掺掺合料高性能灌浆材料研究及应用

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1、广东建材2010年第12期研究与探讨掺掺合料高性能灌浆材料研究及应用汤乐丰1毕化泗z谢焕飞1(1中山市东峻混凝土有限公司；2珠海市方力源建材有限公司)摘要：本文通过对灌浆材料的新拌工作性、凝结时间和强度等性能试验，研究分析了粉煤灰、矿粉和硅灰等掺合料的掺入以及不同取代率对灌浆材料性能的影响规律：矿粉保水性较差，易产生泌水；硅灰需水景较大：粉煤灰辛要影响硬化浆体的强度。掺入15％的粉煤灰或5％的硅灰能取得较好的效果。关键词：掺合料；灌浆；稠度：泌水：强度前言：目前在后张法预应力混凝土结构中，灌浆材料已经被广泛应用于对预应力钢筋的包裹。灌浆材料的作用丰要有以下几点

2、：保护预应力钢筋不外露锈蚀，保证预应力混凝土结构的安全使用寿命；保证预应力筋Lj混凝土的粘结，使之协同工作；消除预应力混凝土结构或构件中应力变化对锚具的影响，延长锚具的使用寿命，提高结构的丌J’靠性。因此，灌浆质量的好坏，将直接影响结构的安全性、可靠性和耐久性。后张法预应力孔道压浆材料绎多年的研究和应用，取得J，一些进步，但至今仍存在一些缺点，如不密实、均匀性差、与钢绞线粘结力弱、甚至上部空洞等，严重者还会影响结构的安全性，因此对孔道灌浆材料的研究和灌浆工艺的改进是十分必要的。掺合料在混凝土rfl应用已经很普遍了，相关性能研究及其质量控制已逐步趋于完善，并且取

3、得了良好的社会效益和经济效益[¨。但掺合料在灌浆材料中的应用研究较少。掺合料种类及其掺量对灌浆材料的物理和力学性能与普通灌浆材料相比有一些改变，为了探索掺入掺合料对灌浆材料性能和灌浆工艺及效果的影响，我们对掺入了掺合料的灌浆材料进行了相关研究。1原材料后张法预应力灌浆材料的主要原材料是水泥，本试验采用华润生产的P·042．5R华润牌水泥。掺合料主要有粉煤灰、矿粉、硅灰。粉煤灰是珠海电厂儿级粉煤灰，矿粉为柳州钢铁J’生产的$95级磨细矿渣粉；硅灰采用表1试验用原材料的物理性能细度密度比表面积需水量比(通过45um的筛)(g／cm3)(m2／kg)(％)水泥123

4、．14401粉煤灰62．2257398．8矿粉9．62．83434100硅灰2．20147．8的是埃肯牌硅灰(挪威)。其主要物理性能见表l。外加剂采用的是珠海市诚浚建材公司研制的复合型灌浆外加剂CJ—SG，它具有减水、增稠、膨胀等功能。拌合水采用可饮用水。灌浆材料必须具备一些性能，如流动性、触变性和较小的泌水性。随着后张法预应力结构中使用的混凝土的标u．越来越高，灌浆材料的强度也应得到保证，使其能够安全地将受力从混凝上转移到预应力钢筋上来，使结构保持良好的一致性。同时灌浆在防腐系统中扮演着关键的角色，冈为它足侵蚀物侵蚀预应力钢筋的最后一道防线。通过以下三力I面

5、的试验来评价各种灌浆材料性能的优劣：①新拌工作性试验；②力学试验；③耐久性试验。高性能的灌浆材料不仅为了能彻底封锚要有理想的工作性，粘结预应力筋和混凝十构成整体要有较高的强度，还要有好的防腐性能；灌浆材料的防腐性能将另文研究。设计高性能灌浆材料的关键是：在尽量少使用化·学外加剂和水泥的前提下，降低渗透性和减少泌水；在灌浆工艺允许的条件下，尽量降低水胶比，提高其稠度，以得到较高的强度和浆体的均匀性。2两己合比试验配合比中固定cJ-SG掺量为14％，变化矿物掺合料的用量(Lj水泥相Lk)，用水量由试验确定，总的来说水胶比控制在0．35左右，这个是根据我们从以前的试

6、验结果中总结出来的。3试验结果3．1新特性试验新特性包括稠度与泌水，稠度即流出时问，各种灌浆料的流动性和标准泌水试验结果如图1所示。整个试验参考Schokkereta1．(1999)方法进行[2]。一23—研究与探讨广东建材2010年第12期嘶FAl5FA25SLl5SL25CSF5SFl0图1．a水胶比图2．a粉煤灰，02，20盖15IIo，0／＼．。／⋯、—／8。—⋯——————。——l6}—————————————·——————————————一～～鞋：oiFA5FAl5FA25S1A5SL25CSF5SFloF^，FAI$F^2，$U5sL：，c趼，s

7、FIO图1．b稠度图1．C泌水率图1新特性试验结果图2．b矿粉图2．C硅灰图2各掺合料及其掺量对灌浆强度的影响表2新拌工作性试验及标准表4各种灌浆材料的凝结时间(h)性能试验方法说明标准流动性ASTMC939标准流速圆锥体10～30s为模拟钢筋毛细作标准泌水修改的ASTMC940用而加入三根钢筋泌水<1％束的标准泌水试验表3灌浆新特性试验结果掺合料种类FASLCSF取代率／％515251525510w／BO．35O。35O．370．35O．360．350．370．38稠度／s212520．5192l17．51824泌水／％0．5O．3O．21-O1．5O．5O

8、0由表3和图l的试验结果町知，浆体的稠