景德鎮(zhèn)灌漿料強(qiáng)度說(shuō)明

時(shí)間：2019-02-15作者：北京博瑞雙杰新技術(shù)有限公司瀏覽：217

     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(qiáng)度等級(jí)和用量等對(duì)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(qiáng)度，水泥等級(jí)一般不能**42.5級(jí)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(qiáng)度，一般采用普通硅酸鹽水泥與早強(qiáng)水泥（硫鋁酸鹽水目前,國(guó)內(nèi)使用的)粘結(jié)劑主要是環(huán)氧樹(shù)脂或改性環(huán)氧樹(shù)脂作為主劑配制而成,這類(lèi)以雙酚;型環(huán)氧樹(shù)脂為主要原料的結(jié)構(gòu)粘結(jié)劑,固化體質(zhì)脆、易開(kāi)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(duì)于環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)劑的研究,很多學(xué)者較傾向于把研究重點(diǎn)放在改進(jìn)環(huán)氧樹(shù)脂的工作韌性上而對(duì)于底膠除了增韌外還要求低粘度,高浸潤(rùn)性,使其能較好地滲透到混凝土表面,強(qiáng)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(qiáng)粘結(jié)力的濕粘結(jié)劑。因此,面對(duì)建筑結(jié)構(gòu)加固中出現(xiàn)的各種問(wèn)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(jí)配和細(xì)度模數(shù)會(huì)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(duì)灌漿材料性能也有一定的影響。常用集料包括級(jí)配優(yōu)良的**砂和石英砂。骨料級(jí)配均勻，灌漿料可以較容易流動(dòng)，不易出現(xiàn)離析泌水等現(xiàn)象，工作性能會(huì)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(cè)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(jiàn)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(píng)定腐蝕等級(jí)達(dá)到Ｄ也級(jí)（中度～很?chē)?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(kāi)采過(guò)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(duì)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(qiáng)度;或和易性與混凝土強(qiáng)度不變的時(shí)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(kāi)了**混凝土結(jié)構(gòu)耐久性學(xué)術(shù)會(huì)議。１９７０年在布拉格召開(kāi)了*六屆、*七屆**水泥化學(xué)會(huì)議。１９７８年至１９９３年連續(xù)六次召開(kāi)了建筑材料與構(gòu)件的耐久性**學(xué)術(shù)會(huì)議。１９８７年，**橋梁與結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)（ｍＳＥ）在巴黎召開(kāi)了“混凝土上的未來(lái)＂**會(huì)議。１９８８年，在丹麥召開(kāi)了“混凝土結(jié)構(gòu)的重新評(píng)估＂**會(huì)議。１９８９年，在美國(guó)和葡萄牙舉辦了有關(guān)結(jié)構(gòu)耐久性的**會(huì)議。目的是改善水泥漿流動(dòng)性。在微觀方面來(lái)說(shuō)，減水劑在水泥漿中主要通過(guò)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(huì)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(dòng)。包裹著的水無(wú)法與外界接觸，在漿體中獨(dú)立存在，不參與任何形式的運(yùn)動(dòng)。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(kāi)來(lái)，絮凝結(jié)構(gòu)被破壞，釋放出的水隨之參與流動(dòng)，這就增加了漿體流動(dòng)性。
（2）潤(rùn)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(rùn)滑特性，能夠大大的降低滑動(dòng)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(dòng)性提高。
外加劑種類(lèi)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(dòng)度損失、強(qiáng)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(duì)而言灌漿料的干燥收縮也是減小的，灌漿料的強(qiáng)度有一定的增強(qiáng)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(shí)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(shí)，其體積卻膨脹，補(bǔ)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(shí)，會(huì)失去部分應(yīng)有的保護(hù)作用。有試驗(yàn)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(duì)穩(wěn)定，28d時(shí)體積只有約0.04%的微膨脹量。這說(shuō)明注漿料膨脹劑彌補(bǔ)了后期的收縮。注漿料不同時(shí)間的膨脹量要適當(dāng):早期膨脹量大，會(huì)降低孔道的密實(shí)性;反之則會(huì)導(dǎo)致孔道內(nèi)填充不密實(shí)。當(dāng)時(shí)間推移到漿體的中后期時(shí)，如果膨脹量大，會(huì)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(bǔ)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(guó)內(nèi)大多采用UEA型膨脹劑。
5礦物摻合料
礦物摻合料對(duì)提高灌漿材料強(qiáng)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(lèi)材料中的活性組分(無(wú)定形Si02和Al203等)通過(guò)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(kāi)裂程度對(duì)加固梁的極限承載能力幾乎沒(méi)有影響。預(yù)裂程度對(duì)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(shí)際橋梁的檢測(cè)結(jié)果是吻合的。配筋率對(duì)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(duì)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(shí)際橋梁加固時(shí)，建議盡量在封閉交通的情況下進(jìn)行粘貼施工，這對(duì)提高結(jié)構(gòu)的耐久性是非常有利的。試驗(yàn)過(guò)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(shí)，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(qiáng)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(lèi)似于水泥水化產(chǎn)物的物質(zhì)，起到密實(shí)混凝土和砂漿結(jié)構(gòu)、增加強(qiáng)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(jí)粉煤灰、S95或S105級(jí)礦粉、硅灰等。粉煤灰、礦粉的摻入使灌漿料的流動(dòng)性變好，但是摻量不能太高，否則會(huì)使灌漿劑的1d強(qiáng)度達(dá)不到技術(shù)規(guī)范要求。粉煤灰二次水化時(shí)間很長(zhǎng)，灌漿料強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢，但是后期強(qiáng)度影響不會(huì)太大的。
    硅灰能夠填充水泥顆粒間的孔隙，同時(shí)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(qiáng)度。通過(guò)添加消泡劑來(lái)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(jī)理是:由于消泡劑的表面張力小，滲透性強(qiáng)，容易進(jìn)入灌漿料漿體膜內(nèi)。使隔開(kāi)空氣的漿體膜厚度越來(lái)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(lèi)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(gè)方面。經(jīng)查閱，纖維素醚系保水劑對(duì)灌漿料的流動(dòng)性影響不大，但對(duì)半小時(shí)的損失影響較大，且對(duì)灌漿料的早期強(qiáng)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(huì)引入大量的氣泡，一方面，均勻穩(wěn)定的小氣泡對(duì)砂漿性能有幫助，如改善砂漿的施工性，增強(qiáng)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(diǎn)可通過(guò)摻加消泡劑來(lái)解決。
8 調(diào)凝劑
調(diào)凝劑分為緩凝劑和早強(qiáng)劑。早強(qiáng)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(lèi)緩凝劑，酒石酸、檸檬酸、酒石酸鉀鈉等羥基羧酸類(lèi)緩凝劑。






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