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灌浆料特点：
高强无收缩灌浆料的性能
摘要 依据大量的试验成果，阐明 高强无收缩灌浆料是一种具有早强、高强、高流态、微膨胀和耐久性好等多种优点的新型复合材料。它是将流态混凝土、早强高强混凝土、膨胀混凝土和外加剂等多种混凝土技术综合运用。
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
为了提高冶金、石化和电力等系统的轧钢、连铸、压缩机、大功率泵和发电机等大型与特大型设备的安装精度，加快安装速度和延长设备使用寿命，需要采用流动度大、强度高和膨胀特性的灌浆材料。这类材料不仅可用于大中型设备的地脚螺栓的锚固、垫板座浆的二次灌浆，也可用于梁柱接头，工程抢修等具有早强、高强、无收缩和高流态要求的建筑施工。
一、 CGM 灌浆料性能研究
1 、 CGM 灌浆料是一种具有早强、高强、高流态、微膨胀和耐久性等特点的新型复合材料。为此，它的研究与开发包含流态混凝土，高强早强混凝土，膨胀混凝土和外加剂应用等多种技术，以无机胶凝材料和高强骨料为主，通过掺入不同种类的外加剂使得产品具有各种要求的性能，其主要性能如表 1 所示。
表 1 产品主要性能
名称竖向膨胀率 /%抗压强度 /MPa流动度 /mm钢筋粘结强度 /MPa1d3d28d圆钢螺纹钢CGM0.01~0.0530~4535~5550~752606.013.0
二、试验材料和方法
1 、试验方法执行下列标准或规范
(1) 跳桌流动度 GB8077 — 87
(2) 竖向膨胀率 GBll9 — 88
(3) 抗压强度 GBll9 — 88
(4) 凝结时间 GBll7 — 85
(5) 钢筋粘结力 YBJ222 — 90
(6) 疲劳试验 GBJ82 — 85
(7) 弹性模量 JBJ70 — 90
(8) 砂浆抗渗 JC474 — 92
(9) 冻融 CBJ82 — 85
(10) 钢筋锈蚀 YBJ222 — 90
(11) 热膨胀 GB7320 — 87
2 、试验用材料
(1)CGM 灌浆料
(2) 自来水
三、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。它主要是由特殊胶凝材料、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 。
表 2 用水量对流动和强度的影响
W —— %CGM 流动度 /mm抗压强度 /MPa1d3d28d1116058607512220505672132604852691428044506515310384558
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。
表 3 时间延续对流动度的影响
W —— %CGM 温度 / ℃流动度 /mm0min30min60min90min120min131026026025024021013202602652402301901335260250200175140
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。
表 4 CGM 的凝结时间
流动度 /mm温度 / ℃凝结时间 /h初凝终凝210203.86.7270204.17.0270105.88.3210105.68.0270352.84.9
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。
表 5 CGM 在常温膨胀率 ％
1d2d3d7d10d14d28d0.0080.0100.0120.0260.0300.0320.036
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，灌浆料的一天抗压强度要达到 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 。表 6 CGM 的抗压抗折强度 MPa
抗压强度 1d 3d 28d
30~40 40~55 60~75
抗折强度 1d 7d 28d
6~8 10~14 12~14
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。
四、其它性能指标
1 、钢筋粘结强度
对圆钢筋一天的粘结强度已超过 6.0MPa ，对螺纹钢筋一天的粘结强度已超过 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。
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一、灌浆料简介及用途
灌浆料属于国标GB50448-2015《水泥基灌浆材料应用技术规范》Ⅱ类灌浆料，初始流动度340mm以上，30min保留值320mm以上，高强无收缩灌浆料是高强度的骨料配以胶结料和活性矿物添加剂、高分子材料，辅以高流态、微膨胀、防离析等物质配置而成。本产品用于后张法高强钢丝束预应力混凝土构件的孔道灌水泥砂浆、设备基础灌浆、垫板坐浆、螺栓锚固、梁柱接头工程及工程抢修等。1天强度可达到30Mpα，不需振捣、微膨胀、抗油渗、耐久性强。用于构件孔道灌浆，可起到填充、固定作用。用于设备地脚螺栓固定、二次灌浆、道路、桥梁加固抢修，浇灌后1-3d即可开车运转，行人通过，与老混凝土粘结力强，修补后无明显痕迹，凝结时间适中。产品性能符合GB/T50448-2015、JC/T986-2018、YB/T9261-98标准。
二、灌浆料的技术特点：
早强高强:1d强度最低可达30Mpa，3d强度最低可达40Mpa以上。
高稳定性:浇筑成型后，无收缩裂纹等缺陷。
高耐油渗:结构密实抗渗性特强，适应机座油污环境。
微膨胀性:膨胀率适中，确保设备与基础无缝接触。
高耐久性：200万次疲劳实验，50次冻融循环试验，强度无明显变化。
耐候性好:-100℃~600℃长期安全使用。
三、灌浆料的型号及技术指标
技 术 指 标 | ||||||
型 号 | 计量单位 | 40 | 50 | 60 | ||
最大集料粒径 | mm | ≤4.75 | ||||
流动度 | 初始值 | mm | ≥290 | |||
30min保留值 | mm | ≥260 | ||||
竖向膨胀率 | 3h | % | 0.1～3.5 | |||
24小时与3h的膨胀值之差 | % | 0.02～0.5 | ||||
抗压强度（Mpa） | 1d | MPa | ≥20 | ≥25 | ≥30 | |
3d | MPa | ≥40 | ≥50 | ≥60 | ||
28d | MPa | ≥60 | ≥70 | ≥80 | ||
对钢筋有无锈蚀作用 | 无 | |||||
泌水率 | % | 0 | ||||
抗压强度比（使用环境温度200～500℃） | % | ≥100 | ||||
用量（kg/m3） | 2200 | |||||
适用范围 | 地脚螺栓锚固，灌层厚度≥20mm设备二次灌浆，道路、桥梁加固抢险，垫板坐浆及梁柱接头工程抢修，孔道灌浆等。 | |||||
四、灌浆料的使用方法
（一）、灌浆料的配制
1、灌浆料现场加水搅拌均匀后即可使用，加水量为10-14%，拌和用水为清洁自来水，使用其它水源时，应符合现行《混凝土拌和用水标准》JGJ63的规定。
2、灌浆料宜采用机械搅拌，机械搅拌时间为2-3分钟；当采用人工搅拌时，应先加入2/3的用水量搅和2分钟，然后加入剩余水量搅拌至均匀为止。
3、每次搅拌量应保证在60分钟内完成。未用完应丢弃，不得二次搅拌使用。
4、现场使用时，严禁在灌浆料中掺入任何外加剂、外掺料。
5、冬季施工中，应采用热水拌合灌浆料，水温50~70℃，灌浆料入模温度宜大于10℃，并及时采取覆盖保温养护措施，养护时间不小于72小时。
（二）、地脚螺栓锚固
1、螺栓埋设深度≥15d（d为螺栓直径）。
2、钻孔或预留孔应符合下表要求：
螺 栓 直 径 与 孔 壁 距 离（mm） | |
螺栓直径 | 螺栓表面至孔壁的距离 |
12-14 | ≥8 |
12-22 | ≥15 |
24-42 | ≥20 |
48-64 | ≥30 |
76-100 | ≥40 |
≥100 | ≥50 |
3、地脚螺栓成孔时，基础混凝土强度不得小于20 Mpa，螺栓孔的水平偏差不得大于2mm,垂直度偏差不得大于1%。
4、地脚螺栓的油污和铁锈必须清洗干净。
5、成孔后，应清孔，除去粉尘、积水，检测孔的深度，并将孔口临时封闭。锚固前，用水湿润孔。灌浆前清除孔内积水。
6、螺栓插入后应校正其水平位置及顶部的高度，并予以固定。
7、当灌浆料用水量为12~14%，若灌浆层表面有泌水现象，可布撒干料吸干水
分。灌浆结束后不得调整螺栓。
8、为增加剪切力，灌浆层表面应低于螺栓孔10-20mm。
（三）、设备二次灌浆
1、清扫设备基础表面，不得有碎石、浮浆、浮灰、油污和脱模剂等杂物。灌浆前24小时充分湿润设备基础表面，灌浆前1小时，应吸干积水。
2、按灌浆施工图纸支模板，模板不得漏浆。
3、模板顶部标高应高出设备底座上表面50mm。
4、灌浆中如出现跑浆现象，应及时处理。
5、较长设备或轨道基础的灌浆，应采用分段施工。每段长度以小于10m为宜。
6、进行二次灌浆时，应从一侧灌浆，直至另一侧溢出为止，不得从四侧同时灌浆。
7、在灌浆开始后，必须连续进行，不能间断，并尽可能缩短灌浆时间。
8、有剪力坑的设备基础，应先灌剪力坑，24小时后可再进行二次灌浆。
9、每次灌浆层厚度不宜超过100 mm，灌浆过程中严禁振捣，必要时可用竹板条进
行导流。
10、设备基础灌浆完毕后，要剔除的部分应在灌浆层终凝前进行处理。
11、不得将正在运转的机器的震动传给准备灌浆的设备基础，如出现上述情况，在二次灌浆时应停机，以避免损坏未结硬的灌浆层，停机时间应符合拆模时间的规定。
（四）、混凝土结构加固和改造
1、灌浆料载埋钢筋类别、钻孔直径、深度及施工准备等应符合YB/T9261-98的相关规定。
2、灌浆材料的拌和用水量应比推荐用水量减少1%-3%，具体加水量应视现场要求而确定。
3、灌浆材料加固梁、板、柱时，混凝土梁、板、柱应符合《混凝土结构加固技术规范》（CECS25）的相关规定。 四、灌浆料的养护
1、灌浆完毕后，应立即喷洒养护剂或覆盖塑料薄膜，并加盖草袋或岩棉被。
2、冬季施工时，养护措施还应符合现行《钢筋混凝土工程施工及验收规范》GB50204的有关规定。
3、灌浆料达到拆膜时间后，可进行设备安装，拆模时间的确定，以达到灌浆料28 d强度的30%（20 Mpa）作为拆膜时间的依据。
不同温度下灌浆料达到20 Mpa的时间 | ||||||
日最低气温℃ | -10 | -5 | 0 | 5 | 15 | ≥15 |
时间（h） | 96 | 90 | 72 | 48 | 36 | 24 |
4、养护时间的确定
以膨胀值达到0.02%作为养护时间的依据：
不同温度下灌浆料膨胀值达到0.02%的时间 | ||||||
日最低气温℃ | -10 | -5 | 0 | 5 | 15 | ≥15 |
时间（d） | 14 | 12 | 10 | 7 | 5 | 4 |
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