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CGM 高強無(wú)收縮灌漿料的性能
依據大量的試驗成果，闡明 CGM 高強無(wú)收縮灌漿料是一種具有早強、高強、高流態(tài)、微膨脹和耐久性好等多種優(yōu)點(diǎn)的新型復合材料。它是將流態(tài)混凝土、早強高強混凝土、膨脹混凝土和外加劑等多種混凝土技術(shù)綜合運用。
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
為了提高冶金、石化和電力等系統的軋鋼、連鑄、壓縮機、大功率泵和發(fā)電機等大型與特大型設備的安裝精度，加快安裝速度和延長(cháng)設備使用壽命，需要采用流動(dòng)度大、強度高和具膨脹特性的灌漿材料。這類(lèi)材料不僅可用于大中型設備的地腳螺栓的錨固、墊板座漿的二次灌漿，也可用于梁柱接頭，工程搶修等具有早強、高強、無(wú)收縮和高流態(tài)要求的建筑施工。
一、 CGM 新灌漿料性能研究
1 、 CGM 灌漿料是一種具有早強、高強、高流態(tài)、微膨脹和耐久性好等多種優(yōu)點(diǎn)的新型復合材料。為此，它的研究與開(kāi)發(fā)包含流態(tài)混凝土，高強早強混凝土，膨脹混凝土和外加劑應用等多種技術(shù)，以無(wú)機膠凝材料和高強骨料為主，通過(guò)摻入不同種類(lèi)的外加劑使得產(chǎn)品具有各種要求的性能，其主要性能如表 1 所示。
表 1 產(chǎn)品主要性能
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名稱(chēng)
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豎向膨脹率 /%
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抗壓強度 /MPa
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流動(dòng)度 /mm
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鋼筋粘結強度 /MPa
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1d
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3d
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28d
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圓鋼
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螺紋鋼
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CGM
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0.01~0.05
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30~45
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35~55
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50~75
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260
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6.0
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13.0
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二、試驗材料和方法
1 、試驗方法執行下列標準或規范
(1) 跳桌流動(dòng)度 GB8077 — 87
(2) 豎向膨脹率 GBll9 — 88
(3) 抗壓強度 GBll9 — 88
(4) 凝結時(shí)間 GBll7 — 85
(5) 鋼筋粘結力 YBJ222 — 90
(6) 疲勞試驗 GBJ82 — 85
(7) 彈性模量 JBJ70 — 90
(8) 砂漿抗滲 JC474 — 92
(9) 凍融 CBJ82 — 85
(10) 鋼筋銹蝕 YBJ222 — 90
(11) 熱膨脹 GB7320 — 87
2 、試驗用材料
(1)CGM 灌漿料
(2) 自來(lái)水
三、性能
用于設備灌漿的 CGM 灌漿料材料是一種具有高強、早強、高流動(dòng)態(tài)和微膨脹等特性的混合材料。它主要是由特殊膠凝材料、膨脹材料、高強骨料和多種外加劑組成的�，F對試驗成果作一介紹。
1 、流動(dòng)度
流動(dòng)度指標是灌漿施工有無(wú)成效的重要條件。根據國外設計，一般要求灌漿料的跳桌流動(dòng)度大于 240mm ，以保證灌漿料依靠自重或稍加插搗就能流進(jìn)所要填充的全部空隙。按不同水料比測定的 CGM 灌漿料的流動(dòng)度和強度 ( 見(jiàn)圖 1 與表 2) ，圖 1 表 2 顯示 CGM 灌漿料隨著(zhù)用水量的增加流動(dòng)度增大，而抗壓強度則降低。
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W
—— %
CGM
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流動(dòng)度 /mm
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抗壓強度 /MPa
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1d
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3d
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28d
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11
|
160
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58
|
60
|
75
|
|
12
|
220
|
50
|
56
|
72
|
|
13
|
260
|
48
|
52
|
69
|
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14
|
280
|
44
|
50
|
65
|
|
15
|
310
|
38
|
45
|
58
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根據試驗，在不同溫度條件下該材料流動(dòng)性延續時(shí)間對流動(dòng)度影響見(jiàn)表 3 。施工中應注意對攪拌好的灌漿料不宜久置。
表 3 時(shí)間延續對流動(dòng)度的影響
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W
—— %
CGM
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溫度 / ℃
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流動(dòng)度 /mm
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0min
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30min
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60min
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90min
|
120min
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13
|
10
|
260
|
260
|
250
|
240
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210
|
|
13
|
20
|
260
|
265
|
240
|
230
|
190
|
|
13
|
35
|
260
|
250
|
200
|
175
|
140
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2 、凝結時(shí)間
灌漿料的凝結時(shí)間直接影響到施工連續性和質(zhì)量。 CGM 中膠凝材料的水化速度隨環(huán)境溫度不同而改變，凝結時(shí)間也隨之變化。所測定的不同溫度和流動(dòng)度 CGM 的凝結時(shí)間 ( 表 4) ，可供不同條件下施工參考之用。
表 4 CGM 的凝結時(shí)間
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流動(dòng)度 /mm
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溫度 / ℃
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凝結時(shí)間 /h
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初凝
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終凝
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210
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20
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3.8
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6.7
|
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270
|
20
|
4.1
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7.0
|
|
270
|
10
|
5.8
|
8.3
|
|
210
|
10
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5.6
|
8.0
|
|
270
|
35
|
2.8
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4.9
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3 、限制膨脹性
在設備安裝中，用灌漿料澆筑的二次灌漿層上表面高度不能低于初始表面高度，而且要向上有一定膨脹變化，這種變形稱(chēng)為豎向限制膨脹。地腳螺栓的錨固有一定的膨脹應力，使螺栓錨于應力場(chǎng)中，可大大地提高抗拉拔的能力。見(jiàn)圖 2 、表 5 表明 CGM 灌漿料在常溫下都有一定的豎向限制膨脹性，限制膨脹率在 0.010% ～ 0.040 %范圍內，并在灌漿后十天左右開(kāi)始穩定。
表 5 CGM 在常溫膨脹率 %
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1d
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2d
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3d
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7d
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10d
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14d
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28d
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0.008
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0.010
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0.012
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0.026
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0.030
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0.032
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0.036
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4 、抗壓和抗折強度
按國內規范要求，一般設備安裝的二次灌漿采用的細石混凝土強度應比設備基礎混凝土高一級。當用無(wú)墊板方式安裝設備時(shí)，按國外設計要求，灌漿料的一天抗壓強度要達到 30MPa ， 28d 抗壓強度達到 60MPa ，甚至更高 ( 如鋼連鑄 ) 。為了滿(mǎn)足上述設計要求，在對 CGM 原材料配比進(jìn)行大量試驗研究后，測定的抗壓、抗折強度的范圍值見(jiàn)表 6 。
表 6 CGM 的抗壓抗折強度 MPa
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抗壓強度
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抗折強度
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1d
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3d
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28d
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1d
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7d
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28d
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30~40
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40~55
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60~75
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6~8
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10~14
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12~14
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從表 6 數據可見(jiàn)， CGM 的早期和后期抗壓強度都達到國內外設計要求，抗折強度與普通混凝土相比更有優(yōu)越性。因此，可以在有早強、高強要求的國產(chǎn)和進(jìn)口設備的二次灌漿工程中使用。
四、其它性能指標
1 、鋼筋粘結強度
對圓鋼筋一天的粘結強度已超過(guò) 6.0MPa ，對螺紋鋼筋一天的粘結強度已超過(guò) 13.0MPa 。因此， CGM 灌漿料可部分代替環(huán)氧樹(shù)脂作地腳螺栓的錨固材料。
2 、抗滲性
CGM 灌漿料的抗滲水性較一般防水混凝土能力好得多。機油滲透率、油滲深度、強度增長(cháng)率等多項試驗表明，該材料浸油后強度不降低，耐油滲性能好。
3 、低溫和凍融性能
CGM 具有良好的低溫性能，在冰箱 - 5 ℃ ，環(huán)境 -10 ℃ 的條件下使用時(shí)，其 7d 抗壓強度不低于 30MPa 。轉為標溫養護后，其抗壓強度立即上升，能滿(mǎn)足較低溫度下的工程設計和施工要求。低溫型的 CGM 在凍融后強度幾乎不損失。因此，可適用于在凍融環(huán)境中的設備安裝工程。
4 、不導致鋼筋銹蝕
CGM 灌漿材料往往與鋼筋和鐵制設備基礎長(cháng)期接觸。試驗表明其系列產(chǎn)品在自然電位處于鈍化狀態(tài) (0 ～ 300mV) ;試塊劈開(kāi)后，所埋的鋼筋無(wú)腐蝕。因此，可以說(shuō) CGM 灌漿料不會(huì )導致鋼筋銹蝕。
五、結論
1 、 CGM 灌漿料有很好的流動(dòng)性，適用于設備的二次灌漿、地腳螺栓錨固和工程維修;
2 、 CGM 灌漿料的初凝時(shí)間、終凝時(shí)間和膨脹率均滿(mǎn)足工程設計和施工要求;
3 、 CGM 灌漿料具有很高的抗壓強度，完全可滿(mǎn)足國產(chǎn)和進(jìn)口設備對灌漿體強度的要求;
4 、 CGM 灌漿料與鋼筋的粘結強度高，可替代環(huán)氧樹(shù)脂作為地腳螺栓的錨固材料，且在自然電位下對鋼筋無(wú)銹蝕作用。
5 、 CGM 灌漿料的抗滲水性好，抗油滲和浸蝕能力強，低溫條件下強度較高，且抗凍融性較好。
CGM 灌漿料具有良好的耐疲勞性，在 200 萬(wàn)次疲勞試驗后，靜壓強度仍很高，而同條件下普通同標號混凝土在 15 萬(wàn)次時(shí)就已破壞。據國內外資料顯示，摻灌漿料的彈性模量都低于普通混凝土，這有益于減緩設備的振動(dòng)荷載對基礎的沖擊壓力。在 CGM 灌漿料膨脹觀(guān)測過(guò)程中，灌漿料膨脹速率存在一定波動(dòng)，經(jīng)數次試驗分析，排除試驗誤差后的影響，可能是受水泥熟料中不同礦物水化的影響，這一機理尚待證實(shí)�？偠灾�， CGM 灌漿料工程性能佳，適用范圍廣，是一種很好灌漿材料。
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