一、水泥基灌浆料与灌浆剂概念
水泥基灌浆材料是由水泥、集料(或不含集料)、外加剂和矿物掺合料等原材料,经混合生产而成的具有合理级配的干混料。水泥基灌浆材料加水拌和均匀后具有可灌注的流动性、不离析、不泌水、早强、高强、无收缩、微膨胀等性能。因其具有自流性好、无毒、无害、**化、对水质及周围环境无污染、绿色环保且在施工方面具有质量可靠、降低成本、缩短工期和使用方便等优点而被广泛应用于灌浆工程、设备安装以及混凝土加固修补等工程。
而在后张预应力孔道中,为防止预应力筋锈蚀,并通过凝结后的浆体将预应力传递至混凝土结构中。为保证预应力构件的强度、密实性、耐久性等性能,一般采用**压浆料与压浆剂用于后张法预应力孔道的注浆。而**压浆料是指由水泥、高效减水剂、膨胀剂和矿物掺合料等多种材料干拌而成的混合料,在施工现场按一定比例加水并搅拌均匀后,用于充填后张预应力孔道的压浆材料;而**压浆剂是指由高效减水剂、膨胀剂和矿物掺合料等多种材料干拌而成的混合剂,在施工现场按一定比例与水泥、水混合并搅拌均匀后,用于充填后张预应力孔道的压浆材料。所谓**,是指专门用于后张预应力孔道的压浆,且均应由工厂化制造生产。
水泥基灌浆材料在公路工程上的通过9根钢筋混凝土梁的抗弯试验,研究各加固梁抗弯承载力的提高程度,考察配筋率、CFRP用量和粘贴层数、粘结胶类型、附加锚固措施等各项影响因素对极限承载力的影响,研究无机胶粘贴碳纤维布加固梁的可行性;对防止碳纤维发生早期破坏的锚固措施进行试验研究,以完善附加锚固措施和方法:绘制所有试验梁荷载一挠度图,分析碳纤维片材加固后对试验梁刚度的影响:绘制所有试验梁的钢筋及碳纤维片材的荷载一应变图,并对其变化趋势进行分析说明;通过对比试验,观察梁的裂缝开展情况,并比较分析裂缝形态。应用有:地脚螺栓锚固、设备基础或钢结构柱脚底板的灌浆、混凝土结构加固改造及后张预应力混凝土结构孔道灌浆。但后张预应力混凝土结构孔道灌浆涉及zui多,要求zui严格,因此,应重点研究。
二、水泥基灌浆料现行相关规范
《水泥基灌浆材料(JC/T 986-2005)》
《水泥基灌浆材料应用技术规范(GB/T 50448-2008)》
《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(DL/T 5148-2012)》
《水泥基灌浆材料施工技术规程(YB/T9261-98)》
《预应力孔道灌浆剂(GB/T 25182-2010)》
《铁路后张法预应力混凝土梁管道压浆技术条件》TB/T 3192-2008
《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2002(2011修订版)
三、水泥基灌浆料的应用领域
1.地脚螺栓锚固
灌浆材料多用于设备基础、钢结构柱脚地板的地脚螺栓锚固。为了保证灌浆材料凝结硬化之后与地脚螺栓之间紧密锚固,在灌浆之前应适当处理地脚螺栓表面的铁锈和油污,然后调整位置的同时将己经拌和好的灌浆材料注入到螺栓孔中。灌浆过程中严禁振捣,但可适当插捣。具体施工工艺见图1。
图1.地脚螺栓锚固工艺图
2.二次灌浆
二次灌浆是灌浆材料的一种传统自18世纪80年代,**批钢筋混凝土结构问世,此后普遍应用于工业与民用建筑,随后而来的钢筋混凝土结构腐蚀条件下的安全使用和耐久性问题也就越来越多的摆在了人们的面前。1925年,在密勒**下,美国开始在硫酸盐含量较高的土壤中进行试验,以获取混凝土结构长期腐蚀的数据;同期联邦德国钢筋混凝土协会也对混凝土在自然条件下的腐蚀情况进行了一次长期试验。应用方法。与地脚螺栓锚固类似,灌浆之前应将设备的地板、混凝土基础表面进行细致的清理,不允许有碎石、浮浆、浮灰、油污等杂物残留。灌浆过程应尽可能缩短灌浆的时间,且必须连续灌浆,二次灌浆是从一侧开始进行,直到另一侧溢出浆液为止。对于较长设备或轨道基础的灌浆,视实际工程情况可分段施工。在灌浆过程中严禁振捣,必要时可采用灌浆助推器。为减少灌浆材料水分的过快蒸发,当环境温度**30摄氏度时,施工人员应当尽量避免灌浆部位受到阳光的直射。具体工艺步骤如图2所示。
图2.二次灌浆工艺图
3.混凝土结构加固和改造
混凝土结构加固和改造,是水泥基灌浆材料在设备加固、二次灌浆之外的又一重要应用。其主要发挥了水泥基灌浆材料耐高温、耐老化,无毒性,成本低廉等优良性能。大量工程应用表明,利用灌浆材料对混凝土结构进行加固和改造,易于施工、工期短、效果好。
4.预应力孔道灌浆
预应力孔道灌浆是将灌浆材料注入到预留的预应力混凝土孔道中,灌浆材料本身必须具备良好的流动性,它能够将预应力钢筋与套管由于杜拉纤维或聚丙烯纤维的掺入能减少或消除混凝土中原生裂缝的数量和尺度,对混凝土的这种作用效果大于界面数量增加引起的负面效应。混凝土整体密实性提高,以及改善了混凝土的抗渗漏性,杜拉纤维和改性聚阿烯纤维的分别加入都能使混凝土块的抗碳化性“**届混凝土耐久性会议”也于1987年在亚特兰大召开(论文集SP-100)。1989年IABSE在里斯本召开“结构耐久性”国际会议,同年欧洲混凝土学会(CEB)颁布了“耐久混凝土结构设计指南”。1990年欧洲CEB的模式规范(MODELCODE)中增列了耐久性一章。1991年“*二届混凝土耐久性会议”在法国召开(论文集SP-126),在主题报告“混凝土耐久性—50年的进展”中指出混凝土结构耐久性破坏的主要原因是钢筋锈蚀、寒冷气候下的冻害,侵蚀环境下的物理化学作用。增强。随杜拉纤维和改性聚丙烯纤维掺量的增加,混凝土表面的碳化深度减小。之间的空隙填满,能够尽快达到一定的抗压强度和粘结强度,而且能够保护预应力钢筋不外露而遭锈蚀,保证预应力混凝土结构或构件的安全寿命灌浆材料具有一定的微膨胀性能,能够减少和补偿水泥浆在凝结过程中的收缩变形,防止裂纹的产生,它能够使预应力钢筋与混凝土良好结合,保证预应力的有效传递。
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