異系數(shù)（%）；

Rc——抗壓強度平均值（MPa）；