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2015-4-3

CGM 高強(qiáng)無收縮灌漿料的性能

CGM 高強(qiáng)無收縮灌漿料的性能

依據(jù)大量的試驗(yàn)成果,闡明 CGM 高強(qiáng)無收縮灌漿料是一種具有早強(qiáng)、高強(qiáng)、高流態(tài)、微膨脹和耐久性好等多種優(yōu)點(diǎn)的新型復(fù)合材料。它是將流態(tài)混凝土、早強(qiáng)高強(qiáng)混凝土、膨脹混凝土和外加劑等多種混凝土技術(shù)綜合運(yùn)用。

CGM high-strength non-shrinkage grouting material

Abstract : Based on a great of experiment results, high-strength non-shrinkage grouting material is composite material which has many features including early-strength 、 high-strength 、 natural flow, micro-expansion. It is also a technology use of many concrete including natural flow concrete, early-strength and high-strength concrete, expansion concrete, admixture concrete and so on.
Key words : high-strength non-shrinkage, grouting material, expansion

為了提高冶金、石化和電力等系統(tǒng)的軋鋼、連鑄、壓縮機(jī)、大功率泵和發(fā)電機(jī)等大型與特大型設(shè)備的安裝精度,加快安裝速度和延長設(shè)備使用壽命,需要采用流動(dòng)度大、強(qiáng)度高和具膨脹特性的灌漿材料。這類材料不僅可用于大中型設(shè)備的地腳螺栓的錨固、墊板座漿的二次灌漿,也可用于梁柱接頭,工程搶修等具有早強(qiáng)、高強(qiáng)、無收縮和高流態(tài)要求的建筑施工。
一、 CGM 新灌漿料性能研究
1 、 CGM 灌漿料是一種具有早強(qiáng)、高強(qiáng)、高流態(tài)、微膨脹和耐久性好等多種優(yōu)點(diǎn)的新型復(fù)合材料。為此,它的研究與開發(fā)包含流態(tài)混凝土,高強(qiáng)早強(qiáng)混凝土,膨脹混凝土和外加劑應(yīng)用等多種技術(shù),以無機(jī)膠凝材料和高強(qiáng)骨料為主,通過摻入不同種類的外加劑使得產(chǎn)品具有各種要求的性能,其主要性能如表 1 所示。

表 1 產(chǎn)品主要性能

名稱

豎向膨脹率 /%

抗壓強(qiáng)度 /MPa

流動(dòng)度 /mm

鋼筋粘結(jié)強(qiáng)度 /MPa

1d

3d

28d

圓鋼

螺紋鋼

CGM

0.01~0.05

30~45

35~55

50~75

260

6.0

13.0

二、試驗(yàn)材料和方法
1 、試驗(yàn)方法執(zhí)行下列標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范
(1) 跳桌流動(dòng)度 GB8077 — 87
(2) 豎向膨脹率 GBll9 — 88
(3) 抗壓強(qiáng)度 GBll9 — 88
(4) 凝結(jié)時(shí)間 GBll7 — 85
(5) 鋼筋粘結(jié)力 YBJ222 — 90
(6) 疲勞試驗(yàn) GBJ82 — 85
(7) 彈性模量 JBJ70 — 90
(8) 砂漿抗?jié)B JC474 — 92
(9) 凍融 CBJ82 — 85
(10) 鋼筋銹蝕 YBJ222 — 90
(11) 熱膨脹 GB7320 — 87

2 、試驗(yàn)用材料
(1)CGM 灌漿料
(2) 自來水

三、性能
 用于設(shè)備灌漿的 CGM 灌漿料材料是一種具有高強(qiáng)、早強(qiáng)、高流動(dòng)態(tài)和微膨脹等特性的混合材料。它主要是由特殊膠凝材料、膨脹材料、高強(qiáng)骨料和多種外加劑組成的。現(xiàn)對試驗(yàn)成果作一介紹。
1 、流動(dòng)度
流動(dòng)度指標(biāo)是灌漿施工有無成效的重要條件。根據(jù)國外設(shè)計(jì),一般要求灌漿料的跳桌流動(dòng)度大于 240mm ,以保證灌漿料依靠自重或稍加插搗就能流進(jìn)所要填充的全部空隙。按不同水料比測定的 CGM 灌漿料的流動(dòng)度和強(qiáng)度 ( 見圖 1 與表 2) ,圖 1 表 2 顯示 CGM 灌漿料隨著用水量的增加流動(dòng)度增大,而抗壓強(qiáng)度則降低。

 


—— %
CGM

流動(dòng)度 /mm

抗壓強(qiáng)度 /MPa

1d

3d

28d

11

160

58

60

75

12

220

50

56

72

13

260

48

52

69

14

280

44

50

65

15

310

38

45

58

根據(jù)試驗(yàn),在不同溫度條件下該材料流動(dòng)性延續(xù)時(shí)間對流動(dòng)度影響見表 3 。施工中應(yīng)注意對攪拌好的灌漿料不宜久置。

表 3 時(shí)間延續(xù)對流動(dòng)度的影響


—— %
CGM

溫度 / ℃

流動(dòng)度 /mm

0min

30min

60min

90min

120min

13

10

260

260

250

240

210

13

20

260

265

240

230

190

13

35

260

250

200

175

140

2 、凝結(jié)時(shí)間
灌漿料的凝結(jié)時(shí)間直接影響到施工連續(xù)性和質(zhì)量。 CGM 中膠凝材料的水化速度隨環(huán)境溫度不同而改變,凝結(jié)時(shí)間也隨之變化。所測定的不同溫度和流動(dòng)度 CGM 的凝結(jié)時(shí)間 ( 表 4) ,可供不同條件下施工參考之用。

表 4 CGM 的凝結(jié)時(shí)間

流動(dòng)度 /mm

溫度 / ℃

凝結(jié)時(shí)間 /h

初凝

終凝

210

20

3.8

6.7

270

20

4.1

7.0

270

10

5.8

8.3

210

10

5.6

8.0

270

35

2.8

4.9

3 、限制膨脹性
在設(shè)備安裝中,用灌漿料澆筑的二次灌漿層上表面高度不能低于初始表面高度,而且要向上有一定膨脹變化,這種變形稱為豎向限制膨脹。地腳螺栓的錨固有一定的膨脹應(yīng)力,使螺栓錨于應(yīng)力場中,可大大地提高抗拉拔的能力。見圖 2 、表 5 表明 CGM 灌漿料在常溫下都有一定的豎向限制膨脹性,限制膨脹率在 0.010% ~ 0.040 %范圍內(nèi),并在灌漿后十天左右開始穩(wěn)定。

表 5 CGM 在常溫膨脹率 %

1d

2d

3d

7d

10d

14d

28d

0.008

0.010

0.012

0.026

0.030

0.032

0.036

 

4 、抗壓和抗折強(qiáng)度
按國內(nèi)規(guī)范要求,一般設(shè)備安裝的二次灌漿采用的細(xì)石混凝土強(qiáng)度應(yīng)比設(shè)備基礎(chǔ)混凝土高一級。當(dāng)用無墊板方式安裝設(shè)備時(shí),按國外設(shè)計(jì)要求,灌漿料的一天抗壓強(qiáng)度要達(dá)到 30MPa , 28d 抗壓強(qiáng)度達(dá)到 60MPa ,甚至更高 ( 如鋼連鑄 ) 。為了滿足上述設(shè)計(jì)要求,在對 CGM 原材料配比進(jìn)行大量試驗(yàn)研究后,測定的抗壓、抗折強(qiáng)度的范圍值見表 6 。

表 6 CGM 的抗壓抗折強(qiáng)度 MPa

抗壓強(qiáng)度

抗折強(qiáng)度

1d

3d

28d

1d

7d

28d

30~40

40~55

60~75

6~8

10~14

12~14

從表 6 數(shù)據(jù)可見, CGM 的早期和后期抗壓強(qiáng)度都達(dá)到國內(nèi)外設(shè)計(jì)要求,抗折強(qiáng)度與普通混凝土相比更有優(yōu)越性。因此,可以在有早強(qiáng)、高強(qiáng)要求的國產(chǎn)和進(jìn)口設(shè)備的二次灌漿工程中使用。

四、其它性能指標(biāo)
1 、鋼筋粘結(jié)強(qiáng)度
對圓鋼筋一天的粘結(jié)強(qiáng)度已超過 6.0MPa ,對螺紋鋼筋一天的粘結(jié)強(qiáng)度已超過 13.0MPa 。因此, CGM 灌漿料可部分代替環(huán)氧樹脂作地腳螺栓的錨固材料。
2 、抗?jié)B性
CGM 灌漿料的抗?jié)B水性較一般防水混凝土能力好得多。機(jī)油滲透率、油滲深度、強(qiáng)度增長率等多項(xiàng)試驗(yàn)表明,該材料浸油后強(qiáng)度不降低,耐油滲性能好。
3 、低溫和凍融性能
CGM 具有良好的低溫性能,在冰箱 - 5 ℃ ,環(huán)境 -10 ℃ 的條件下使用時(shí),其 7d 抗壓強(qiáng)度不低于 30MPa 。轉(zhuǎn)為標(biāo)溫養(yǎng)護(hù)后,其抗壓強(qiáng)度立即上升,能滿足較低溫度下的工程設(shè)計(jì)和施工要求。低溫型的 CGM 在凍融后強(qiáng)度幾乎不損失。因此,可適用于在凍融環(huán)境中的設(shè)備安裝工程。
4 、不導(dǎo)致鋼筋銹蝕
CGM 灌漿材料往往與鋼筋和鐵制設(shè)備基礎(chǔ)長期接觸。試驗(yàn)表明其系列產(chǎn)品在自然電位處于鈍化狀態(tài) (0 ~ 300mV) ;試塊劈開后,所埋的鋼筋無腐蝕。因此,可以說 CGM 灌漿料不會(huì)導(dǎo)致鋼筋銹蝕。

五、結(jié)論
1 、 CGM 灌漿料有很好的流動(dòng)性,適用于設(shè)備的二次灌漿、地腳螺栓錨固和工程維修;
2 、 CGM 灌漿料的初凝時(shí)間、終凝時(shí)間和膨脹率均滿足工程設(shè)計(jì)和施工要求;
3 、 CGM 灌漿料具有很高的抗壓強(qiáng)度,完全可滿足國產(chǎn)和進(jìn)口設(shè)備對灌漿體強(qiáng)度的要求;
4 、 CGM 灌漿料與鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度高,可替代環(huán)氧樹脂作為地腳螺栓的錨固材料,且在自然電位下對鋼筋無銹蝕作用。
5 、 CGM 灌漿料的抗?jié)B水性好,抗油滲和浸蝕能力強(qiáng),低溫條件下強(qiáng)度較高,且抗凍融性較好。
CGM 灌漿料具有良好的耐疲勞性,在 200 萬次疲勞試驗(yàn)后,靜壓強(qiáng)度仍很高,而同條件下普通同標(biāo)號混凝土在 15 萬次時(shí)就已破壞。據(jù)國內(nèi)外資料顯示,摻灌漿料的彈性模量都低于普通混凝土,這有益于減緩設(shè)備的振動(dòng)荷載對基礎(chǔ)的沖擊壓力。在 CGM 灌漿料膨脹觀測過程中,灌漿料膨脹速率存在一定波動(dòng),經(jīng)數(shù)次試驗(yàn)分析,排除試驗(yàn)誤差后的影響,可能是受水泥熟料中不同礦物水化的影響,這一機(jī)理尚待證實(shí)?偠灾 CGM 灌漿料工程性能佳,適用范圍廣,是一種很好灌漿材料。


一、用途

    各種機(jī)械設(shè)備安裝二次灌漿

    熱荷設(shè)備基礎(chǔ)墊層

    各種設(shè)備安裝地腳螺栓錨固

    抗熱輻射環(huán)境建筑結(jié)構(gòu)

二、特性

    自流免振 —— 砂漿自流,施工免振,確保無漏空灌漿

    微 膨 脹 —— 澆注體長期使用無收縮

    早強(qiáng)高強(qiáng) —— 澆后 1 天強(qiáng)度可達(dá) 30 ~ 50MPa

    持久高強(qiáng) —— 絕無后期強(qiáng)度下降之慮

    耐 油 滲 —— 密實(shí)抗?jié)B適應(yīng)機(jī)座油污環(huán)境

    抗 剝 離 —— 新舊界面結(jié)合牢固

三、技術(shù)指標(biāo)

強(qiáng)度 MPa

豎向膨脹率

流動(dòng)度

鋼筋粘接力

需水量

一次灌漿厚度

澆注

用量

臨界粒度

1d

3d

28d

30~50

60~80

90~100

0.1~3‰

≥ 300㎜

6MPa

(圓鋼)

11~13%

≤ 200㎜

2200㎏/m 3

2㎜(粒度可調(diào)整)

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