各類灌漿材料在公路或路基中的利用
3.1水泥基灌漿材料
水泥基灌漿材料在2008年8月1日起厲行的GB/T50448.2008水泥基灌漿材料利用技巧規(guī)范中定義為:“一種由水泥、集料(或不含集料)、外加劑和礦物摻和料等原材料,經(jīng)工業(yè)化出產(chǎn)的具有科學級分的干混料。加水拌合后具有可灌注的流動性、微膨脹、高的前期和后期強度、不泌水等功能。”從定義中我們能夠看出水泥基灌漿材料的大約構(gòu)成:水泥、外加劑、礦物摻和料、集料(砂子)等。 氯離子進入混凝土后對鋼筋的銹蝕主要體現(xiàn)在:破壞鈍化膜。水泥水化的高堿性,使其內(nèi)鋼筋表面產(chǎn)生一層致密的鈍化膜。以往認為,該鈍化膜由鐵的氧化物構(gòu)成,同時較新研究表明,該鈍化膜含有si.o鍵,對鋼筋有強的保護能力。然而,此鈍化膜只有在高堿性環(huán)境中才是穩(wěn)定的。研究表明,當ph<11.5時鈍化膜就開始不穩(wěn)定,當ph<9.88時,鈍化膜生成困難或已經(jīng)生成的鈍化膜逐漸破壞,氯離子進入混凝土中并達到筋表面,當它吸附于局部鈍化膜處時,可使該處的ph*降低到4以下,這就不難理解氯離子對鋼筋表面鈍化膜的破壞作用了。氯離子進入混凝土后對鋼筋的銹蝕主要體現(xiàn)在:形成“腐蝕電池”。氯離子局部點蝕使某些部位露出鐵基體,與未破壞的鈍化膜區(qū)間構(gòu)成電位差。鐵基體為陽極,鈍化區(qū)為陰極。腐蝕電池作用的效果由于是大陰極對應(yīng)于小陽極,坑蝕發(fā)展十分*。氯離子的去較化作用。通常把使陽極過程受阻稱作陽極較化作用,而加速陽極較化者,稱作陽極去較化作用。氯離子不僅促成了鋼筋表面的腐蝕電池,而且加速作用的過程。陽極反應(yīng)過程是fe.2e=fe2+,如果生成的fe2+不能及時搬運走而積累于陽極表面,則陽極反應(yīng)就會因此受阻;相反,如果生成的f,2+能及時被搬遷,那么陽極過程就會順利進行乃至加速進行。氯離子與fe2+相遇會生成fecl2,氯離子能使fe2+“消失",從而加速陽極過程,氯離子正是發(fā)揮陽極去較化作用的功能。同時應(yīng)該注意的是,fecl2是可溶的,在向混凝土內(nèi)擴散時遇到oh"會生成fe(oh)2并進一步氧化成鐵的氧化物,那么混凝土中的氯離子就不會被消耗掉,而是會起到循環(huán)性破壞作用。
3.2水泥基灌漿材料的工程利用
隨著經(jīng)濟的*進展,建造工程日益向功能多樣化、大型化、高層**高層化方向進展,如地鐵、隧道、高速公路各類工程日益增多,地基鞏固、構(gòu)造補強、裝備基礎(chǔ)鞏固等相應(yīng)的配套工程也日益增多。水泥基灌漿材料以其切身良好的功能在灌漿材料中扮演著重要的角色,因而利用越來越普遍。下面推薦中國礦業(yè)大學(北京)混凝土與環(huán)境材料琢磨所琢磨和濟南大學材料科學與工程學院各開發(fā)的幾種水泥基灌漿材料。
3.2.1CGM*搶修材料 CGM*搶修材料具有固化*、**早強、功能良好的*搶修材料。2小時抗壓強度>30MPa,1天抗壓強度>50MPa,管用地征服了傳統(tǒng)修補材料固化慢,修補完工后必需伙計夫的養(yǎng)護缺點,在公路破損灌漿修補,機場跑道維護、礦井坑道搶修等方面利用普遍,具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
利用**
l、機場跑道搶修。在不關(guān)閉機場的情形下舉行,保證了戰(zhàn)備和訓練的正常舉行,為空軍及時搶修機場供給一種新材料
2、公路、道路混凝土路面等的*修補。**早強,*通車,避免施工構(gòu)成交通阻塞。
3、礦井坑道等的*修補,*還原出產(chǎn)作業(yè),長進經(jīng)濟效益。
4、各種補強,如橋基鞏固和大局化滑模施工的修補等。
5、利用于隧道工程的止水堵漏:用于隧道襯砌、漏水治理;搶修排水管道接頭漏水等。
6、大型裝備和精細裝備地腳螺栓與機座*灌注;鋼構(gòu)造與基礎(chǔ)固結(jié)的二次灌注。 非相貼體外四點錨固的予員應(yīng)力片材加固鋼筋混凝土梁是一種全新的體外預(yù)應(yīng)力加國體系。該體系通過對cfrp片材施加預(yù)應(yīng)力來提高cfrp在加國后受力時的初始應(yīng)変,使cfrp--開始就有較高的應(yīng)力水平參與受力。cfrp片材由于與梁體混凝土表面無任何黏結(jié),因此變形美系不符合平截面假定,而依薄i于構(gòu)件的整體変形,這樣也就不存在cfrp的剝高破壞。試驗中的預(yù)應(yīng)力體系采用了四點錨固的波形-簡央具錨作為cfrp片材的機械式錨固裝置,為片材提供了可靠的錨國力,保證了cfrp高強度性能的充分發(fā)拝,在較終拉斷破壞前,應(yīng)變?yōu)?0703μe,**過了規(guī)范允許的設(shè)計値10000l,e。波形齒央具錨體外四點錨固cfrp片材預(yù)應(yīng)力加固作為一種主動加固構(gòu)件方式,預(yù)應(yīng)力能夠消除構(gòu)件的已有變形,并且可以一定程度上愈合構(gòu)件的早期裂鑓。另外,作為一種體外預(yù)應(yīng)力加固體系,多點錨固碳纖維片材的預(yù)應(yīng)力加固方法操作簡便易行,不需要外部加力框架等補助構(gòu)件,較不需目前的研究以證明,在荷載作用以前,混凝土內(nèi)部微裂縫主要是由于水泥水化、水泥石的干縮應(yīng)變引起的。干縮應(yīng)變不僅在粗集料與砂漿的界面上產(chǎn)生裂縫,有時也會是砂漿內(nèi)部出現(xiàn)裂縫。荷載作用后,這些內(nèi)部微裂縫就開始延伸與發(fā)展,并連通成大裂縫最后破壞,呻3這就是混凝土的破壞機理。要中斷交通就可以快速完成加固作業(yè),避免了以往工程加固施工對交通中斷帶來的不便。這部表明了cfrp片材體外預(yù)應(yīng)力錨畫加固的大優(yōu)越性。
7、低溫條件的少量工程施工等。
3.2.2CGM高明自流平無收縮灌漿料
CGM高明自流平無收縮灌漿料是為中意大型高精度進口裝備儀器安裝以及大面 積地面積極找平的必需,輪換國外同類材料的產(chǎn)品。CGM高明自流平無收縮灌漿料由 高明膠結(jié)成分、**塑化組分、膨脹組分、優(yōu)選高明微集料改型組分以及一點滴量改型組分以 貼切比例共同粉磨而成。其與水反響生成許多膨脹結(jié)晶礦物水化硫鋁酸鈣,以此告終材料自 身的無收縮;同時該材料有大的流動性,前期和后期高明度。
技巧功能“抗”就是在結(jié)構(gòu)件易出現(xiàn)裂縫的部位增設(shè)抵抗約束拉應(yīng)力的附加鋼筋,雖然在裂縫出現(xiàn)前附加鋼筋中的應(yīng)力較低,但裂縫一旦出現(xiàn),它將會對裂縫的展開起到很好的抑制作用可減小裂縫寬度。目前存在的問題是尚未清楚如何根據(jù)不同的實際工程情況配置適量的附加鋼筋對控制裂縫較為有效。此問題的解決尚需通過不斷地對大量的工程實踐進行總結(jié)經(jīng)驗,進一步找出具有規(guī)律性的結(jié)果指導控制裂縫的概念設(shè)計。“抗放結(jié)合”就是將“放”、“抗”的措施結(jié)合起來同時在某一工程設(shè)計中采用。這類措施若能得到材料、施工部門的其他措施很好的配合,通???*較好的效果。,
1.凝固工夫:初凝>2小時,終凝<10小時。
對于大面積混凝土應(yīng)**選用粉煤灰、高效(緩凝)減水劑與膨脹劑,其摻量應(yīng)通過試驗確龍定。當混凝土中摻入粉煤灰時,其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的規(guī)定,其應(yīng)用應(yīng)符合建設(shè)部標準《粉煤灰在混凝土和砂漿中應(yīng)筑用技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定。應(yīng)特別注意外加劑對收縮的影響。任何新外加劑、不經(jīng)工程試點**成熟資料,不應(yīng)大面積推廣。 2.泌水率:不泌水
3.流動度:大于240ram
4.粘結(jié)強度:圓鋼>6MPa;螺紋鋼<13MPa
5.抗?jié)B功能:抗?jié)B壓力1.5MPa時平衡滲水高度0.2cm
利用**:
大型裝備和精細裝備地腳螺栓與機座二次灌注;鋼構(gòu)造(如鋼鐵、鋼架、鋼柱等)與基礎(chǔ)固接的二次灌注;后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋灌漿;預(yù)制混凝土構(gòu)件接縫、鐵路公路 道橋橋墩、梁柱及其它構(gòu)造物鞏固;紐帶、地鐵、隧道、地下工程施工縫嵌固。