景德鎮(zhèn)灌漿料強度說明

時間：2019-02-15作者：北京博瑞雙杰新技術(shù)有限公司瀏覽：218

     原材料組成
水泥基灌漿料主要由水泥、細(xì)集料、膨脹劑、礦物摻合料、高效減水劑、調(diào)凝劑、保水劑、消泡劑等組成。
1 水泥
水泥作為壓漿材料中主要的組分之一，水泥的品種、活性、強度等級和用量等對壓漿材料的性能有著重要的影響。
常用的水泥品種有:普通硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥等，或它們之間的復(fù)合使用。為保證灌漿料硬化后的強度，水泥等級一般不能**42.5級的低堿硅酸鹽水泥或低堿普通硅酸鹽水泥。為保證壓漿料的早期強度，一般采用普通硅酸鹽水泥與早強水泥（硫鋁酸鹽水目前,國內(nèi)使用的)粘結(jié)劑主要是環(huán)氧樹脂或改性環(huán)氧樹脂作為主劑配制而成,這類以雙酚;型環(huán)氧樹脂為主要原料的結(jié)構(gòu)粘結(jié)劑,固化體質(zhì)脆、易開裂且抗沖擊性能差川,不利于協(xié)調(diào))與混凝土的共同工作,為此,對于環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑的研究,很多學(xué)者較傾向于把研究重點放在改進(jìn)環(huán)氧樹脂的工作韌性上而對于底膠除了增韌外還要求低粘度,高浸潤性,使其能較好地滲透到混凝土表面,強化)一混凝土的傳力基體。隨著加固修復(fù)結(jié)構(gòu)使用環(huán)境的變化,陳鳳山博士等人匯川研制了一種在潮濕混凝土表面上仍具有較強粘結(jié)力的濕粘結(jié)劑。因此,面對建筑結(jié)構(gòu)加固中出現(xiàn)的各種問題,粘結(jié)劑正朝著性能多元化的方向不斷地完善和發(fā)展之中。泥、鋁酸鹽水泥）互摻使用。
2集料
集料的級配和細(xì)度模數(shù)會影響灌漿材料的塑性、以及凝結(jié)硬化后的力學(xué)性能。集料顆粒的形貌對灌漿材料性能也有一定的影響。常用集料包括級配優(yōu)良的**砂和石英砂。骨料級配均勻，灌漿料可以較容易流動，不易出現(xiàn)離析泌水等現(xiàn)象，工作性能會較好。
3外加劑
    在混凝土和易性與水泥用量不變的經(jīng)初步檢測的結(jié)果顯示，Ｋ６４＋４００，－，Ｋ９２＋０００的地表水、地下水呈酸性，ｐＨ值較低達(dá)３．３５，詳見表１．１。根據(jù)《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)規(guī)范》（ＪＴＧ／ＴＢ０７．０１．２００６）表（１．２）規(guī)定，評定腐蝕等級達(dá)到Ｄ也級（中度～很嚴(yán)重），涉及到橋梁２０座、隧道４座及護(hù)坡等混凝土結(jié)構(gòu)。初步分析認(rèn)為，該路段山體破碎帶多發(fā)育硫鐵礦，礦山開采過程中礦坑、尾礦堆、廢石堆或暴露的硫鐵礦氧化形成硫酸型酸性廢水，污染地表水、地下水使其呈酸性，對在此地建設(shè)的混凝土結(jié)構(gòu)具有潛在的腐蝕危害。條件下，減水劑能減少用水量，增加混凝土的強度;或和易性與混凝土強度不變的時候，能夠節(jié)約水泥用量。在水泥漿中增加減水劑甚至緩凝劑，主要ＲＩＬＥＭ還于１９６１和１９６９年召開了**混凝土結(jié)構(gòu)耐久性學(xué)術(shù)會議。１９７０年在布拉格召開了*六屆、*七屆**水泥化學(xué)會議。１９７８年至１９９３年連續(xù)六次召開了建筑材料與構(gòu)件的耐久性**學(xué)術(shù)會議。１９８７年，**橋梁與結(jié)構(gòu)協(xié)會（ｍＳＥ）在巴黎召開了“混凝土上的未來＂**會議。１９８８年，在丹麥召開了“混凝土結(jié)構(gòu)的重新評估＂**會議。１９８９年，在美國和葡萄牙舉辦了有關(guān)結(jié)構(gòu)耐久性的**會議。目的是改善水泥漿流動性。在微觀方面來說，減水劑在水泥漿中主要通過以下方式產(chǎn)生作用:
（1）分散作用:加水拌合后，受到水泥顆粒分子間引力，水泥漿會形成絮凝結(jié)構(gòu)，使一部分水包裹在水泥顆粒之中，不參與漿體的自由流動。包裹著的水無法與外界接觸，在漿體中獨立存在，不參與任何形式的運動。如果包含減水劑，受到影響，其分子可附著于漿體中的水泥粒表面，從而形成某種帶電體，同種電荷容易排斥，使水泥顆粒分散開來，絮凝結(jié)構(gòu)被破壞，釋放出的水隨之參與流動，這就增加了漿體流動性。
（2）潤滑作用:減水劑可附著于水泥粒表面，與水分子作用，形成一種膜。這種膜具有一定的特性，即其具有的潤滑特性，能夠大大的降低滑動阻力，這種阻力存在于水泥顆粒間，降低的阻力使水泥漿流動性提高。
外加劑種類主要有聚羧酸系高性能減水劑、萘系高效減水劑、氨基磺酸系減水劑等。但從灌漿料的砂漿流動度損失、強度和干燥收縮率方面可以看出聚羧酸系減水劑的效果zui好。聚羧酸相比于萘系和氨基有良好的保坍性能，并且相對而言灌漿料的干燥收縮也是減小的，灌漿料的強度有一定的增強作用。
4、膨脹劑
在注漿后，特別是預(yù)應(yīng)力孔道注漿，孔道被水泥漿注滿之后，隨著時間的推移，水泥顆粒發(fā)生沉降，加上水泥水化等因素的影響，漿體體積發(fā)生收縮。膨脹劑是一種外加劑，在水泥漿硬化時，其體積卻膨脹，補償漿體的收縮，填充水泥間隙?？椎雷{料收縮變化較大，當(dāng)體積收縮產(chǎn)生裂縫時，會失去部分應(yīng)有的保護(hù)作用。有試驗研究認(rèn)為，孔道注漿料拌和成型后，1d內(nèi)產(chǎn)生快速膨脹，1d后體積變化相對穩(wěn)定，28d時體積只有約0.04%的微膨脹量。這說明注漿料膨脹劑彌補了后期的收縮。注漿料不同時間的膨脹量要適當(dāng):早期膨脹量大，會降低孔道的密實性;反之則會導(dǎo)致孔道內(nèi)填充不密實。當(dāng)時間推移到漿體的中后期時，如果膨脹量大，會導(dǎo)致孔道內(nèi)部局部的應(yīng)力集中；膨脹量小，則不足以彌補孔道注漿料的硬化收縮。
膨脹劑宜采用鈣礬石系或復(fù)合型膨脹劑，不得采用以鋁粉為膨脹源的膨脹劑或總堿量0.75%以上的高堿膨脹劑。國內(nèi)大多采用UEA型膨脹劑。
5礦物摻合料
礦物摻合料對提高灌漿材料強度、工作性、耐久性以及其他物理力學(xué)性能，降低灌漿料水化溫升，抑制堿一集料反應(yīng)都起到至關(guān)重要的作用。通常使用的礦物摻合料為磨細(xì)粉煤灰、磨細(xì)?；郀t礦渣、硅灰等。這類材料中的活性組分(無定形Si02和Al203等)通過粘貼碳纖維布加固完整梁、預(yù)裂梁及保持荷載梁可以達(dá)到相近的極限荷載，即不同預(yù)裂程度或開裂程度對加固梁的極限承載能力幾乎沒有影響。預(yù)裂程度對加固梁鋼筋應(yīng)變及截面剛度的影響比較明顯，預(yù)裂程度越高，受拉區(qū)鋼筋應(yīng)變及撓度降低幅度越大，加固效果越明顯，這與實際橋梁的檢測結(jié)果是吻合的。配筋率對加固預(yù)裂梁碳纖維布參人受力的程度影響較大，在相同加固量的情況下，配筋率越小，對結(jié)構(gòu)承載能力及剛度的提高幅度越大，鋼筋應(yīng)變改善越明顯。持載加固梁在正常使用荷載水平下抗彎剛度及受拉鋼筋應(yīng)變的改善程度明顯**卸載加固梁，因此，實際橋梁加固時，建議盡量在封閉交通的情況下進(jìn)行粘貼施工，這對提高結(jié)構(gòu)的耐久性是非常有利的。試驗過程中觀察到粘貼質(zhì)量直接影響碳纖維布的斷裂模式，加固施工時，必須保證碳纖維布材的充分浸漬及界面的粘結(jié)質(zhì)量以利碳纖維布整體強度的發(fā)揮。與水泥水化產(chǎn)物Ca(OH)2之間發(fā)生二次水化反應(yīng)，形成類似于水泥水化產(chǎn)物的物質(zhì)，起到密實混凝土和砂漿結(jié)構(gòu)、增加強度和改善耐久性的作用。
礦物摻合料宜為優(yōu)質(zhì)摻合料，如Ⅰ級粉煤灰、S95或S105級礦粉、硅灰等。粉煤灰、礦粉的摻入使灌漿料的流動性變好，但是摻量不能太高，否則會使灌漿劑的1d強度達(dá)不到技術(shù)規(guī)范要求。粉煤灰二次水化時間很長，灌漿料強度增長緩慢，但是后期強度影響不會太大的。
    硅灰能夠填充水泥顆粒間的孔隙，同時與水化產(chǎn)物生成凝膠體，與堿性材料氧化鎂反應(yīng)生成凝膠體。在灌漿材料中摻入適量的硅灰，可顯著提高抗壓、抗?jié)B、保水、防止離析和泌水等性能。
6 消泡劑
聚羧酸高性能減水劑由于其分子結(jié)構(gòu)上的特性，使其在灌漿料使用中引入較多的不均與氣泡，影響灌漿料的耐久性及強度。通過添加消泡劑來改善灌漿料的和易性。消泡劑在灌漿料中主要有兩方面的作用：一方面能夠抑制灌漿料中氣泡的形成，另一方面能破壞灌漿料中已形成的氣泡。其主要破泡機理是:由于消泡劑的表面張力小，滲透性強，容易進(jìn)入灌漿料漿體膜內(nèi)。使隔開空氣的漿體膜厚度越來越薄，直至破裂，里面的空氣逸出，消除形成氣泡的條件。
常用的粉狀消泡劑有：多元醇和聚硅氧烷等。
7 保水劑
纖維素醚(CE)是**纖維素的衍生物，是各類干混砂漿的重要改性外加劑，起著緩凝、保水、增稠、引氣、粘合等功能。常用的保水劑主要有：甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基纖維素等。
CE在砂漿中的作用主要體現(xiàn)在改善砂漿的工作性和保證砂漿中水泥的水化兩個方面。經(jīng)查閱，纖維素醚系保水劑對灌漿料的流動性影響不大，但對半小時的損失影響較大，且對灌漿料的早期強度影響較大。
但低溫條件下（5℃以下），纖維素醚的保水能力迅速降低。且CE通常會引入大量的氣泡，一方面，均勻穩(wěn)定的小氣泡對砂漿性能有幫助，如改善砂漿的施工性，增強砂漿的抗凍性和耐久性。但相反，尺度較大的氣泡將劣化砂漿的抗凍性和耐久性。這一缺點可通過摻加消泡劑來解決。
8 調(diào)凝劑
調(diào)凝劑分為緩凝劑和早強劑。早強劑主要有甲酸鹽、三乙醇胺、硅酸鹽、碳酸鹽等。緩凝劑主要有葡萄糖酸鈉、蔗糖等糖類緩凝劑，酒石酸、檸檬酸、酒石酸鉀鈉等羥基羧酸類緩凝劑。






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