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北京固维建筑材料有限公司
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、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。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。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。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。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 。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。钢筋粘结强度 对圆钢筋一天的粘结强度已**过 6.0MPa ，对螺纹钢筋一天的粘结强度已**过 13.0MPa 。因此， CGM 灌浆料可部分代替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、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。**早强灌浆料的配制 1 、**早强灌浆料拌和时，加水量应按随货提供的产品合格证上的推荐用水量加入。拌和用水应采用饮用水，使用其它水源时，应符合现行《混凝土拌和用水标准》（ JGJ63 ）的规定。 2 、**早强灌浆料的拌和可采用机械搅拌或人工搅拌。采用机械搅拌时，搅拌时间一般为 2 ～ 3min 。人工搅拌应在 5min 内完成。 3 、搅拌地点应靠近施工地点，距离不宜过长。 4 、每次搅拌量应视使用量多少而定，以保证 20min 内将材料用完。 5 、冬季施工时，**早强灌浆料及拌和水应符合现行《钢筋混凝土工程施工及验收规范》（ GB50204 ）的有关规定。6 、现场使用时，严禁在**早强灌浆料中掺入任何外加剂。7 、使用完毕，应及时将施工机具冲洗干净，以免时间过长灌浆料凝结在施工机具上。七、注意事项 1 、浇注完毕后立即浇水养护。其养护措施应符合现行《钢筋混凝土工程施工及验收规范》（ GB50204 ）的有关规定。 2 、我国幅员辽阔，施工时难免受温度湿度影响。施工前建议做凝结时间掌控实验。若遇太热，欲缓凝时可用冰水当拌和水，相对太冷时，可用热水调整凝结。 3 、夏天高温时若长期置放材料于大太阳底下，有可能加水后产生速凝，应注意防范。 4 、欲施工之场合，应保持清洁状态，拟接着之混凝土界面，应保持饱和表面干。 5 、浇置抢工王，待终凝后，即可马上用水养护，或采用本公司之树脂型养护剂。 6 、遇体积过大或孔洞过深，每包抢工王材料可加 24 ㎏直径 1 ㎝之碎石，不影响工作度及物理性竖向膨胀 竖向膨胀率是高性能灌浆料的另一个比较重要的性能指标。灌浆料是一种流动性比较高的材料，必然带来一定程度的收缩，收缩包含多种形式，包括沉降收缩和由于表面水分散失而引起的干燥收缩以及自收缩等，这些收缩导致灌浆层与设备基础板脱离，严重的是大面积空鼓。为了弥补这一缺陷，灌浆料都具有微膨胀性，而国内绝大部分的灌浆料的膨胀都发生在硬化阶段，即便是硬化膨胀大于塑性阶段的收缩，也会造成接触面降低。按照《水硬性水泥基灌浆材料 ( 无收缩 ) 标准规范》 (ASTM 1107) 的 C 类要求，高性能灌浆料的膨胀性应是复合型的，既要有硬化后的膨胀，也要有塑性膨胀。 利用 Shrinkage cone 锥体收缩测试单元测试灌浆料的膨胀性。其测试原理是在新拌灌浆料的表面放置一个具有反射功能的玻璃薄片，由于灌浆料竖向高度的变化会引起玻璃薄片位置的改变，激光在薄片上的反射距离也就相应的有所不同，经过数据分析处理得出膨胀曲线。国内的灌浆料 C 和 CGM 高性能灌浆料的膨胀曲线如图 1 和图 2 所示。从曲线上可以看出，只有硬化后膨胀的灌浆料在塑性阶段是收缩的，而硬化后的膨胀又不能很好地弥补早期的收缩；而复合型膨胀无论是塑性阶段还是硬化阶段，都是正值，且膨胀量的绝大部分发生在塑性阶段。国外的灌浆料的膨胀性都是复合型的，且尤为注重早期的塑性膨胀。