高強灌漿料在結構加固修補技術中的應用
發布時間:2014-08-05
目前,國際上普遍將高強灌漿料應用於機械設備安裝和加固修補工程中。70年代改革開放之初,為了滿足進口設備的需要,我國開始了灌漿料的研製工作,並於1977年研製成功,開始在冶金設備安裝中大量應用。經過20多年的研究、實shi踐jian,我wo國guo灌guan漿jiang料liao的de技ji術shu性xing能neng逐zhu步bu提ti高gao,其qi各ge項xiang技ji術shu性xing能neng已yi達da到dao國guo際ji水shui平ping。在zai灌guan漿jiang料liao的de使shi用yong上shang,已yi從cong傳chuan統tong的de用yong於yu機ji械xie設she備bei安an裝zhuang的de二er次ci灌guan漿jiang發fa展zhan到dao用yong於yu
混凝土結構的加固修補方麵,並獲得了良好的效果。
高強灌漿料的主要技術指標對於
結構加固修補工程,由於其特殊性,往往要求加固修補效果好,工期快和易於施工等特點。因而,體現於灌漿料上的要求即為其流動度、膨脹率、早期和最終強度以及凝結時間等指標。
1流動度
表示材料流動性能的方法國際上有三種,即流動度法、漏鬥法和坍落度法。它們的限界值分別是:流動度法的限界值≥240mm;漏鬥法流出時間範圍是(8±2) s;坍落度法的限界值≥25cm.目前,我國普遍采用流動度法考查灌漿料的流動性能。為了滿足灌漿施工自行流動的要求,灌漿料的流動度必須大於240mm.國外灌漿料的流動度指標,最低規定為240mm.ruguomeiyoubiyaodeliudongxingneng,xiaxiaodekongjianshiguanbujinqude,dabudaobaomantianchongdexiaoguo,jishiqitaxingnengzaigao,duiguanjianggongchengyemeiyouyiyi。suoyi,guanjiangliaodeliudongdushipingjiaguanjiangliaozhiliangyouliedeshouyaotiaojian。
灌漿料的流動度隨加水率(用水量/幹料重量)的增大而增大。但是,加水率過大會出現泌水現象和降低抗壓強度。灌漿料加水率的可調節範圍應在1%以內。
灌漿料的流動度隨停放時間的增加而減小。所以在進行灌漿施工時,對灌入的拌合物要不停地用竹劈子往複拉動,以維護其流動性能。
1.2膨脹率
膨脹率是灌漿料的第二個主要技術指標。為了使灌漿料硬化後,能夠獲得飽滿填充效果,灌漿料必須具有適宜的膨脹性能。
我國《混凝土外加劑應用技術規範》(GBJ119-88)規定灌漿料的1d豎向自由膨脹率為0.1%~0.5%,6個月的剩餘豎向自由膨脹率大於0.05%。
1.3抗壓強度
在
結構加固修補中,一般都希望有較高的早期強度,以便盡早投入使用。灌漿料的1d抗壓強度最低應大於20MPa.目前,國內常用灌漿料的抗壓強度指標一般為R1≥30MPa,R3≥40MPa,R28≥60MPa. 1.4鋼筋粘結強度無論是修補
加固工程還是設備基礎灌漿,要保證灌漿料與鋼筋具有足夠的粘結強度,才能達到一體化目的。
灌漿料與光麵鋼筋的粘結強度一般應大於或等於6MPa,與螺紋鋼筋的粘結強度一般應大於或等於30MPa. 1.5凝(ning)結(jie)時(shi)間(jian)凝(ning)結(jie)時(shi)間(jian)是(shi)影(ying)響(xiang)施(shi)工(gong)進(jin)度(du)的(de)重(zhong)要(yao)指(zhi)標(biao)。對(dui)於(yu)加(jia)固(gu)修(xiu)補(bu)工(gong)程(cheng),往(wang)往(wang)希(xi)望(wang)強(qiang)度(du)上(shang)得(de)越(yue)快(kuai)越(yue)好(hao),即(ji)希(xi)望(wang)終(zhong)凝(ning)時(shi)間(jian)盡(jin)可(ke)能(neng)的(de)短(duan)。但(dan)是(shi)初(chu)凝(ning)時(shi)間(jian)不(bu)易(yi)過(guo)短(duan),過(guo)短(duan)時(shi)易(yi)造(zao)成(cheng)拌(ban)合(he)物(wu)流(liu)動(dong)性(xing)降(jiang)低(di)而(er)影(ying)響(xiang)施(shi)工(gong)操(cao)作(zuo)和(he)灌(guan)注(zhu)質(zhi)量(liang)。
灌漿料的初凝時間一般應為4h左右,終凝時間一般應為5h左右。
2高強灌漿
料在
結構加固修補技術中的應用為了使灌漿料的技術性能得以充分發揮,保證
結構加固修補工程的質量,在灌漿施工中尤其應注意以下幾點問題:
2.1認真確定灌注方案,模板支設要嚴密
1995年12月,北京某重大工程建設中,C區4層、5層和6層有四根混凝土柱由於振搗不好,強度未達到設計要求,需要進行加固補強。在與施工、設計等單位認真協商後,我們提出了用灌漿料進行外包加固的施工方案。四根混凝土柱中,三根柱淨高4.2m,一根柱淨高6m,要求加固補強之後不改變柱寬等幾何尺寸。考慮到上述原因,每根柱分三段進行灌注,每段高度為1.2~1.5m,這樣既可避免一次灌注時灌漿料對模板的側壓力過大而造成跑模,又便於施工。由於灌漿料中骨料最大粒徑為7mm左右,為了保證灌注流暢,要求每根混凝土柱剔鑿進2~2.5cm,並(bing)且(qie)接(jie)茬(cha)部(bu)位(wei)老(lao)混(hun)凝(ning)土(tu)表(biao)麵(mian)均(jun)勻(yun)鑿(zao)毛(mao),露(lu)出(chu)新(xin)鮮(xian)表(biao)麵(mian),以(yi)增(zeng)加(jia)粘(zhan)結(jie)強(qiang)度(du)。經(jing)過(guo)補(bu)強(qiang),該(gai)混(hun)凝(ning)土(tu)柱(zhu)的(de)承(cheng)載(zai)能(neng)力(li)達(da)到(dao)了(le)設(she)計(ji)要(yao)求(qiu),同(tong)時(shi)也(ye)滿(man)足(zu)了(le)使(shi)用(yong)需(xu)要(yao)。
另一使用實例是1998年3月,某工程地下一層在混凝土澆築之後,發現B、C軸沿5~7軸深梁出現整跨梁露筋、梁底沒有保護層、柱(zhu)頭(tou)處(chu)混(hun)凝(ning)土(tu)有(you)漏(lou)振(zhen)等(deng)現(xian)象(xiang)。由(you)於(yu)梁(liang)底(di)鋼(gang)筋(jin)排(pai)列(lie)緊(jin)密(mi),間(jian)隙(xi)小(xiao),如(ru)果(guo)用(yong)噴(pen)射(she)混(hun)凝(ning)土(tu)修(xiu)補(bu),混(hun)凝(ning)土(tu)回(hui)彈(dan)量(liang)過(guo)大(da),間(jian)隙(xi)小(xiao)處(chu),混(hun)凝(ning)土(tu)仍(reng)然(ran)進(jin)不(bu)去(qu),而(er)且(qie)修(xiu)補(bu)之(zhi)後(hou)的(de)混(hun)凝(ning)土(tu)強(qiang)度(du)達(da)不(bu)到(dao)原(yuan)混(hun)凝(ning)土(tu)設(she)計(ji)C50的(de)要(yao)求(qiu)。若(ruo)采(cai)用(yong)聚(ju)合(he)物(wu)混(hun)凝(ning)土(tu)修(xiu)補(bu),也(ye)受(shou)到(dao)施(shi)工(gong)條(tiao)件(jian)的(de)限(xian)製(zhi),不(bu)易(yi)保(bao)證(zheng)與(yu)老(lao)混(hun)凝(ning)土(tu)密(mi)切(qie)結(jie)合(he)。因(yin)此(ci)最(zui)佳(jia)修(xiu)補(bu)方(fang)案(an)仍(reng)然(ran)是(shi)采(cai)用(yong)灌(guan)漿(jiang)料(liao)灌(guan)注(zhu)修(xiu)補(bu)。由(you)於(yu)梁(liang)底(di)與(yu)側(ce)麵(mian)有(you)許(xu)多(duo)縱(zong)向(xiang)與(yu)橫(heng)向(xiang)的(de)插(cha)筋(jin)伸(shen)出(chu),修(xiu)補(bu)的(de)一(yi)大(da)難(nan)點(dian)是(shi)支(zhi)設(she)模(mo)板(ban)。采用灌漿料加固修補時,對模板支設要求比較嚴格,模板安裝應當堅固、穩定、不
漏水。本次修補工程中采用竹模板,模板邊均刨光呈直線,以保證平整嚴密接觸。模板與混凝土表麵的接縫,用525號水泥拌製成幹稠水泥漿,用手指抹成斷麵45°角的封縫灰漿條。抹縫時用手指邊壓邊抹,以做到嚴密不
漏水。水泥漿抹縫在灌漿前24h進jin行xing完wan。竹zhu模mo板ban與yu竹zhu模mo板ban之zhi間jian的de接jie縫feng用yong塑su料liao基ji粘zhan膠jiao帶dai貼tie封feng。粘zhan膠jiao帶dai貼tie在zai模mo板ban內nei側ce效xiao果guo最zui好hao。模mo板ban內nei側ce不bu能neng貼tie時shi,可ke貼tie在zai接jie縫feng外wai側ce。粘zhan膠jiao帶dai均jun要yao貼tie平ping壓ya實shi。貼tie粘zhan膠jiao帶dai前qian將jiang貼tie粘zhan膠jiao帶dai處chu的de浮fu灰hui清qing除chu幹gan淨jing。
封feng縫feng後hou要yao檢jian查zha封feng堵du情qing況kuang。檢jian查zha方fang法fa是shi用yong手shou電dian筒tong從cong外wai向xiang模mo板ban內nei側ce照zhao射she。如ru果guo模mo板ban內nei有you手shou電dian筒tong光guang線xian,表biao明ming此ci處chu沒mei封feng堵du嚴yan密mi,需xu要yao重zhong新xin封feng堵du。也ye可ke用yong灌guan水shui方fang法fa檢jian查zha,
漏水chuzexuzhongxinfengdu。mobanzhisheyanmishiguanjiangliaoguanzhuchongfenyijihelaohunningtumiqiejiehedebaozheng。youyurenzhencaiquleshangshucuoshi,zhecixiubujieguo,guanjiangliaoyulaohunningtuchongfenjiehe,dadaoleyitihuadexiaoguo。
2.2合理布置灌漿孔與排氣孔
1996年3月,某工程地下一層混凝土柱由於漏振等原因,部分牆麵、牆腳、zhugenjizhuyaodengbuweichuxiankongdongquexian。youyuquexiandaxiaobuyi,youdeyouxianghulianjie,yinerzhishemobanzhonghelibuzhiguanjiangkongyupaiqikongshiguanzhuchenggongdeguanjian。guanjiangkongyupaishuikongyingweiyumobandezuigaochu,biquexiandezuigaoweizhigao5~10cm,並(bing)且(qie)相(xiang)對(dui)布(bu)置(zhi)。這(zhe)樣(yang)灌(guan)漿(jiang)料(liao)從(cong)一(yi)側(ce)灌(guan)入(ru),氣(qi)體(ti)被(bei)趕(gan)至(zhi)另(ling)一(yi)側(ce)排(pai)出(chu),灌(guan)漿(jiang)料(liao)與(yu)老(lao)混(hun)凝(ning)土(tu)密(mi)切(qie)結(jie)合(he),避(bi)免(mian)窩(wo)住(zhu)空(kong)氣(qi),造(zao)成(cheng)新(xin)的(de)孔(kong)洞(dong)缺(que)陷(xian)。這(zhe)次(ci)修(xiu)補(bu)過(guo)程(cheng)中(zhong),對(dui)每(mei)一(yi)處(chu)缺(que)陷(xian)的(de)模(mo)板(ban)支(zhi)設(she),灌(guan)漿(jiang)孔(kong)和(he)排(pai)氣(qi)孔(kong)的(de)留(liu)置(zhi)都(dou)進(jin)行(xing)了(le)仔(zai)細(xi)地(di)分(fen)析(xi)。修(xiu)補(bu)之(zhi)後(hou),經(jing)過(guo)對(dui)修(xiu)補(bu)界(jie)麵(mian)處(chu)取(qu)芯(xin)和(he)超(chao)聲(sheng)評(ping)定(ding)證(zheng)實(shi),新(xin)老(lao)混(hun)凝(ning)土(tu)結(jie)合(he)非(fei)常(chang)緊(jin)密(mi),沒(mei)有(you)出(chu)現(xian)新(xin)的(de)孔(kong)洞(dong)缺(que)陷(xian)。
2.3保證灌漿料膨脹率及強度增長所需的溫度條件
環境溫度過低會降低灌漿料抗壓強度增長速度和降低膨脹率。1995年12月北京某工程采用灌漿料進行加固補強,由於當時最低氣溫在0℃以下,我們采取了以下幾條保溫措施:
(1)采用溫水攪拌,水溫最高不超過33℃,以拌合物溫度達到23℃為宜。溫度過高會使拌合物流動性降低或發生假凝現象。
(2)采用棉被包裹維持熱量不散失。
(3)搭暖棚,使用紅外線燈照射。保證環境溫度在15℃以上。
由於采取了上述措施,灌漿料1d抗壓強度達到41.8MPa,28d抗壓強度達到85.0MPa,加固效果很理想。
1996年1月(yue),某(mou)工(gong)程(cheng)地(di)下(xia)一(yi)層(ceng)混(hun)凝(ning)土(tu)牆(qiang)及(ji)混(hun)凝(ning)土(tu)柱(zhu)由(you)於(yu)振(zhen)搗(dao)不(bu)實(shi)或(huo)漏(lou)振(zhen),部(bu)分(fen)柱(zhu)根(gen)及(ji)牆(qiang)腳(jiao)等(deng)部(bu)位(wei)出(chu)現(xian)孔(kong)洞(dong)缺(que)陷(xian)。我(wo)們(men)仍(reng)然(ran)采(cai)用(yong)灌(guan)漿(jiang)料(liao)灌(guan)注(zhu)修(xiu)補(bu)的(de)施(shi)工(gong)方(fang)案(an)。由(you)於(yu)當(dang)時(shi)氣(qi)溫(wen)較(jiao)低(di),現(xian)場(chang)采(cai)取(qu)了(le)溫(wen)水(shui)拌(ban)料(liao),生(sheng)爐(lu)子(zi)及(ji)用(yong)電(dian)熱(re)毯(tan)包(bao)覆(fu)修(xiu)補(bu)部(bu)位(wei)等(deng)保(bao)溫(wen)措(cuo)施(shi),結(jie)果(guo)修(xiu)補(bu)後(hou)與(yu)構(gou)件(jian)同(tong)條(tiao)件(jian)養(yang)護(hu)的(de)灌(guan)漿(jiang)料(liao)試(shi)塊(kuai),3d抗壓強度為34.6MPa,7d抗壓強度為54.3MPa,28d抗壓強度為64.0MPa.修補結果非常理想。
3結語
經過多項工程實踐證實,用灌漿料進行
結構加固修補,具有易於施工、工(gong)期(qi)快(kuai)和(he)加(jia)固(gu)修(xiu)補(bu)效(xiao)果(guo)好(hao)的(de)特(te)點(dian)。在(zai)施(shi)工(gong)過(guo)程(cheng)中(zhong),認(ren)真(zhen)確(que)定(ding)灌(guan)注(zhu)方(fang)案(an),嚴(yan)密(mi)支(zhi)設(she)模(mo)板(ban),合(he)理(li)布(bu)置(zhi)灌(guan)漿(jiang)孔(kong)與(yu)排(pai)氣(qi)孔(kong),並(bing)保(bao)證(zheng)灌(guan)漿(jiang)料(liao)膨(peng)脹(zhang)率(lv)及(ji)強(qiang)度(du)增(zeng)長(chang)所(suo)需(xu)的(de)溫(wen)度(du)條(tiao)件(jian)等(deng),是(shi)
結構加固修補成功的必要條件。灌漿料,由於其早強、高強、微膨脹和自流等性能特點,已在
結構加固修補技術中得到愈來愈多的應用。