昆明高强灌浆料

高强灌浆料简介
摘要依据大量的试验成果，阐明CGM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、强度高和具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、高强灌浆料性能研究
1、CGM灌浆料是一种具有早强、高强、高流态、微膨胀和耐久性好等多种优点的新型复合材料。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、高强灌浆料试验材料和方法
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、{city}高强灌浆料性能
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(见图1与表2)，图1表2显示CGM灌浆料随着用水量的增加流动度增大，而抗压强度则降低。
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、高强灌浆料其它性能指标
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。
五、高强灌浆料结论
1、CGM灌浆料有很好的流动性，适用于设备的二次灌浆、地脚螺栓锚固和工程维修；
2、CGM灌浆料的初凝时间、终凝时间和膨胀率均满足工程设计和施工要求；
3、CGM灌浆料具有很高的抗压强度，完全可满足国产和进口设备对灌浆体强度的要求；
4、CGM灌浆料与钢筋的粘结强度高，可替代环氧树脂作为地脚螺栓的锚固材料，且在自然电位下对钢筋无锈蚀作用。
5、CGM灌浆料的抗渗水性好，抗油渗和浸蚀能力强，低温条件下强度较高，且抗冻融性较好。
CGM灌浆料具有良好的耐疲劳性，在200万次疲劳试验后，静压强度仍很高，而同条件下普通同标号混凝土在15万次时就已破坏。据国内外资料显示，掺灌浆料的弹性模量都低于普通混凝土，这有益于减缓设备的振动荷载对基础的冲击压力。在CGM灌浆料膨胀观测过程中，灌浆料膨胀速率存在一定波动，经数次试验分析，排除试验误差后的影响，可能是受水泥熟料中不同矿物水化的影响，这一机理尚待证实。总而言之，CGM灌浆料工程性能佳，适用范围广，是一种很好灌浆材料。