目前,國際上普遍將高強無收縮灌漿料應用于機械設(shè)備安裝和加固修補工程中。70年代改革開放之初,為了滿足進口設(shè)備的需要,我國開始了灌漿料的研制工作,并于1977年研制成功,開始在冶金設(shè)備安裝中大量應用。經(jīng)過20多年的研究、實踐,我國灌漿料的技術(shù)性能逐步提高,其各項技術(shù)性能已達到國際水平。在灌漿料的使用上,已從傳統(tǒng)的用于機械設(shè)備安裝的二次灌漿發(fā)展到用于混凝土結(jié)構(gòu)的加固修補方面,并獲得了良好的效果。
高強灌漿料的主要技術(shù)指標對于結(jié)構(gòu)加固修補工程,由于其特殊性,往往要求加固修補效果好,工期快和易于施工等特點。因而,體現(xiàn)于灌漿料上的要求即為其流動度、膨脹率、早期和最終強度以及凝結(jié)時間等指標。
1.1 流動度
表示材料流動性能的方法國際上有三種,即流動度法、漏斗法和坍落度法。它們的限界值分別是:流動度法的限界值≥240mm;漏斗法流出時間范圍是(8±2) s;坍落度法的限界值≥25cm.目前,我國普遍采用流動度法考查灌漿料的流動性能。為了滿足灌漿施工自行流動的要求,灌漿料的流動度必須大于240mm.國外灌漿料的流動度指標,最低規(guī)定為240mm.如果沒有必要的流動性能,狹小的空間是灌不進去的,達不到飽滿填充的效果,即使其他性能再高,對灌漿工程也沒有意義。所以,灌漿料的流動度是評價灌漿料質(zhì)量優(yōu)劣的首要條件。
灌漿料的流動度隨加水率(用水量/干料重量)的增大而增大。但是,加水率過大會出現(xiàn)泌水現(xiàn)象和降低抗壓強度。灌漿料加水率的可調(diào)節(jié)范圍應在1%以內(nèi)。
灌漿料的流動度隨停放時間的增加而減小。所以在進行灌漿施工時,對灌入的拌合物要不停地用竹劈子往復拉動,以維護其流動性能。
1.2 膨脹率
膨脹率是灌漿料的第二個主要技術(shù)指標。為了使灌漿料硬化后,能夠獲得飽滿填充效果,灌漿料必須具有適宜的膨脹性能。
我國《混凝土外加劑應用技術(shù)規(guī)范》(GBJ119-88)規(guī)定灌漿料的1d豎向自由膨脹率為0.1%~0.5%,6個月的剩余豎向自由膨脹率大于0.05%。
1.3 抗壓強度
在結(jié)構(gòu)加固修補中,一般都希望有較高的早期強度,以便盡早投入使用。灌漿料的1d抗壓強度最低應大于20MPa.目前,國內(nèi)常用灌漿料的抗壓強度指標一般為R1≥30MPa,R3≥40MPa,R28≥60MPa. 1.4鋼筋粘結(jié)強度無論是修補加固工程還是設(shè)備基礎(chǔ)灌漿,要保證灌漿料與鋼筋具有足夠的粘結(jié)強度,才能達到一體化目的。
灌漿料與光面鋼筋的粘結(jié)強度一般應大于或等于6MPa,與螺紋鋼筋的粘結(jié)強度一般應大于或等于30MPa. 1.5凝結(jié)時間凝結(jié)時間是影響施工進度的重要指標。對于加固修補工程,往往希望強度上得越快越好,即希望終凝時間盡可能的短。但是初凝時間不易過短,過短時易造成拌合物流動性降低而影響施工操作和灌注質(zhì)量。
灌漿料的初凝時間一般應為4h左右,終凝時間一般應為5h左右。
2 高強灌漿
材料在結(jié)構(gòu)加固修補技術(shù)中的應用為了使灌漿料的技術(shù)性能得以充分發(fā)揮,保證結(jié)構(gòu)加固修補工程的質(zhì)量,在灌漿施工中尤其應注意以下幾點問題:
2.1 認真確定灌注方案,模板支設(shè)要嚴密
2.2 合理布置灌漿孔與排氣孔
2.3 保證灌漿料膨脹率及強度增長所需的溫度條件
環(huán)境溫度過低會降低灌漿料抗壓強度增長速度和降低膨脹率。1995年12月北京某工程采用灌漿料進行加固補強,由于當時最低氣溫在0℃以下,我們采取了以下幾條保溫措施:
(1)采用溫水攪拌,水溫最高不超過33℃,以拌合物溫度達到23℃為宜。溫度過高會使拌合物流動性降低或發(fā)生假凝現(xiàn)象。
(2)采用棉被包裹維持熱量不散失。
(3)搭暖棚,使用紅外線燈照射。保證環(huán)境溫度在15℃以上。
由于采取了上述措施,灌漿料1d抗壓強度達到41.8MPa,28d抗壓強度達到85.0MPa,加固效果很理想。
3 結(jié)語
經(jīng)過多項工程實踐證實,用灌漿料進行結(jié)構(gòu)加固修補,具有易于施工、工期快和加固修補效果好的特點。在施工過程中,認真確定灌注方案,嚴密支設(shè)模板,合理布置灌漿孔與排氣孔,并保證灌漿料膨脹率及強度增長所需的溫度條件等,是結(jié)構(gòu)加固修補成功的必要條件。灌漿料,由于其早強、高強、微膨脹和自流等性能特點,已在結(jié)構(gòu)加固修補技術(shù)中得到愈來愈多的應用。