、性能
用于设备灌浆的 CGM 灌浆料材料是一种具有高强、早强、高流动态和微膨胀等特性的混合材料。它主要是由胶凝材料、膨胀材料、高强骨料和多种外加剂组成的。现对试验成果作一介绍。
1 、流动度
流动度指标是灌浆施工有无成效的重要条件。根据国外设计,一般要求灌浆料的跳桌流动度大于 240mm ,以保证灌浆料依靠自重或稍加插捣就能流进所要填充的全部空隙。按不同水料比测定的 CGM 灌浆料的流动度和强度 ( 见图 1 与表 2) ,图 1 表 2 显示 CGM 灌浆料随着用水量的增加流动度,而抗压强度则降低。
根据试验,在不同温度条件下该材料流动性延续时间对流动度影响见表 3 。施工中应注意对搅拌好的灌浆料不宜久置。
2 、凝结时间
灌浆料的凝结时间直接影响到施工连续性和质量。 CGM 中胶凝材料的水化速度随环境温度不同而改变,凝结时间也随之变化。所测定的不同温度和流动度 CGM 的凝结时间 ( 表 4) ,可供不同条件下施工参考之用。
3 、限制膨胀性
在设备安装中,用灌浆料浇筑的二次灌浆层上表面高度不能低于初始表面高度,而且要向上有一定膨胀变化,这种变形称为竖向限制膨胀。地脚螺栓的锚固有一定的膨胀应力,使螺栓锚于应力场中,可大大地提高抗拉拔的能力。见图 2 、表 5 表明 CGM 灌浆料在常温下都有一定的竖向限制膨胀性,限制膨胀率在 0.010% ~ 0.040 %范围内,并在灌浆后十天左右开始稳定。
4 、抗压和抗折强度
按国内规范要求,一般设备安装的二次灌浆采用的细石混凝土强度应比设备基础混凝土高一级。当用无垫板方式安装设备时,按国外设计要求,灌浆料的抗压强度要达到 30MPa , 28d 抗压强度达到 60MPa ,甚至更高 ( 如钢连铸 ) 。为了满足上述设计要求,在对 CGM 原材料配比进行大量试验研究后,测定的抗压、抗折强度的范围值见表 6 。
从表 6 数据可见, CGM 的早期和后期抗压强度都达到国内外设计要求,抗折强度与普通混凝土相比更有优越性。因此,可以在有早强、高强要求的国产和进口设备的二次灌浆工程中使用。
钢筋粘结强度
对圆钢筋的粘结强度已**过 6.0MPa ,对螺纹钢筋的粘结强度已**过 13.0MPa 。因此, CGM 灌浆料可部分代替环氧树脂作地脚螺栓的锚固材料。
2 、抗渗性
CGM 灌浆料的抗渗水性较一般防水混凝土能力好得多。机油渗透率、油渗深度、强度增长率等多项试验表明,该材料浸油后强度不降低,耐油渗性能好。
3 、低温和冻融性能
CGM 具有良好的低温性能,在冰箱 - 5 ℃ ,环境 -10 ℃ 的条件下使用时,其 7d 抗压强度不低于 30MPa 。转为标温养护后,其抗压强度立即上升,能满足较低温度下的工程设计和施工要求。低温型的 CGM 在冻融后强度几乎不损失。因此,可适用于在冻融环境中的设备安装工程。
4 、不导致钢筋锈蚀
CGM 灌浆材料往往与钢筋和铁制设备基础长期接触。试验表明其系列产品在自然电位处于钝化状态 (0 ~ 300mV) ;试块劈开后,所埋的钢筋无腐蚀。因此,可以说 CGM 灌浆料不会导致钢筋锈蚀。
五、结论
1 、 CGM 灌浆料有很好的流动性,适用于设备的二次灌浆、地脚螺栓锚固和工程维修;
2 、 CGM 灌浆料的初凝时间、终凝时间和膨胀率均满足工程设计和施工要求;
3 、 CGM 灌浆料具有很高的抗压强度,完全可满足国产和进口设备对灌浆体强度的要求;
4 、 CGM 灌浆料与钢筋的粘结强度高,可替代环氧树脂作为地脚螺栓的锚固材料,且在自然电位下对钢筋无锈蚀作用。
5 、 CGM 灌浆料的抗渗水性好,抗油渗和浸蚀能力强,低温条件下强度较高,且抗冻融性较好。
CGM 灌浆料具有良好的耐疲劳性,在 200 万次疲劳试验后,静压强度仍很高,而同条件下普通同标号混凝土在 15 万次时就已破坏。据国内外资料显示,掺灌浆料的弹性模量都低于普通混凝土,这有益于减缓设备的振动荷载对基础的冲击压力。在 CGM 灌浆料膨胀观测过程中,灌浆料膨胀速率存在一定波动,经数次试验分析,排除试验误差后的影响,可能是受水泥熟料中不同矿物水化的影响,这一机理尚待证实。总而言之, CGM 灌浆料工程性能佳,适用范围广,是一种很好灌浆材料。
主要特点
1、塑性膨胀和硬化期膨胀的双重效应,确保有效承载面(EBA)大于90%,均匀传递荷载。
2、大流动度、不泌水、不离析,保证施工更加简便快捷,确保施工质量。
3、早强、高强、灌浆24h后确保设备正常运行生产, 在保证有足够的施工时间( 30 ~ 60min )的前提下,自加水时算起 4h 混凝土强度就可满足投入使用的要求(抗压强度大于 30MPa ,抗折强度大于 4.5MPa )。这种既给施工以足够的操作时间,又具备强度发展速度的快速修补材料,具有很强的实用性,适用于机场、高速公路、桥梁等重要混凝土路面的快速修补。
4 、不含金属膨胀源,不腐蚀钢筋,抗油渗,耐久性好。
二、应用范围
1 、设备基础及钢结构柱脚底板二次灌浆; 2 、地脚螺栓锚固灌浆; 3 、钢结构柱及混凝土柱杯口灌浆; 4 、混凝土结构改造和加固; 5 、后张预应力混凝土结构孔道灌浆; 6 、冬期施工灌浆;7 、高温环境应用灌浆。 8 、水泥基灌浆材料 Cementitious Grout 道路人孔盖高层调整;桥梁道路伸缩缝修补;刚性路面孔洞修补;机场跑道快速修补;电线杆的*固定;自来水管线抢修工程;工厂地坪快速修复;环氧等地坪前处理坑洞修补;其它土木工程需早凝早强的要求均可满足。
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一、特点
施工方便,可节约劳动力及资金。用抢修料配制的砼和易性好、流动度大、易于振捣密实,可减轻工人劳动强度、减少振捣器的磨耗及节约振捣所用的能耗,有利于节约资金。施工期短,投产快。抢修料砼的早期强度发展快,中、后期强度仍能继续增长,其强度达 28 天强度的 40% 左右,能适应抢修工程及希望缩短施工期的工程需要,可加速建设速度,早日投入生产。抢修料砼除早期抗压强度高以外。其他物理力学性能也较好,尤其是抗疲劳性能良好,其 200 万次疲劳强度为 34.7MPa ,折减系数为 0.6 ,疲劳后静压破坏强度为 55.8MPa ,该性能有利于把抢修料砼用于有振动荷载的设备基础、地坪等部位。抢修料砼由于有上述诸项特点,所以深受现场工程人员的欢迎,工人师傅称抢修料砼为“真正的早强砼”,该料可使施工工期缩短,使工程早日投入生产,具有较好的技术经济效益,有广阔的发展前景。
(一)早期强度高,如用于设备基础,浇灌后即可安装设备,用于道路抢修,后即可通车,用于其他混凝土工程,后即可进入正常运转。
(二)拌合物和易性好,无泌水、离析现象,便于振捣密实,易于施工。
(三)能抵抗动力反复的振动荷载。
二、主要技术性能
(一)抗压强度 (MPa) , 常温 (20 ± 3 ℃ ) ? 1 ≥ 35
低、负温 (5 ~ -5 ℃ ) ? 1 ≥ 15
标养 28 天 ? 28 ≥ 85
(二)凝结时间 ( 时:分 ) 初凝 ( 近似值 ) 4 : 00
终凝 ( 近似值 ) 5 : 30
(三)收缩率比 (90 天 )( % ) ≤ 1 20
(四)抗渗标号 (S) >20
(五)抗冻性 (100 次冻融循环 ) 强度损失 (%) <5
(六)弹性模量 ( 标养 28 天 )(MPa) 3.2 9 × 10 4
(七)疲劳强度( 2 × 10 6 次) (MPa) 34.7
(八)疲劳折减系数( 2 × 10 6 次) 0.6
三、使用说明
(一)材料准备
1 、抢修料必须堆放在干燥通风处,包装必须完整,不得有破损、受潮现象。
2 、搅拌水中不得含有导致延缓水泥正常凝结,硬化及引起钢筋和混凝土腐蚀的离子,凡是一般饮用的自来水及洁净的**水都可以作为拌制混凝土用水,污水、工业废水及 PH 值小的酸性水和硫酸盐含量 ( 按 SO 3 计 ) **过水重量 l %的水均不得使用。
3 、冬期旌工时为确保混凝土拌合物温度不低于 20 ± 3 ℃ ,拌和水可适当加温,对拌合水加温要求是水温准确,供应及时,以保持先后用水温度一致,应有足够的热水量,以免拌合物前后温度有过大差异,造成砼坍落度不一致,而影响混凝土的施工质量。
拌合水加热温度,视搅拌场地及骨料的温度而异,水加热高允许温度是以水与水泥接触后不致引起水泥假凝为依据。
4 、混凝土浇灌完毕,为保证水泥早期充分水化,需准备草帘子,如在冬期还必须准备塑料布等复盖保温材料。