CG-100高性能管道灌漿
材料應(yīng)用報告
一
隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)設(shè)施的蓬勃發(fā)展
預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的所有優(yōu)勢,都必須建立在預(yù)應(yīng)力筋與結(jié)構(gòu)混凝土粘結(jié)完好的基礎(chǔ)上
。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)體系中,孔道灌漿的作用主要有三點(diǎn):一是保護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼筋不外露而遭銹蝕,保證預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的安全;二是使預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土有良好的粘結(jié)實(shí)際工程中,因預(yù)應(yīng)力孔道灌漿質(zhì)量造成橋梁坍塌事故的報道屢見不鮮
暴露在空氣中的大孔隙,還有兩根管道在一定長度內(nèi)中空
國內(nèi),在對錢江三橋隨機(jī)抽檢的35根管道檢查中發(fā)現(xiàn)
,管道內(nèi)無漿高達(dá)72%,不飽滿占11.42%,開孔流水達(dá)40%。這基本代表了我國孔道灌漿的質(zhì)量現(xiàn)狀——孔道灌漿質(zhì)量普遍很差,孔道灌漿不實(shí)。這給我國預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和耐久性埋下了巨大隱患。導(dǎo)致我國預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)孔道灌漿質(zhì)量普遍很差的主要原因有以下幾點(diǎn):(1)思想上重視不夠:在具體施工質(zhì)量控制中
,業(yè)主、監(jiān)理、施工單位往往將預(yù)應(yīng)力工程的質(zhì)量重點(diǎn)放在預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉上,很少人關(guān)注灌漿的質(zhì)量。(2)缺乏對灌漿質(zhì)量的優(yōu)劣進(jìn)行評價的有效檢測手段:缺少有效的檢測手段致使預(yù)應(yīng)力孔道灌漿質(zhì)量得不到有效的監(jiān)督。由于灌漿質(zhì)量從表面看來只影響預(yù)應(yīng)力筋的使用效率及壽命
,一般不會導(dǎo)致構(gòu)件短時間內(nèi)被破壞。因此,該問題一直沒有引起足夠的重視,但到了一定時間,隱疾突發(fā),后果將不堪設(shè)想(3)灌漿材料:灌漿用的水泥漿質(zhì)量好壞將直接關(guān)系到孔道灌漿質(zhì)量的好壞
(4)灌漿工藝:由于缺乏系統(tǒng)試驗(yàn)資料
,目前灌漿工藝較為簡單,設(shè)備要求及工藝等很不規(guī)范,灌漿中存在的隱患較多。(5)孔道灌漿技術(shù)規(guī)范:我國現(xiàn)行的孔道灌漿技術(shù)規(guī)范對灌漿材料
、灌漿設(shè)備和灌漿工藝要求都十分低,同時對一些關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)缺乏相應(yīng)規(guī)定,如灌漿材料的耐久性指標(biāo),這也間接導(dǎo)致了我國所用的灌漿材料品質(zhì)差,灌漿工藝落后。二
、應(yīng)用背景在國內(nèi),預(yù)應(yīng)力孔道灌漿所使用的傳統(tǒng)灌漿料一般為純水泥漿
,施工時,采用水泥、水、減水劑、膨脹劑、增稠劑等進(jìn)行現(xiàn)場配制。現(xiàn)場配制的灌漿料必須滿足:水灰比為0.40-0.45,摻入適量的減水劑,可以減小到0.35;灌漿料**大泌水率不得超過3%,泌水應(yīng)在24小時內(nèi)重新被灰漿吸收;灌漿料的粘稠度應(yīng)控制在14-18s;灌漿料在凝固前具備一定的膨脹作用;灌漿料試塊的抗壓強(qiáng)度不低于30MPa。現(xiàn)場采用水泥、各種外加劑和水配制灌漿料,通常存在各種外加劑兼容性不良、水泥與減水劑適應(yīng)性差等問題,造成孔道灌漿存在以下嚴(yán)重問題:(1)漿體質(zhì)量穩(wěn)定性差、流動性差、流動性損失快,體積穩(wěn)定性不良;(2)新拌漿體泌水大,易離析分層近年來,國內(nèi)對現(xiàn)場配制的傳統(tǒng)灌漿料進(jìn)行了一定的改善
,采用水泥、水和外加劑包進(jìn)行配制,有效解決現(xiàn)場各種外加劑兼容性不良的問題,但由于我國地緣遼闊,各個地方用于生產(chǎn)水泥的原料性不同,生產(chǎn)出來的水泥差異很大,因而水泥與外加劑包適應(yīng)性差的問題仍然存在。在國外
,孔道灌漿現(xiàn)場使用的灌漿料通常為預(yù)拌商品灌漿料,預(yù)拌商品灌漿料是工廠化的產(chǎn)品,事先通過試驗(yàn)設(shè)計,然后在工廠配成均勻的粉體,包裝成袋,在施工現(xiàn)場只需按說明加水?dāng)嚢璩蓾{體即可。采用預(yù)拌商品灌漿料可以有效解決各種外加劑兼容性不良、水泥與減水劑適應(yīng)性差等問題。目前
美國的工程實(shí)踐表明超細(xì)水泥灌漿是一種極好的方法
在國內(nèi)
對比國內(nèi)外孔道灌漿料應(yīng)用和研究現(xiàn)狀可知,國內(nèi)孔道灌漿料應(yīng)用水平較國外差
中橋CHIDGECG-100預(yù)應(yīng)力孔道灌漿料是湖北中橋科技有限公司生產(chǎn)的商品預(yù)拌灌漿料:用于后張法預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)管道灌漿,由交通部公路科學(xué)研究院監(jiān)制
三
預(yù)應(yīng)力孔道灌漿料的主要作用是為預(yù)應(yīng)力筋和周圍混凝土之間提供可靠的粘結(jié)力確保混凝土與預(yù)應(yīng)力筋的協(xié)同工作
制備灌漿材料時
圖3-1 實(shí)驗(yàn)室灌漿料高速攪拌
A)流變性能
漿體的流變性如何直接決定著漿體的工作性和壓漿質(zhì)量。對于某些灌漿料而言
圖3-2 灌漿速度較小時漿體的流動情況
圖3-3 灌漿速度較大時漿體的流動情況
PTGS規(guī)定流動性能試驗(yàn)方法參照 ASTM C939-97
(1) 試驗(yàn)儀器:流錐、秒表
流動度測試儀—流動錐
,尺寸如圖3-4所示。流動錐的校準(zhǔn):1725mL±5 mL水流出的時間應(yīng)為8.0s±0.2s
。(2) 試驗(yàn)方法
先將漏斗調(diào)整放平
,關(guān)上底口活門,將攪拌均勻的漿體注入漏斗內(nèi),直至漿體液面觸及點(diǎn)規(guī)下端(1725mL±5 mL漿體)。開啟活門,使?jié){體自由流出,記錄漿體全部流程時間(s),現(xiàn)場測試如圖3-5所示;圖3-5 現(xiàn)場測試灌漿料流動度
出機(jī)流動度測試完畢
,將所有漿體轉(zhuǎn)入攪拌鍋,靜置30min。在1500rmin下攪拌1min,測試其30min流動度B)自由泌水率和自由膨脹率
根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(2000)要求,用于后張預(yù)應(yīng)力孔道灌漿的水泥漿
自由泌水率和自由膨脹率試驗(yàn)方法參照ASTM C940-98a
圖3-6 灌漿料自由泌水率和自由膨脹率測試
用以下公式計算各階段相應(yīng)的體積膨脹率和泌水率:
Vp = ( Vg - V1 )PV1 ×100 %------------- (1)
Vc = ( V2 - V1 )PV1 ×100 % -------------(2)
B = ( V2 - Vg)PV1 ×100 % ---------------(3)
B3 = Vw×PV0 ×100 %------------------- (4)
式中:Vp為膨脹率
,Vc為聯(lián)合膨脹率, B為泌水率, B3為3h 泌水率。此試驗(yàn)方法更好地模擬了灌漿料的真實(shí)工作環(huán)境,測量得到的數(shù)據(jù)更具意義。C)凝結(jié)時間
凝結(jié)時間試驗(yàn)參照GBT 1346 水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度
、安定性、凝結(jié)時間檢驗(yàn)方法,測試見圖3-7:圖3-7 灌漿料凝結(jié)時間測試
D)抗折強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度
抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度試驗(yàn)方法參照GBT 17671-1999水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)方法
。實(shí)驗(yàn)室灌漿料檢測結(jié)果見表3-1
。表3-1 預(yù)應(yīng)力灌漿料性能檢驗(yàn)
四、現(xiàn)場應(yīng)用
荊岳長江公路大橋位于湖北
、湖南兩省交界處的長江城螺(湖南岳陽城陵磯----湖北荊州監(jiān)利白螺)河段上,大橋主體工程為跨南汊深泓主橋和跨北汊灘橋:主橋?yàn)橹骺?16米混合梁斜拉橋,跨度布置為(100+298)m+816m+(80+2×75)m,橋塔為 H型,南塔高224.5m,承建方為湖南路橋有限公司;北塔高267m,承建方為四川路橋有限公司;北灘橋?yàn)?00 m+5×154m+100m七孔預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋,承建方為中交二公局。自2009年10月14日起
,CG-100預(yù)應(yīng)力管道灌漿料用于荊岳長江公路大橋預(yù)應(yīng)力管道灌漿,已成功應(yīng)用于二公局18#~24#墩箱梁灌漿,應(yīng)用效果良好。湖南路橋:在荊岳長江大橋主橋南邊跨N14#~N38#
、南引橋全線預(yù)應(yīng)力管道灌漿施工中使用。四川路橋:我項目部自2009年10月14日起,在荊岳長江大橋20?div id="d48novz" class="flower left">
灌漿料儲備
邊跨箱梁孔道灌漿