摘 要:本研究對三種不同品牌的加固灌漿料(CGM、JYG、RGM)進行抗壓強度性能比較,旨在驗證其在建筑工程中的應用可靠性。通過顆粒組成分析、抗壓料成型及養護、回彈強度測試等實驗方法,發現三種灌漿料在抗壓強度方面表現出良好的穩定性和一致性。JYG型灌漿料的回彈強度與抗壓強度比值平均為1.01,變異系數為0.08;RGM型的比值平均為0.99,變異系數為0.04,表現出更高的一致性。選用適合的加固灌漿料能有效提高結構的穩定性和安全性,具備廣泛的工程適用性。
關鍵詞:加固灌漿料;抗壓強度;回彈強度;實驗方法;性能比較
1 前言
灌漿料抗壓強度在建筑工程中至關重要,直接關系到結構的穩定性和安全性。本研究選取了三種不同品牌的灌漿料進行性能比較,并通過實驗方法進行了顆粒組成分析、抗壓料成型及養護以及回彈強度測試。實驗結果顯示,這些灌漿料的性能穩定可靠,具有良好的工程適用性。
2灌漿料抗壓強度的重要性
灌漿料抗壓強度在建筑工程中占據著舉足輕重的地位,灌漿料作為建筑和橋梁等結構中不可或缺的填充材料,其抗壓強度直接關系到整體結構的穩定性和安全性。高抗壓強度的灌漿料能有效承載并傳遞結構載荷,幫助預防結構因材料壓縮而出現損傷或破裂。建筑結構需要經受長時間的自然和人為負荷,灌漿料的高抗壓強度確保了在極端環境下(如溫差、濕度變化、化學腐蝕等)結構的長期穩定和耐久性。
在施工過程中,高抗壓強度的灌漿料可以更好地適應復雜的施工要求,如填補大面積空洞、連接預制構件等,確保施工質量。同時,優質的灌漿料可以縮短固化時間,加快施工進度,提高工程效率。在老舊建筑加固和結構修復中,抗壓強度高的灌漿料尤為重要。不僅能夠提高加固部位的承載能力,還能有效延緩結構老化,為建筑物的保護和維護提供堅實的物理基礎[1]。
3實驗用加固材料及試驗方法
3.1實驗用加固材料
目前,市面上的加固型灌漿料品牌繁多,本文隨機選取了CGM、JYG和RGM三種不同的品牌產品進行比較[2]。依據標準GB/T 50448進行檢測,試驗用灌漿料的性能指標見表1。
3.2試驗方法
3.2.1加固灌漿料顆粒組成分析
在對加固灌漿料的顆粒組成進行分析時,遵循了GB/T 14684-2011《建設用砂》和GB/T 14685-2011《建設用卵石、碎石》的相關標準。分析過程中,使用了一套標準篩網,其篩孔大小分別為0.15 mm、1.18 mm、2.36 mm、4.75 mm、9.50 mm、16.0 mm和19.0 mm,通過搖篩機進行物料的篩分,并對每個篩孔等級的篩余物進行了稱重。對于那些小于0.15 mm的細粉料,進一步使用了0.08mm的方孔篩進行篩分,這一步驟是依照GB/T 1345-2005《水泥細度檢驗方法篩析法》的標準執行的。
為了詳細分析加固灌漿材料中的粒度分布,采取了多級篩選法,這種方法能夠幫助精確地了解材料中不同粒徑的顆粒所占的比重。此過程不僅關注于較大顆粒的篩分,也對微小粉末級別的顆粒給予了充分的考量,確保了分析的全面性和精確性。
3.2.2抗壓料成型及養護
在制備抗壓性能的加固灌漿材料時,遵循了一套精細的操作流程。為了形成150 mm邊長的標準立方體試件,根據推薦的配比向灌漿材料中加入了適量的水。這一步是在一個容量為300 L的立式強制攪拌機中完成的,以確保材料能夠被充分且均勻地混合。接著,將混合好的灌漿料倒入150 mm立方體的模具中,通過平滑的手法使其表面均勻,而無需采用振動的方式來壓實。在完成澆筑后,試件在常溫環境中進行了24小時的初期養護。初期養護期過后,試件被脫模,緊接著使用塑料布包裹進行保濕養護,這一過程模擬了實際施工條件下的環境。保濕養護的目的是模擬施工現場的濕潤環境,以促進灌漿材料內部化學反應的進行和強度的發展。直到強度測定前,這種保濕養護持續了72小時,在此期間,試件被允許在室溫下自然干燥,以便去除表面的多余水分,保證在測定抗壓強度時,材料的性能能夠得到真實反映[3]。
3.2.3回彈強度測試
在進行梁柱墻擴截面積加固的研究中,關注的是加固層通常位于結構的側面。執行了一個特定的測試流程以評估側面加固的效果。具體而言,使用150 mm立方體的試件,并利用了萬能試驗機,通過施加15 kN~20 kN的壓力來穩定固定這些試件。在確保試件穩固后,采用了一種高性能的GHT450混凝土回彈儀對試件的光滑側面進行回彈測試。這一過程是基于JGJ/T 294-2013《高強混凝土強度檢測技術規程》中規定的方法來進行的,其中強調了回彈儀的標稱動能應為4.5 J。通過這種方法能夠準確地測量并計算加固層的回彈強度,這對于評估加固效果及其在實際應用中的性能表現具有重要意義。
3.2.4測定抗壓強度
在完成回彈強度的測量后,應立刻轉而評估試塊的抗壓強度,這一步驟是使用SYE-3000型壓力試驗機進行的。此次抗壓強度的測定嚴格遵循GB/T 50081-2019《普通混凝土力學性能試驗方法標準》。這一標準指導下的測定過程,確保了測試結果既準確又可靠。通過這種方式可以深入了解材料在面對壓力時的表現和其抵抗能力,從而評估加固材料的性能和適用性[4]。
4結果與討論
4.1加固灌漿料的顆粒組成
通過篩選過程,對加固用灌漿料的粒度分布進行了分析,以確定不同粒徑顆粒的比例,結果見表2。
在分析加固灌漿料的顆粒組成時,將0.15 mm以下的細粒部分定義為粉料,將0.15 mm~4.75 mm之間的粒徑視為砂,而超過4.75 mm的大顆粒則被分類為石子。粉料部分主要由水泥、礦物質添加劑、減水劑、膨脹劑、保水劑以及少量的砂粉或石粉等材料組成。考慮到灌漿料通常選用的是粒度分布良好的砂和清潔的石料,因此在其中砂石粉的含量相對較低。在分析三種不同材料的成分時,發現其組成在粉料、砂和石子方面的百分比分布相當均衡。粉料占到了總重量的33%~36%,砂的比例為31%~35%,而石子的含量介于32%~36%之間,大致各占總量的三分之一。
4.2回彈抗壓強度與實驗抗壓強度
在28天齡期的試件上,使用標稱動能為4.5 J的回彈儀進行測試。根據JGJ/T 294-2013《高強混凝土強度檢測技術規程》的規定,混凝土的抗壓強度與回彈儀測得的回彈數值之間的轉換公式為:f=-7.83+0.75R+0.0079R1。
利用上述公式,可以根據回彈儀的讀數來估算混凝土的抗壓強度(亦稱回彈強度)[5]。其測定結果見表3。
4.3實驗數據分析
實驗數據的綜合分析揭示了加固灌漿料在28天固化期后的性能特征,尤其是回彈強度與抗壓強度之間的比值提供了寶貴的洞察力,幫助理解不同灌漿料的性能差異及其應用潛力。
JYG型加固灌漿料表現出的回彈強度與抗壓強度比值的平均為1.01,其變異系數為0.08,意味著該類型灌漿料的性能相對穩定,回彈強度與抗壓強度之間有較好的一致性。這種一致性對于確保結構加固工程的可靠性極為重要,因為它意味著灌漿料的實際性能與預期相符,從而可以準確預測和評估加固效果[6]。
相比之下,RGM型加固灌漿料的性能表現出更為顯著的規律性和一致性,其回彈與抗壓比值的平均值為0.99,變異系數僅為0.04。較低的變異系數指出,RGM型灌漿料在不同試驗樣品中表現出極高的一致性,這對于工程應用而言是一個優勢,因為它降低了工程風險,提高了施工的可預測性[7]。
5結論
綜上所述,本研究對加固灌漿料抗壓強度的現場檢測進行了深入研究,比較了三種不同品牌的灌漿料性能,并驗證了其在抗壓強度方面的穩定性和可靠性。實驗結果表明,這些灌漿料在工程實踐中具有廣泛的適用性,能夠有效提高結構的穩定性和安全性。未來,可以進一步探討灌漿料的其他性能指標,并結合實際工程應用情況進行更深入的研究和優化。
參考文獻
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