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水泥基灌浆料与灌浆剂概述

 
一、水泥基灌浆料与灌浆剂概念
 
水泥基灌浆材料是由水泥、集料（或不含集料）、外加剂和矿物掺合料等原材料，经混合生产而成的具有合理级配的干混料。水泥基灌浆材料加水拌和均匀后具有可灌注的流动性、不离析、不泌水、早强、高强、无收缩、微膨胀等性能。因其具有自流性好、无毒、无害、不老化、对水质及周围环境无污染、绿色环保且在施工方m具有质量可靠、降低成本、缩短工期和使用方便等优点而被广泛应用于灌浆工程、设备安装以及混凝土加固修补等工程。 而在后张预应力孔道中，为防止预应力筋锈蚀，并通过凝结后的浆体将预应力传递至混凝土结构中。
为保证预应力构件的强度、密实性、耐久性等性能，一般采用专用压浆料与压浆剂用于后张法预应力孔道的注浆。而专用压浆料是指由水泥、高效减水剂、膨胀剂和矿物掺合料等多种材料干拌而成的混合料，在施工现场按一定比例加水并搅拌均匀后，用于充填后张预应力孔道的压浆材料；而专用压浆剂是指由高效减水剂、膨胀剂和矿物掺合料等多种材料干拌而成的混合剂，在施工现场按一定比例与水泥、水混合并搅拌均匀后，用于充填后张预应力孔道的压浆材料。所谓专用，是指专门用于后张预应力孔道的压浆，且均应由工厂化制造生产。 水泥基灌浆材料在公路工程上的应用有：地脚螺栓锚固、设备基础或钢结构柱脚底板的灌浆、混凝土结构加固改造及后张预应力混凝土结构孔道灌浆。但后张预应力混凝土结构孔道灌浆涉及最多，要求最严格，因此，应重点研究。
二、水泥基灌浆料现行相关规范
 《水泥基灌浆材料（JC/T986-2005）》 
《水泥基灌浆材料应用技术规范（GB/T50448-2008）》
《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范（DL/T5148-2012）》
《水泥基灌浆材料施工技术规程（YB/T9261-98）》
《预应力孔道灌浆剂（GB/T25182-2010）》 
《铁路后张法预应力混凝土梁管道压浆技术条件》TB/T3192-2008
《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011 
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002（2011修订版）
 为了缩短试验周期，往往采用电化学方法对钢筋进行快速锈蚀。电化学快速锈蚀方法又称通电法或直流电法，它是利用电化学原理,将埋有钢筋的混凝土试件放入一定浓度的电解质溶液中,将外电源的正极接至待锈蚀钢筋上，负极接至另一腐蚀电位较正的金属上（如铜片），由于外加电源的作用，待锈蚀钢筋的电位向正方向移动，从而增大其阳极溶解速度，达到加速钢筋锈蚀的目的。该方法在混凝土耐久性的研究中用得很多，主要是因为它能在较短的时间内取得较高的锈蚀率，大大地缩短试验周期，而且钢筋的锈蚀量可通过理此时干燥收缩裂缝呈无规则的网状裂缝形式，且发生在终凝以前是塑性裂缝的一种情况。表面网状干燥收缩裂缝除与养护有关外，还与振捣、混凝土的配合比、工作性能等有关。混凝土振捣过度、或混凝土的保水性不好易离淅，则混凝土表面易形成水泥含量较多的砂浆层，收缩量过大，容易出现表面干燥收缩裂缝。采用含泥量较大的粉砂配制的混凝土，也会加大收缩，从而容易产生收缩裂缝。论计算进行预测。但该方法也有缺点，即钢筋快速锈蚀与自然条件下的钢筋锈蚀存在较大的差别。三、混凝土的高碱性可使钢筋表面形成钝化膜，对钢筋有保护作用，混凝土的保护层可以阻止外界腐蚀介质、氧气和水分的渗入，保护作用的效果与混凝土的密实度和保护层的厚度密切相关。由于混凝土本身固有的多孔性而存在着宏观与微观的缺陷原因，外界环境的氯离子可侵入混凝土中并达到一定的浓度，使混凝土失去对钢筋的保护作用。因此，采取防护措施阻止或防止外界环境的氯离子侵入内部是非常有必要的。水泥基灌浆料的应用领域 
1．地脚螺栓锚固&nbs采取防风、降低混凝土温度、养护前注意及时进行表面收光等措施能控制塑性收缩，加入有机纤维也能控制混凝土的塑性收缩。1有效的方法是在混凝土终凝以前保持混凝土表面的湿润，如在表面覆盖塑料薄膜或喷洒养护剂等。早期沉降收缩裂缝产生在沉降收缩发生的过程中。在骨料沉降过程中，骨料沉落若受到钢筋、预埋件、模板、大的粗骨料以及先期凝固混凝土的局部阻碍或混凝土本身各部分沉落不均就会产生沉降收缩裂缝。p;
灌浆材料多用于设备基础、钢结构柱脚地板的地脚螺栓锚固。为了保证灌浆材料凝结硬化之后与地脚螺栓之间紧密锚固,在灌浆之前应适当处理地脚螺栓表面的铁锈和油污,然后调整位置的同时将己经拌和好的灌浆材料注入到螺栓孔中。灌浆过程中严禁振捣,但可适当插捣。具体施工工艺见图1。
清理孔-清理孔内污水-清除螺栓表面污垢及铁锈-插入螺栓调整及固定-拌合水泥基灌浆料-浇注-养护-安装设
备图1.地脚螺栓锚固工艺图
2．二次灌浆 
二次灌浆是灌浆材料的一种传统应用方法。与地脚螺栓锚固类似,灌浆之前应将设备的地板、混凝土基础表面进行细致的清理,不允许有碎石、浮浆、浮灰、油污等杂物残留。灌浆过程应尽可能缩短灌浆的时间,且必须连续灌浆,二次灌浆是从一侧开始进行,直到另一侧溢出浆液为止。对于较长设备或轨道基础的灌浆,视实际工程情况可分段施工。在灌浆过程中严禁振捣,必要时可采用灌浆助推器。为减少灌浆材料水分的过快蒸发,当环境温度高于30摄氏度时,施工人员应当尽量避免灌浆部位受到阳光的直射。具体工艺步骤如图2所示。
清理设备及基础-24小时前开始浸水-灌浆前清除积水-施工机具准备-配制灌浆料-二次灌浆-养护
图2.二次灌浆工艺图
3．混凝土结构加固和改造
 混凝土结构加固和改造,是水泥基灌浆材料在设备加固、二次灌浆之外的又一重要应用。其主要发挥了水泥基灌浆材料耐高温、耐老化,无毒性,成本低廉等优良性能。大量工程应用表明,利用灌浆材料对混凝土结构进行加固和改造,易于施工、工期短、效果好。
4．预应力孔道灌浆
 预应力孔道灌浆是将灌浆材料注入到预留的预应力混凝土孔道中,灌浆材料本身必须具备良好的流动性,它能够将预应力钢筋与套管之间的空隙填满,能够尽快达到一定的抗压强度和粘结强度,而且能够保护预应力钢筋不外露而遭锈蚀,保证预应力混凝土结构或构件的安全寿命灌浆材料具有一在一定条件下，外界的侵蚀性物质能经过混凝土的孔隙，抵达钢筋表面，改变钢筋附近的环境，使钢筋表面钝化膜受到破坏而发生腐蚀，这也就是去钝化作用。当空气的Ｃ渗入混凝土，与混凝土中的Ｃａ（ＯＨ）进行中和反应生成ＣａＣ（即混凝土的碳化作用），它会使钢筋表面沉积的Ｆｅ（ＯＨ）钝化失效。继之，Ｆｅ（ＯＨ）还与以及溶于水的Ｃ所生成的旷作用生成铁锈Ｆｅ（ＯＨ）ｏ还有～种情况是当钢筋周围氯化物浓度达到某个临界值时，氯离子容易渗到钝化膜，与Ｆｄ＋结合成铁与氯化物的复合物，即绿锈；这种绿锈又能渗出钝化膜，遇到氯浓度较高的介质时又会分解为Ｆｅ（ＯＨ）即铁锈。定的微膨胀性能,能够减少和补偿水泥浆在凝结过程中的收缩变形,防止裂纹的产生,它能够使预应力钢筋与混凝土良好结合,保证预应力的有效传递。