新型壓漿材料在預應力孔道上的應用

于國忠

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150070)

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新型壓漿材料在預應力孔道上的應用

于國忠

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150070)

首先對新型壓漿材料的發展歷程進行概括，結合在預應力孔道上的應用來進行，并對技術應用過程中存在的缺陷問題做出總結。其次重點介紹新型壓漿材料和設備應用過程中的優異性能，以及需要注意的技術要點，幫助提升工程施工質量。

新型壓漿材料；預應力孔道；流動性；零泌水；微膨脹

1 預應力混凝土孔道壓漿普遍存在的缺陷

雖然預應力孔道壓漿應用后解決了大量工程承載問題，但在使用期間仍然存在一些問題有待完善。該種技術常常應用在陳舊建筑物的加固施工中，通過合理設計能夠達到預期的加固效果，壓漿是針對混凝土漿料來進行的，在對強度進行設計時，水分與骨料配合比例很難掌握，一旦超出了規定標準，很容易造成壓漿困難。石灰等物質遇水后體積會發生改變，但這種膨脹反應也是由限度的，只有掌握好這一標準，才能確保工作期間不會發生嚴重的質量問題。一旦水灰投放比例超出了正常范圍，便會造成嚴重的適用安全問題，漿料不能被固定在指定的施工位置，凝固期間也容易受到外界振動而產生形變，受力形式因此也發生了改變，建筑物使用期間穩定性受到了影響。除此之外，漿料養生階段也存在大量的問題，沒有達到規定時間拆卸磨具，結構表面會產生裂縫，使用期間潮濕氣體通過裂縫侵入到鋼筋材料表面，引發材料氧化問題。

2 新型孔道壓漿材料的性能

2.1 低水膠比、高流動性

經理論計算，水泥完全水化時所需水灰比為0.257，壓漿材料的水灰比也應該在0.26～0.28之間，所以在壓漿材料的水化過程中會有多余的水必然泌出，泌出的同時在體系中形成泌水通道和水泡，泌水通道和水泡中的水蒸發后形成孔隙，導致結構缺陷，這將大大減少水泥石抵抗荷載的實際有效斷面，而且可能在孔隙周圍產生應力集中，影響灌漿料硬化后的后期強度和耐久性。孔隙的存在降低了水泥石強度，也降低了水泥石對鋼絞線的握裹力，影響了梁體結構與鋼絞線受力傳遞的均勻性，造成安全隱患，從而影響工程質量。傳統壓漿材料的水灰比在0.35～0.45之間，而新型預應力孔道灌漿材料的水灰比在0.26～0.28之間(實際使用時為0.27)，既能滿足目前灌漿施工的需要，又保證了工程結構的性能。在此水灰比范圍內，灌漿材料的強度得到了進一步的保證，并具有高效早強的效果。

在傳統的預應力管道灌漿過程中，還存在著灌漿不飽滿、斷漿、管道高點無漿等一些問題，這除了與灌漿工藝有關外，其實與灌漿材料的流動性有密切的關系，即流動度越好則施工越容易，灌漿效果越好。因此，新型灌漿材料的流動性在10～17 s之間。此特點特別考慮到目前特大型、大型橋梁建設過程中預應力管道設計的復雜性，考慮到長箱梁、管道波形高差過大的灌漿保障問題。

2.2 零泌水

傳統預應力施工工藝中，材料靜止狀態下會分泌出水分，內部水分減少后漿料會發生不同程度的沉降，并不能滿足使用需求。應用新型壓漿材料后，漿料中的水分在壓力作用下會被排出，剩余水分含量也在合理范圍內，材料能夠將水分鎖在其中，并不會過多的泌出，這一點是傳統材料所不具備的。根據施工需求提起預制好漿料，根據施工實驗檢測結果顯示，新型材料在3 h毛細泌水率為0，24 h自由泌水率為0，壓力泌水率在壓力達到0.36 MPa時小于1%，完全能夠達到使用標準含水量，灌注完成后也不會分泌出多余的水分。這一點在建筑工程中十分必要，鋼筋材料要在干燥無污染的環境下使用，零泌水性達到了這一標準，鋼筋材料不會受到潮濕氣體的侵蝕，施工完成質量也能夠得到保障。

2.3 塑性階段和硬化階段的微膨脹

由于壓漿材料在水化過程中，不可避免地存在干燥收縮和沉降收縮，因此漿體完全水化后體積減縮量非常大，導致硬化后的灌漿料內部產生較大的收縮應力，一旦應力大于抗拉強度，則會產生收縮裂縫，加速預應力筋的銹蝕。因此，要求壓漿材料在水化的各個齡期都要有適當的膨脹率。新型壓漿材料的3 h自由膨脹率為0.08%(標準要求0～2)、24 h自由膨脹率為0.19%(標準要求0～3)；從而補償各個齡期的漿體收縮。漿體在塑性階段存在膨脹，則漿體在應力的作用下更容易進入鋼絲間，保證漿體可以完全充填整個管道，從而實現對預應力鋼絞線的更有效保護。灌漿料漿體硬化后的適度膨脹可以抵消水泥后期自身收縮產生的收縮應力，而不至于產生收縮裂縫。

2.4 強度高

橋梁等建筑結構中對承載性能要求高，使用預應力技術可以減輕結構自重對基層帶來的影響。新型壓漿原料在強度上有明顯的提升，預應力體積更小，施工環節也更方便進行，對于施工期間常常會出現的裂縫問題，也得到了很好的解決。漿料中含有的水分越多，流動性也就越強，使用后很難達到規定的強度標準。壓漿材料解決了流動性方面的干擾問題，通過改變水分與水泥石灰之間的比例，能夠實現增強結構強度的目的，但要考慮是否能夠與原結構緊密粘連，避免發生過于干燥而無法灌注的情況。根據施工過程中測量得到的結果，可

以了解到水泥與石灰之間的比例在0.26～0.28范圍內是最合理的。使用新型材料時，實際使用時水灰比為0.27，其3 d抗壓強度可達到40～45MPa，7 d強度可達到60 MPa以上(一般設計28天抗壓強度為50 MPa)，7 d抗折強度便達到了10～12 MPa(標準要求為≥6 MPa)；并且后期強度不倒縮。

耐久性壓漿材料不得含腐蝕預應力鋼材的成分， 28 d抗凍等級大于500，耐久性好，增加結構物使用壽命。

3 結 論

新型預應力壓漿材料嚴格限制水膠比在0.26～0.28之間，既能滿足施工需要又保證了工程結構的性能。壓漿材料的配制漿體要求零泌水，材料中不含腐蝕預應力材料成分，從根源上解決了橋梁壓漿的耐久性問題。保證了壓漿材料在各個齡期的微膨脹，從而抵消漿體的收縮量，加強對鋼絞線的保護。優良的力學性能，超高的富裕系數使得壓漿材料的使用更加便捷，現場施工更加方便，配合使用適合的攪拌和壓漿設備，達到最高效率。

2016-02-15

U445

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1008-3383(2016)12-0126-02