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隨著相繼出臺有關建筑工業(yè)化的有關政策和行業(yè)規(guī)范,預制混凝土結構在我國迎來了發(fā)展的機遇期。除了預制構件的設計和制造外,預制混凝土結構應用的關鍵技術是構件的安裝和連接。目前,工程中常用的縱向鋼筋連接方法是通過套管注漿進行連接。原理是使用水泥基灌漿材料牢固地連接鋼筋和套管。
水泥基灌漿材料是由水泥和其他膠凝材料作為基礎材料,并加入適量的細骨料,少量添加劑和其他材料組成的干燥混合物。與水混合后,具有高流動性,快速硬化和高強度的特性。它填充在套筒和肋狀鋼筋之間的間隙中,以形成鋼筋灌漿連接接頭。灌漿材料的性能直接影響部件的安全性能。研究各個組成部分對灌漿材料性能的影響,解決灌漿材料的高流動性和高強度之間的矛盾,對于提高預制建筑物的安全性能具有重要意義。
膠凝材料類型對灌漿性能的影響
目前,用于水泥基灌漿的膠凝材料主要包括高性能硅酸鹽水泥,硫鋁酸鹽水泥以及硅酸鹽水泥和硫鋁酸鹽水泥(或鋁酸鹽水泥)的復合用途。高性能波特蘭水泥被用作主要的膠凝材料,并添加了膨脹組分以補償水泥的水化和硬化過程中產生的收縮。這種灌漿材料價格低廉,制備簡單,應用廣泛。但是,由于我國膨脹劑產品質量參差不齊,膨脹劑性能不足或與水泥種類不兼容,很容易引起灌漿產品質量的波動。因此,有必要通過**試驗和技術調整來尋求星聚方案。
當使用硫鋁酸鹽水泥作為主要固井材料時,由于硫鋁酸鹽水泥的膨脹性能,因此無需添加其他膨脹組分。這種灌漿材料凝結時間短,早期強度高,膨脹性能**,但生產成本高。目前,它主要用于客運專線上的盆形橡膠軸承注漿和水泥混凝土路面的快速修復。
當使用波特蘭水泥和硫鋁酸鹽水泥(或鋁酸鹽水泥)作為主要的灌漿材料來制備灌漿材料時,可以使用石膏來控制所產生的鈣礬石的數量,從而改善機械性能并擴展復合系統的性能。但是,由于這種灌漿材料的原料組成復雜,因此需要經常調整混合比。
礦物摻合料對水泥漿性能的影響
礦物摻合料是高性能水泥基材料必不可少的成分。研究表明,使用礦物摻合料代替部分水泥可以**地改善水泥基灌漿材料的工作性能和硬化水泥漿的性能。礦物摻合料的改善效果與其粒度分布,顆粒形態(tài),親水性和其他物理形式密切相關。
細骨料類型對灌漿性能的影響
作為砂漿的重要組成部分,細骨料會影響漿料的可加工性,致密性和強度。水泥基灌漿材料通常使用分級良好的天然砂和石英砂。
添加劑對水泥漿性能的影響
1.減水劑
減水劑是確保低水灰比灌漿材料具有高流動性的關鍵。目前常用的聚羧酸減水劑具有與不同類型的水泥相容性好,用量少,減水率高,坍落度保持性好的優(yōu)點。它是制備高流動性灌漿材料的重要材料。但是,如果多元羧酸減水劑的含量過高,通常會引起泥漿滲出和分層等問題,甚至可能引起嚴重的工程事故。因此,應選擇合適的減水劑,并通過實驗確定其星聚用量。
2.膨脹劑
對于水泥基灌漿材料,膨脹性能是非常重要的指標,因此膨脹劑是水泥基灌漿的另一重要添加劑。水泥基灌漿材料在施工初期的1-3h內會產生較大的塑性收縮,這可能會導致挖空并嚴重影響其性能。此外,隨著年齡的增長,水泥基漿料會繼續(xù)發(fā)生自水合反應,這將導致自收縮和干燥收縮,這很可能導致硬化后的漿料結構出現裂縫。因此,水泥基灌漿材料需要加入早期和晚期膨脹成分,以補償硬化前后的漿料收縮。
3.消泡劑
在高強度高流量水泥基灌漿材料的研究過程中,經常使用低水灰比,減水劑和超細礦物摻合料,這往往會使水泥漿變稠,不利于水泥漿氣泡。容易引起漿料結構不致密,并終影響漿料強度的發(fā)展和材料的耐久性。因此,在水泥基水泥漿的制備中經常添加消泡劑。目前,常用的消泡劑主要是有機硅,聚醚改性的聚硅氧烷,聚醚等。
結論
灌漿材料的性能不僅影響預制房屋的建筑質量,而且影響建筑結構的安全性。如何解決灌漿材料高流動性與高強度之間的矛盾是灌漿材料研究中需要解決的重要問題。目前,國內市場上灌漿產品質量參差不齊,與國外**技術仍有一定差距。加強對完整灌漿技術的研究對預制建筑的發(fā)展具有重要意義。