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灌浆料代替混凝土使用方法

作者:www.cgmguanjiangliao.cn 浏览次数: 发布日期:2019-03-13 10:21:27
        一、灌浆料代替混凝土方法之细集料水泥基灌浆料性能的研究进展
 
  水泥基灌浆材料是由水泥、骨料、掺合料和矿物掺合料组成的一种级配合理的干混料。加水搅拌均匀后,具有灌注流动性好、膨胀小、早、晚强度高、无出血等特性。与传统的细石混凝土相比,具有流动性好、强度高、施工控制方便等特点。与传统环氧砂浆相比,具有膨胀性能好、施工简便、施工速度快等特点。自20世纪90年代初以来,我国自主研发生产的水泥基灌浆材料已广泛应用于许多大中型企业的设备安装和结构加固改造工程中。硫铝酸盐系列水泥是我国具有优良产权的特种工程材料。具有凝结快、强度高、膨胀小、收缩小的特点。以其为基体制备的灌浆材料具有早期强度大、强度高、微膨胀、耐腐蚀性好、耐久性强的特点。
 
  虽然各国水泥基自灌浆材料的配方不尽相同,但主要由以下几部分组成:水泥、填料、骨料、高效减水剂、保水剂、混凝剂、早强剂、膨胀剂、消泡剂。
 
  (1)水泥:水泥是水泥基注浆材料的主要材料,材料的选择对注浆材料的性能起着决定性的作用。一般生产硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥,或普通硅酸盐水泥掺少量铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥。(2)骨料:骨料是砂浆的重要组成部分,骨料的级配和细度模量会影响砂浆的塑性和硬化体的力学性能,骨料颗粒的形状也会影响砂浆的和易性。通常采用天然砂和级配良好的石英砂。(3)高效减水剂:由于水泥灌浆料浆体要求具有较高的流动性和稳定性,因此选择好的高效减水剂是其工艺的关键。(4)矿物填料:适当的颗粒级配对浆体的流动性和稳定性有很大影响,因此适量的注浆材料还可加入粉煤灰、矿渣粉、硅灰等矿物外加剂作为精细填料。目前,学者们将矿物掺合料的增塑减水机理归纳为四种主要效应:微填充效应、形貌效应、比重效应和分散效应。(5)水潴留代理:由于水泥基灌浆材料需要大流动性和不分泌水,分泌水不利于正常发育的强度和耐久性,所以选择一个更好的适合各种各样的保水剂,通常选择多种纤维素,如甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素等。第6集:膨胀剂:膨胀剂加入灌浆材料中起补偿收缩活微膨胀的作用,膨胀剂是形成钙矾石膨胀、收缩补偿产品。7混凝剂:混凝剂促凝剂和缓凝剂两种。速凝剂是用来加速砂浆凝结和硬化的。甲酸钙和碳酸锂应用广泛。铝酸盐、硅酸钠也可用作加速剂。酒石酸、柠檬酸及其盐和葡萄糖酸盐已成功地用于减缓砂浆的凝结和硬化。8)消泡剂:消泡剂可以减少新型砂浆中的气体量,有吸附在无机载体上的碳氢化合物、硬脂酸及其酯、磷酸三丁酯、聚乙二醇或聚硅氧烷。目前干混砂浆的消泡剂主要有多元醇和聚硅氧烷。除调整泡沫含量外,还应使用消泡剂。它还能减少收缩。
  由于没有粗骨料,水泥灌浆材料在修复工程中得到了广泛的应用。近年来,硅酸盐水泥广泛应用于干粉灌浆材料的修复。与硅酸盐水泥相比,sulfoaluminate水泥的成分主要是无水sulfoaluminate钙矿物,使水泥有许多优秀的早期强度等特性,强度高、抗渗、耐蚀性和低碱度,并有一个更广泛的发展和应用前景,尤其在冬季施工、水利、修理和其他特殊项目。但普通水泥灌浆材料的主要缺点是脆性太大,弹性不够,抗压强度高,抗拉强度和粘结强度低。硫铝酸盐水泥也有这种缺陷,这也限制了其应用。用聚合物代替某些胶凝材料,可以提高水泥灌浆材料的抗拉强度和韧性。该可再分散乳胶粉性能稳定。采用可再分散乳胶粉作为聚合物生产的单组分干混灌浆材料,使施工操作更加简便,为使用中的灌浆材料的安全性和耐久性提供了更大的保证。
 
  引用1李娇玲超早强水泥灌浆材料性能的研究哈尔滨工业大学2 D戴分钟赵回族矿物掺合料对硫铝酸盐水泥灌浆材料性能影响J 1291943周Daijun磷渣混凝土外加剂在水泥灌浆材料4 D和重庆大学的应用朱湘科瓦尔斯基b r.修正宏观赵锣功能性添加剂对水泥基灌浆材料的属性,如033439年J粉煤灰
 
  细集料水泥基灌浆料性能的研究进展
 
  二、灌浆料代替混凝土之方法【独家解析】装配式混凝土结构施工验收的主要规范规定
 
  预制混凝土结构在我国近年来发展迅速。的基础上学习国外(海外)技术和工程经验,从预制外墙板的应用开始,每个单位都有成功开发了高层住宅建筑的结构体系与剪力墙组装具有中国特色,并推动新一轮的“住宅产业化”在此基础上发展高潮。在发展过程中,许多观点认为“技术标准落后”是制约我国装配式房屋发展的瓶颈之一。在最近5年完成的新一轮标准规范修订中,针对装配式混凝土结构已完成的多项工作,本文主要介绍表4中主要标准在施工验收中的规定。
 
  版本《验收规范》是在《建筑工程质量检验评定标准》GBJ30188第5章、《装配式混凝土构件质量检验评定标准》GBJ32190、《混凝土结构工程施工与验收规范》GB92的基础上联合修订而成。在规范的早期实施中,由于当时预制混凝土结构行业的“不温不火”发展,规范的问题并不明显。近年来,随着我国各种新型预制混凝土结构的不断发展,已难以适应工程实践的需要。存在的问题主要有:1)预制构件的控制和验收要求不明确。2)预制构件的结构性能测试规范不明确,对是否测试、何时测试存在不同的理解;(三)缺乏对新技术、新工艺的规定;4)装配式结构工程的验收情况不明确,可分为子项目或子项目。
 
  从解决上述问题的角度出发,最新修订的《验收规范》全面梳理了相关的验收规范,并进行了以下重要修订。
 
  1)装配式结构作为分项工程验收。对规范版本的更改可以是子项目,也可以是子项目。装配式结构子项目的验收包括装配式构件的进场、装配式构件的安装、装配式构件的安装现场加固、装配式构件的连接等。预制结构现场施工涉及的其他施工内容可包括在钢筋、混凝土、预应力等子项目中进行验收。对于以预制构件为主的单层工业厂房,混凝土分区仅由一预制构件组成。
 
  2)对于专业企业生产的预制件,《验收规范》明确规定预制件现场作为“产品”验收,不再规定生产过程中的质量控制和出厂验收要求,相当于GBJ32190的废止;进入现场时应检查质量证明文件(包括产品合格证、混凝土强度试验报告等重要试验报告);预制构件进场时,不得提供钢筋、混凝土原材料、预应力材料和预埋件的检验报告,但必要时应保存在构件制造单位的文件中备查。
 
  总包方预制构件不存在“进场”验收环节,材料及生产质量按《验收规范》的规定进行验收。
 
  3)明确了专业企业生产中预制件进入结构性能测试的要求(详见下文)。
 
  4)完善钢筋连接验收的相关规定。考虑到预制混凝土结构中钢筋连接的特殊性,试件在现场难以相交,需要进行机械连接和焊接才能制作平行加工试件。平行加工试件应与实际钢接头的施工环境相似,且应靠近工程结构。对于钢筋套筒灌浆连接,明确建议按照《套筒灌浆规程》的有关规定进行验收。
 
  5)提出预制混凝土安装件的位置及尺寸偏差要求。全垂直度、电梯井、组合件等现浇结构部件按现浇结构的有关规定执行。
 
  6)其他:完善预制构件缺陷及尺寸偏差处理规定;详细尺寸偏差指标要求;增加了预制构件的粗糙表面和键槽验收要求。将预制构件临时固定措施的安装质量列为主要控制项目。
 
  虽然《装配式规范》是在《JGJ191装配式大型板式住宅设计与施工规范》的基础上修订的,但原有规范内容很少保留。在工程验收方面,《装配法》共分三章,包括零部件生产与运输、结构施工和工程验收。《施工规范》第九章共分六节,包括总则、施工验算、构件生产、运输堆放、安装连接、质量检验。预制构件在制造、运输、堆垛、安装和连接过程中,施工作业和质量控制的主要依据是装配规则和施工规范。主要技术内容如下:
 
  1)对零部件的生产计划、专项施工计划、施工组织设计提出原则性规定。
 
  2)提出了预制施工验算规定链接的成员如剥离、翻、起重、运输和安装,以及嵌入式起重部件和暂时的支持,并提出了计算方法和设计目标要求的功能,弥补了当前国家相关标准的空白。
 
  3)对预制构件的各个环节,根据构件类型的不同,提出详细的操作要求。
 
  6)对装配结构安装与连接的各个环节提出详细的施工要求。
 
  在构件检验和现场工程验收方面,将装配代码和验收代码结合使用。装配规范5除了引用了验收规范外,还补充了验收规范,包括分部验收文件和记录、剪力墙底部缝座砂浆强度、接缝防水性能等。
 
  修改后的验收规范第911条规定:“预制构件应进行结构性能测试。未通过结构性能试验的预制构件,不得用于混凝土结构。该规定是否适用于“离开工厂”或“进入现场”的成员在规范中并不清楚。考虑到GBJ32190规范和工程习惯的结合,工程界往往认为结构性能检验只在工厂内进行,预制构件进入现场时才能提供合格的检验报告。然而,随着预制混凝土结构工程的增多,在本文的实施中遇到了越来越多的问题。
 
  预制构件作为一种半成品,在生产过程中不同于施工现场的质量监督。过去,住房建设项目没有监理(或施工方代表)。装配式构件进入现场时,仅对装配式构件外观进行检查,未进行检查(或未采取其他措施未进行检查),不符合《建设工程质量管理条例》的有关规定,缺乏充分依据。
 
  验收规范的修订主要解决了三个主要问题:对专业企业生产的预制构件进场时的结构性能检测提出了基本要求;做什么组成部分,怎样做以及在什么情况下可以做得更少,不做规定;对未进行结构性能试验的构件提出了加强质量控制的技术要求。详情如下:
 
  1)《验收规范》第922条针对构件的特点和荷载验算条件,只对简支梁板预制件提出结构性能验算要求。常见有预制梁、预制板、预制楼梯等。
 
  2)对于其他预制构件,如普通墙板、预制柱等,很难通过结构性能测试来确定构件的力学性能。因此,规范规定,除特殊设计要求外,进入现场时不得进行结构性能试验。如果需要对这些部件进行检验,则需要设计并提出详细的检验要求和试验加载方法。
 
  3)是否进行结构性能试验及结构性能试验方法应根据叠合板、梁用梁板弯曲预制构件(叠合底板、底板梁)的设计要求确定。
 
  1)构件进入现场时,应进行结构性能检查。但是,考虑到检查的便捷性,更有可能在预制构件生产现场进行,并有各方参与。
 
  2)对于多个工程常用的同类型预制构件,也可以在多个工程施工监理单位见证下,共同委托进行结构性能试验,试验结果对多个工程均有效。
 
  3)对于大型构件和具有可靠使用经验的构件,只能检测裂缝宽度、抗裂性和挠度。大构件一般是指跨度大于18米的构件;可靠的使用经验意味着该机组生产的标准件已在其他工程中多次使用,如预制楼梯、预制空心板、预制双t型板等。
 
  4)对少量使用的构件,在能提供可靠证据的情况下,不得进行结构性能试验。一般使用数量小于50,近期完成的合格结构性能测试报告可作为可靠依据。
 
  5)对于符合产品标准的预制构件(如空心板、屋面板等),专业企业可提供合格的结构性能检测报告,代替工程施工过程中的现场结构性能检测。如有不妥之处,可派施工监理人员到现场对产品结构性能进行检查。
 
  6)《验收规范》附录B对受弯预制构件的抗裂性、变形和承载能力的检验要求和方法。
 
  7)对允许开裂的钢筋混凝土构件和预应力混凝土构件的承载力、挠度和裂缝宽度进行测试;不允许开裂的预应力混凝土构件应进行承载力、挠度和抗裂性试验。
 
  未进行结构性能检验的部件(包括各种情况下不能或不能进行结构性能检验的部件),可由施工单位或监理单位代表驻厂监督制造过程。在没有驻地监理的情况下,预制构件进入现场时,应对预制构件主受力钢筋的数量、规格、间距、混凝土强度、混凝土盖层厚度等进行实物检查,具体检查原则如下:
 
  2)检验数量可根据工程条件由双方约定。一般情况下,同一类型的预制件每批最多不超过500件,每批提取的构件数量中有2个和不少于5个构件。
 
  上述规定适用于所有预制构件接近结构性能试验要求的情况。对于可用于结构性能检测的预制构件,未来的结构性能检测主要以构件的进入为基础。除特殊规定(如生产型式检验)外,一般不在工厂进行结构性能检验。
 
  可以肯定的是,结构性能检验通过加载测试的目的是预制混凝土强度,钢材质量、强度、位置、数量)、预应力损失等符合设计要求,检查混凝土的组件是可以承受弯矩,剪力、弯矩,剪力和加载方法可以确定负载的负载。对于大跨度的组合楼板和底梁,由于刚度小,板件强度与混凝土强度的相关性小,笔者认为一般不进行结构性能试验。如有必要进行检验,应通过选择检验跨度合理确定荷载。不正确采用建筑工地的形式一致的支持和使用施工加载测试层压地板的结构性能,因为它是不可能测试的实际承载力地板,和不合格的组件也可能被测试为“合格”。
 
  钢筋套筒灌浆连接是我国预制混凝土结构房屋中最常用的竖向钢筋连接形式。《套筒灌浆规范》是唯一系统规定加固套筒灌浆连接设计、施工和验收的规范规范。其重要技术内容如下。
 
  1)注浆套筒和注浆材料的性能分别满足现行行业标准JGT398和JGT408的有关规定。虽然套筒灌浆规范中没有规定两者必须同时使用同一供应商的产品,但笔者建议两者应同时使用,施工中不能随意更换。否则,应重新完成接头型式检查、注浆套管、注浆材料原位检查、工艺检查等检查项目。
 
  2)配筋套筒灌浆接头的抗拉强度不小于连接筋抗拉强度标准值,失效时应断裂。该规范高于JGJ107《钢筋机械连接技术规范》中钢筋I级接头的要求。在接缝产品的开发中,应考虑在不破坏接缝或接缝加固和灌浆套管被拉的情况下,实测钢筋抗拉强度为标准值的115倍。
 
  应充分重视接头性能要求的规范,《套筒灌浆规程》实施后的所有试验报告均应以此为依据。
 
  3)系统规定了联检的要求和报告内容。在传统机械接头9个试件的基础上,增加3个偏心接头试件进行单轴拉伸试验。套筒灌浆接头型式检验的试件由委托方在检验单位的监督下制作;规定了注浆材料在型式试验过程中的抗压强度范围(相当于规定的型式试验时间)。如果超出范围,则测试无效。
 
  除非套管已进入工厂(现场),否则以前所有型式试验报告在《套管灌浆规程》实施后失效。
 
  4)如表2所示,对注浆套管位置、长度及外露钢筋提出了更高的要求,高于《验收规范》和《装配规范》的要求。
 
  5)对垫片的设置、注浆施工方法及构件的安装、注浆材料的使用、安装与连接过程中的注浆施工提出了详细的要求。
 
  6)提出了工程验收制度规定,具体为以下8项:(1)型式检验报告的审核。施工前及工程验收时,应检查型式试验报告:联合供方应提交联合供方所有规格的有效型式试验报告;型式检验报告有效期4年,可根据灌浆套管进厂(现场)日期确定;型式检验报告的内容应符合《套筒注浆规范》附录A的规定,并与注浆套筒和注浆材料在现场的使用情况相一致。灌浆套管进厂(现场)外观质量、标识及尺寸偏差验收。灌浆材料进场验收。当注浆材料进入现场时,应检测流度、泌水率、三维抗压强度、28d抗压强度、3h垂直膨胀率、24h和3h垂直膨胀率的差值。(4)联合工艺检查。注浆施工前,对不同钢筋厂家的来料钢筋应进行联合工艺检查。在模拟施工条件下,应制作3个嵌缝试件和不少于1组注浆材料强度试件。接缝试件和注浆材料试件应按标准养护28d。接缝工艺检查的内容为接缝试件的抗拉强度、屈服强度和残余变形,以及注浆材料的抗压强度。工艺检查可以复检。(5)灌浆套筒进厂(场)接头机械检查。灌浆套管进入工厂(现场)时,按不超过3个灌浆套管分成一批。每批随机抽取3个灌浆套,中间接头试件按28d标准进行拉伸强度测试。这次检验不能复验。预制构件接近验收。按照验收规范第九章的有关规定执行。7注浆施工注浆材料经批量检验。注浆施工中,每班至少取一次样品,每层至少取三次,标准养护后28d取一组样品进行抗压强度试验。8)注浆质量检测。灌浆密实饱满,灌浆口全部灌浆。
 
  对于预制混凝土结构,当灌浆套筒内嵌预制构件时,应在预制构件生产前或生产过程中进行上述25项检查(第3项注浆材料为第一批)。此时,安装施工单位和监理单位应将部分监理检查工作延伸到构件生产单位。第4项、第5项检验的接头试件可在预制构件生产现场或灌浆施工现场制作,由灌浆施工单位(队)完成。在构件生产现场完成工艺检查,未由注浆施工单位(队)制作接缝的,应在注浆前重新进行工艺检查。
 
  今后,上述四种规范将成为我国预制混凝土结构施工和验收的主要技术依据。综上所述,现将预制混凝土结构在不同阶段的验收要求总结如下:
 
  1)质量认证文件包括产品合格证、混凝土强度检验报告等重要检验报告;
 
  3)在不进行结构性能检验的情况下,建议在入口处的质量证明文件中增加构件制造工艺检验文件,如隐蔽加固工程验收记录、预应力筋筋条验收记录等;建设单位或者监理单位的代表在工厂进行监理时,进入现场的构件的质量证明文件由监理代表确认;没有居民监督的,应当出具相应的实物检查报告。
 
  4)预埋灌浆套筒应提供灌浆接头型式试验报告;套管进入现场外观检查报告;第一批注浆材料检验报告;联合工艺检验报告;袖接接头力学性能试验报告。
 
  施工过程验收记录;安装施工记录;套管灌浆施工记录;后浇混凝土构件的隐蔽验收记录;后浇混凝土、注浆材料、浆体强度报告;等等。
 
  预制混凝土结构的结构位置和尺寸偏差的检测与现浇混凝土结构相同。混凝土强度和钢筋保护层厚度的检测可按以下规定进行:
 
  2)预制构件进入现场不进行结构性能检查或物理检查的,预制构件应与现浇混凝土结构相同;
 
  3)对入境时成批进行结构性能和物理检验的预制件,不得使用。
 
  修订工作主要是基于相关的研究和现有的工程实践经验,不能保证完全先进适用于所有工程条件。实践者在实现代码时遇到的问题可以及时反馈给编辑器。在我们的共同努力下,我们相信每一种规格都会随着工程技术的发展而不断完善和进步。
 
  本论文部分内容参照自相关规范的批准文件,具体技术规定以最终规范打印版本为准。
 
  (作者:中国建筑科学院王晓峰;北京装配式建筑工程学院;赵勇,同济大学。有关详情,请参阅即将出版的《建筑技术》。22日,2017年。
 
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