廠家設(shè)備基礎(chǔ)安裝二次灌注料CGM高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料地腳螺栓灌漿料 CGM 高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料的性能 摘要 依據(jù)大量的試驗(yàn)成果,闡明 CGM 高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料是一種具有早強(qiáng)、高強(qiáng)、高流態(tài)、微膨脹和耐久性好等多種優(yōu)點(diǎn)的新型復(fù)合材料。它是將流態(tài)混凝土、早強(qiáng)高強(qiáng)混凝土、膨脹混凝土和外加劑等多種混凝土技術(shù)綜合運(yùn)用。 CGM high-strength non-shrinkage grouting material Abstract : Based on a great of experiment results, high-strength non-shrinkage grouting material is composite material which has many features including early-strength 、 high-strength 、 natural flow, micro-expansion. It is also a technology use of many concrete including natural flow concrete, early-strength and high-strength concrete, expansion concrete, admixture concrete and so on. Key words : high-strength non-shrinkage, grouting material, expansion 為了提高冶金、石化和電力等系統(tǒng)的軋鋼、連鑄、壓縮機(jī)、大功率泵和發(fā)電機(jī)等大型與特大型設(shè)備的安裝精度,加快安裝速度和延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,需要采用流動(dòng)度大、強(qiáng)度高和具膨脹特性的灌漿材料。這類材料不僅可用于大中型設(shè)備的地腳螺栓的錨固、墊板座漿的二次灌漿,也可用于梁柱接頭,工程搶修等具有早強(qiáng)、高強(qiáng)、無(wú)收縮和高流態(tài)要求的建筑施工。 一、 CGM 新灌漿料性能研究 1 、 CGM 灌漿料是一種具有早強(qiáng)、高強(qiáng)、高流態(tài)、微膨脹和耐久性好等多種優(yōu)點(diǎn)的新型復(fù)合材料。為此,它的研究與開(kāi)發(fā)包含流態(tài)混凝土,高強(qiáng)早強(qiáng)混凝土,膨脹混凝土和外加劑應(yīng)用等多種技術(shù),以無(wú)機(jī)膠凝材料和高強(qiáng)骨料為主,通過(guò)摻入不同種類的外加劑使得產(chǎn)品具有各種要求的性能,其主要性能如表 1 所示。 表 1 產(chǎn)品主要性能 名稱 | 豎向膨脹率 /% | 抗壓強(qiáng)度 /MPa | 流動(dòng)度 /mm | 鋼筋粘結(jié)強(qiáng)度 /MPa | 1d | 3d | 28d | 圓鋼 | 螺紋鋼 | CGM | 0.01~0.05 | 30~45 | 35~55 | 50~75 | 260 | 6.0 | 13.0 |
二、試驗(yàn)材料和方法 1 、試驗(yàn)方法執(zhí)行下列標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范 (1) 跳桌流動(dòng)度 GB8077 — 87 (2) 豎向膨脹率 GBll9 — 88 (3) 抗壓強(qiáng)度 GBll9 — 88 (4) 凝結(jié)時(shí)間 GBll7 — 85 (5) 鋼筋粘結(jié)力 YBJ222 — 90 (6) 疲勞試驗(yàn) GBJ82 — 85 (7) 彈性模量 JBJ70 — 90 (8) 砂漿抗?jié)B JC474 — 92 (9) 凍融 CBJ82 — 85 (10) 鋼筋銹蝕 YBJ222 — 90 (11) 熱膨脹 GB7320 — 87 2 、試驗(yàn)用材料 (1)CGM 灌漿料 (2) 自來(lái)水 三、性能 用于設(shè)備灌漿的 CGM 灌漿料材料是一種具有高強(qiáng)、早強(qiáng)、高流動(dòng)態(tài)和微膨脹等特性的混合材料。它主要是由特殊膠凝材料、膨脹材料、高強(qiáng)骨料和多種外加劑組成的?,F(xiàn)對(duì)試驗(yàn)成果作一介紹。 1 、流動(dòng)度 流動(dòng)度指標(biāo)是灌漿施工有無(wú)成效的重要條件。根據(jù)國(guó)外設(shè)計(jì),一般要求灌漿料的跳桌流動(dòng)度大于 240mm ,以灌漿料依靠自重或稍加插搗就能流進(jìn)所要填充的全部空隙。按不同水料比測(cè)定的 CGM 灌漿料的流動(dòng)度和強(qiáng)度 ( 見(jiàn)圖 1 與表 2) ,圖 1 表 2 顯示 CGM 灌漿料隨著用水量的增加流動(dòng)度增大,而抗壓強(qiáng)度則降低。 表 2 用水量對(duì)流動(dòng)和強(qiáng)度的影響 W —— % CGM | 流動(dòng)度 /mm | 抗壓強(qiáng)度 /MPa | 1d | 3d | 28d | 11 | 160 | 58 | 60 | 75 | 12 | 220 | 50 | 56 | 72 | 13 | 260 | 48 | 52 | 69 | 14 | 280 | 44 | 50 | 65 | 15 | 310 | 38 | 45 | 58 |
根據(jù)試驗(yàn),在不同溫度條件下該材料流動(dòng)性延續(xù)時(shí)間對(duì)流動(dòng)度影響見(jiàn)表 3 。施工中應(yīng)注意對(duì)攪拌好的灌漿料不宜久置。 表 3 時(shí)間延續(xù)對(duì)流動(dòng)度的影響 W —— % CGM | 溫度 / ℃ | 流動(dòng)度 /mm | 0min | 30min | 60min | 90min | 120min | 13 | 10 | 260 | 260 | 250 | 240 | 210 | 13 | 20 | 260 | 265 | 240 | 230 | 190 | 13 | 35 | 260 | 250 | 200 | 175 | 140 |
2 、凝結(jié)時(shí)間 灌漿料的凝結(jié)時(shí)間直接影響到施工連續(xù)性和質(zhì)量。 CGM 中膠凝材料的水化速度隨環(huán)境溫度不同而改變,凝結(jié)時(shí)間也隨之變化。所測(cè)定的不同溫度和流動(dòng)度 CGM 的凝結(jié)時(shí)間 ( 表 4) ,可供不同條件下施工參考之用。 表 4 CGM 的凝結(jié)時(shí)間 流動(dòng)度 /mm | 溫度 / ℃ | 凝結(jié)時(shí)間 /h | 初凝 | 終凝 | 210 | 20 | 3.8 | 6.7 | 270 | 20 | 4.1 | 7.0 | 270 | 10 | 5.8 | 8.3 | 210 | 10 | 5.6 | 8.0 | 270 | 35 | 2.8 | 4.9 |
3 、限制膨脹性 在設(shè)備安裝中,用灌漿料澆筑的二次灌漿層上表面高度不能低于初始表面高度,而且要向上有一定膨脹變化,這種變形稱為豎向限制膨脹。地腳螺栓的錨固有一定的膨脹應(yīng)力,使螺栓錨于應(yīng)力場(chǎng)中,可大大地提高抗拉拔的能力。見(jiàn)圖 2 、表 5 表明 CGM 灌漿料在常溫下都有一定的豎向限制膨脹性,限制膨脹率在 0.010% ~ 0.040 %范圍內(nèi),并在灌漿后十天左右開(kāi)始穩(wěn)定。 表 5 CGM 在常溫膨脹率 % 1d | 2d | 3d | 7d | 10d | 14d | 28d | 0.008 | 0.010 | 0.012 | 0.026 | 0.030 | 0.032 | 0.036 |
4 、抗壓和抗折強(qiáng)度 按國(guó)內(nèi)規(guī)范要求,一般設(shè)備安裝的二次灌漿采用的細(xì)石混凝土強(qiáng)度應(yīng)比設(shè)備基礎(chǔ)混凝土高一級(jí)。當(dāng)用無(wú)墊板方式安裝設(shè)備時(shí),按國(guó)外設(shè)計(jì)要求,灌漿料的一天抗壓強(qiáng)度要達(dá)到 30MPa , 28d 抗壓強(qiáng)度達(dá)到 60MPa ,甚至更高 ( 如鋼連鑄 ) 。為了滿足上述設(shè)計(jì)要求,在對(duì) CGM 原材料配比進(jìn)行大量試驗(yàn)研究后,測(cè)定的抗壓、抗折強(qiáng)度的范圍值見(jiàn)表 6 。 表 6 CGM 的抗壓抗折強(qiáng)度 MPa 抗壓強(qiáng)度 | 抗折強(qiáng)度 | 1d | 3d | 28d | 1d | 7d | 28d | 30~40 | 40~55 | 60~75 | 6~8 | 10~14 | 12~14 |
從表 6 數(shù)據(jù)可見(jiàn), CGM 的早期和后期抗壓強(qiáng)度都達(dá)到國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)要求,抗折強(qiáng)度與普通混凝土相比更有優(yōu)越性。因此,可以在有早強(qiáng)、高強(qiáng)要求的國(guó)產(chǎn)和設(shè)備的二次灌漿工程中使用。 四、其它性能指標(biāo) 1 、鋼筋粘結(jié)強(qiáng)度 對(duì)圓鋼筋一天的粘結(jié)強(qiáng)度已超過(guò) 6.0MPa ,對(duì)螺紋鋼筋一天的粘結(jié)強(qiáng)度已超過(guò) 13.0MPa 。因此, CGM 灌漿料可部分代替環(huán)氧樹(shù)脂作地腳螺栓的錨固材料。 2 、抗?jié)B性 CGM 灌漿料的抗?jié)B水性較一般防水混凝土能力好得多。機(jī)油滲透率、油滲深度、強(qiáng)度增長(zhǎng)率等多項(xiàng)試驗(yàn)表明,該材料浸油后強(qiáng)度不降低,耐油滲性能好。 3 、低溫和凍融性能 CGM 具有良好的低溫性能,在冰箱 - 5 ℃ ,環(huán)境 -10 ℃ 的條件下使用時(shí),其 7d 抗壓強(qiáng)度不低于 30MPa 。轉(zhuǎn)為標(biāo)溫養(yǎng)護(hù)后,其抗壓強(qiáng)度立即上升,能滿足較低溫度下的工程設(shè)計(jì)和施工要求。低溫型的 CGM 在凍融后強(qiáng)度幾乎不損失。因此,可適用于在凍融環(huán)境中的設(shè)備安裝工程。 4 、不導(dǎo)致鋼筋銹蝕 CGM 灌漿材料往往與鋼筋和鐵制設(shè)備基礎(chǔ)長(zhǎng)期接觸。試驗(yàn)表明其系列產(chǎn)品在自然電位處于鈍化狀態(tài) (0 ~ 300mV) ;試塊劈開(kāi)后,所埋的鋼筋無(wú)腐蝕。因此,可以說(shuō) CGM 灌漿料不會(huì)導(dǎo)致鋼筋銹蝕。 五、結(jié)論 1 、 CGM 灌漿料有很好的流動(dòng)性,適用于設(shè)備的二次灌漿、地腳螺栓錨固和工程維修; 2 、 CGM 灌漿料的初凝時(shí)間、終凝時(shí)間和膨脹率均滿足工程設(shè)計(jì)和施工要求; 3 、 CGM 灌漿料具有很高的抗壓強(qiáng)度,完全可滿足國(guó)產(chǎn)和設(shè)備對(duì)灌漿體強(qiáng)度的要求; 4 、 CGM 灌漿料與鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度高,可替代環(huán)氧樹(shù)脂作為地腳螺栓的錨固材料,且在自然電位下對(duì)鋼筋無(wú)銹蝕作用。 5 、 CGM 灌漿料的抗?jié)B水性好,抗油滲和浸蝕能力強(qiáng),低溫條件下強(qiáng)度較高,且抗凍融性較好。 CGM 灌漿料具有良好的耐疲勞性,在 200 萬(wàn)次疲勞試驗(yàn)后,靜壓強(qiáng)度仍很高,而同條件下普通同標(biāo)號(hào)混凝土在 15 萬(wàn)次時(shí)就已破壞。據(jù)國(guó)內(nèi)外資料顯示,摻灌漿料的彈性模量都低于普通混凝土,這有益于減緩設(shè)備的振動(dòng)荷載對(duì)基礎(chǔ)的沖擊壓力。在 CGM 灌漿料膨脹觀測(cè)過(guò)程中,灌漿料膨脹速率存在一定波動(dòng),經(jīng)數(shù)次試驗(yàn)分析,排除試驗(yàn)誤差后的影響,可能是受水泥熟料中不同礦物水化的影響,這一機(jī)理尚待證實(shí)??偠灾?CGM 灌漿料工程性能佳,適用范圍廣,是一種很好灌漿材料。 |