灌浆料的强度的决定因素主要是配合比,水灰比,骨料,外加剂,密实度以及后期的养护等。
配合比
通过合理的配合比设计,使灌浆料的强度更高。
水灰比
灌浆料抗压强度与灌浆料用水泥的强度成正比,按公式计算,当水灰比相等时,高强度等级水泥比低强度等级水泥配制出的灌浆料抗压强度高许多。另外,水灰比也与灌浆料强度成正比,因此,当水灰比不变时,企图用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的,此时只能增大灌浆料和易性,增大灌浆料的收缩和变形。
总之,影响灌浆料抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比,要控制好灌浆料质量,重要的是控制好水泥和灌浆料的水灰比两个主要环节。此外,影响灌浆料强度还有其它不可忽视的因素。
骨料
骨料对灌浆料强度也有一定影响,当石质强度相等时,碎石表面比卵石表面粗糙,它与水泥砂浆的粘结性比卵石强,当水灰比相等或配合比相同时,两种材料配制的灌浆料,碎石的灌浆料强度比卵石强。细骨料品种对灌浆料强度影响程度比粗骨料小,所以灌浆料公式内没有反映砂种柔效,但砂的质量对灌浆料质量也有一定的影响。因此,砂石质量符合灌浆料各标号用砂石质量标准的要求。由于施工现场砂石质量变化相对较大,因此现场施工人员砂石的质量要求,并根据现场砂含水率及时调整水灰比,以灌浆料配合比,不能把实验配比与施工配比混为一谈。
密实度
在浇注现场一定要把灌浆料振捣均匀,排出里面空气,增加灌浆料密度
后期养护
后期应按施工规范的规定予以养护、气温高低对灌浆料强度发展有一定的影响。冬季要保温防冻害,夏季要防暴晒脱水。现冬季施工一般采取综合蓄热法及蒸养法。
加固卸荷
加固一般都存在新加部分应力滞后的问题,为了使新老结构尽可能的共同受力,加固前先卸去原结构所承受的荷载,加固后再重新施加是较好的方法。完全和卸荷可采用千斤顶反向加荷;简单卸荷可仅移去活荷载,并避免施工荷载。
构造措施
加固设计不属常规设计,设计师一般接触少,相关规范、标准、材料指标熟知程度也较差,有些加固方法目前尚未制订统一标准。设计师能注意到加固设计的主要方面,但构造措施常被遗漏,如应设置的附加锚固措施等,给工程质量带来隐患,在复杂、多重的加固设计中,与有经验的施工技术人员沟通是必要的。
工艺分类
粘钢加固
适用于承受静力为主的梁板柱构件受弯、受剪、受拉,以及柱受压加固。若用于梁板受压以及承受动力较大构件的加固,应增设附加的锚固措施;例如每100mm设置2个植筋螺栓或穿梁、穿板对拉螺栓锚固。
主要用于:地脚螺栓锚固、裁埋钢筋,灌浆层厚度30mm<δ<200mm的设备基础二次灌浆。有抗油要求的设备基础二次灌浆称谓普通灌浆料。
粘碳纤维加固
适用于梁板柱受弯、受剪、受拉加固,适用于承受动力较大构件的加固。
主要用于:灌浆层厚度≥150mm的设备基础二次灌浆。建筑物的梁、板、柱、基础和地坪的补强加固(修补厚度≥40mm)。有抗油要求的设备基础二次灌浆,称谓加固工程灌浆料。
外包钢加固
适用范围同(A),用于需大幅度提高承载力的构件。
主要用于:预应力孔道灌浆,灌浆层厚度10mm<δ<150mm设备二次灌浆,混凝土梁柱加固角钢与混凝土之间缝隙灌浆,称谓混凝土缝隙修复灌浆料。
化学植筋
适用于受弯、受剪、受压、受拉新老构件连接锚固。
主要用于:精密、大型、复杂设备安装;混凝土结构加固改造,增强,路面快速修复,称谓高强无收缩灌浆料。
裂缝化学灌浆
适用于恢复裂缝混凝土、砌体构件的整体性和使用功能,阻断其他介质的浸蚀。
主要用于:高温环境下灌浆料,高温下体积稳定,热震性好,设备长期处于高温辐射温度500℃环境,灌浆层厚度30mm<δ<200mm的设备基础二次灌浆,称谓耐热型灌浆料。
孔洞修补加固
适用于混凝土、砌体构件孔洞、凹坑、截面不足的补强。
主要用于:施工时间短,2小时强度达C20,立即可运行设备,灌浆层厚度30mm<δ<200mm二次灌浆抢工期工程,称谓抢修工程灌浆料。
预应力加固
适用于梁板受弯、受拉加固。
主要用于:大体积、高精密、复杂结构设备的灌浆需要,所灌浆部位不留死角。具有良好的稳定性,称谓精密设备特大型重工设备灌浆料。
增大截面加固
适用于对自重、截面增加及外观变化不敏感的结构。
主要用于:负温下强度增长快,无受到冻害影响,地脚螺栓锚固、栽埋钢筋,灌浆层厚度30mm<δ<200mm的设备基础二次灌浆。有抗油要求的设备基础二次灌浆,称谓防冻型灌浆料。
原材料
1、水泥:宜采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,且符合GB 175的规定。采用其它水泥时应符合相应的标准要求。
2、细骨料:应符合G B/T 14684规定的I类天然砂或人工砂。
3、混凝土外加剂:混凝土外加剂应符合GB 8076及JC4 76的规定。
4、 其它材料:GB/T50448-2008应符合相关标准要求。灌浆料常规物理性质(新桥规提出的灌浆料性能指标)。
理论基础
1. 基础处理
清扫设备基础表面,不得有碎石、浮浆、灰尘、油污和脱模剂等杂物。灌浆前24h,设备基础表面应充分湿润。灌浆前1h,应吸干积水。
2. 确定灌浆方式
根据设备机座的实际情况,选择相应的灌浆方式,由于CGM具有很好的流动性能,一般情况下,用"自重法灌浆"即可,即将浆料直接自模板口灌入,完全依靠浆料自重自行流平并填充整个灌注空间;若灌注面积很大、结构特别复杂或空间很小而距离很远时,可采用"高位漏斗法灌浆"或"压力法灌浆"进行灌浆,以确保浆料能充分填充各个角落。
3. 支模
根据确定的灌浆方式和灌浆施工图支设模板,模板定位标高应高出设备底座上表面至少50mm,模板支设严密、稳固,以防松动、漏浆。
4. 灌浆料的搅拌
按产品合格证上推荐的水料比确定加水量,拌和用水应采用饮用水,水温以5~40℃为宜,可采用机械或人工搅拌。采用机械搅拌时,搅拌时间一般为1~2分钟。采用人工搅拌时,宜先加入2/3的用水量搅拌2分钟,其后加入剩余用水量继续搅拌至均匀。
施工
1、灌浆施工前应准备搅拌机具、灌浆设备、模板及养护物品。
2、二次灌浆时,模板与设备底座四周的水平距离宜控制在100mm左右;模 板顶部标高应不低于设备底座上表面50mm。
3、混凝土结构改造加固时,模板支护应留有足够的灌浆孔及排气孔,灌浆孔径不小于50mm,间距不超过1000mm。
4、水泥基灌浆材料拌和时,应按照产品要求的用水量加水。宜采用机械拌和。拌和时宜先加入2/3的水拌和约3min,然后加入剩余水量 拌和直至均匀,拌和地点宜靠近灌浆地点。
5、地脚螺栓锚固灌浆:
⑴地脚螺栓成孔时,螺栓孔壁粗糙,应将孔内清理干净,不得有浮灰、
油污等杂质,灌浆前用水浸泡8~12h,清除孔内积炎。
⑵灌浆前应清除地脚螺栓表面的油污和铁锈。
⑶将拌和好的水泥基灌浆材料灌入螺栓孔内时,可根据需要调整螺栓的
位置。灌浆过程中严禁振捣,可适当插捣,灌浆结束后不得再次调整螺栓。
施工养护措施:
⑴灌浆时,日平均匀温度不应低于5℃,灌浆完毕后裸露部分应及时喷洒养护剂或覆盖塑料薄膜,加盖湿草袋保持湿润。采用塑料薄膜覆盖时,水泥基灌浆材料的裸露表面应覆盖严密,保持塑料薄膜内有凝结水。灌浆料表不便浇水时,可喷洒养护剂。
⑵应保持灌浆材料处于湿润状态,养护时间不得少于7d。
⑶当采用快凝快硬型水泥基灌浆材料时,养护措施应根据产品要求的方法执行。
⑷冬季施工,工程对强度增长无特殊要求时,灌浆完毕后裸露部分应及时覆盖塑料薄膜并加盖保温材料。起始养护温度不应低于5℃。在负温度条件养护时不得浇水。
⑸拆模后水泥基灌浆材料表面温度与环境温度之差大于20℃时,应采用保温材料覆盖养护。
⑹如环境温度低于水泥基灌浆材料要求的低施工温度或需要加快强度增长时,可采用人工加热养护方式养护措施应符合国家现行标准《建筑工程冬期施工规程》JGJ104的有关规定。
应用范围
(1)需安装的设备设备基础的一次灌浆和二次灌浆。
(2)钢筋栽埋及建筑、岩土工程的锚杆锚固。
(3)建筑加固改造工程,梁柱接头、变形缝、施工缝浇筑。
(4)道路、桥梁、隧道、机场等工程抢修施工使用。
(5)铁路轨枕的锚固施工。
(6)柱湿包钢加固用于灌注角钢和柱间隙缝。
什么是超细水泥灌浆料
超细水泥灌浆料是由高强型超细水泥、膨胀剂、矿渣等多种助剂,经特殊设备精制而成的新一代无机刚性超细灌浆材料,主要用于狭小空间结构的填充,是水泥基灌浆料的一个分支。