灌漿料在結(jié)構(gòu)加固修補(bǔ)技術(shù)中的應(yīng)用

目前，國際上普遍將高強(qiáng)灌漿料應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備安裝和加固修補(bǔ)工程中。70年代改革開放之初，為了滿足進(jìn)口設(shè)備的需要，我國開始了灌漿料的研制工作，并于1977年研制成功，開始在冶金設(shè)備安裝中大量應(yīng)用。經(jīng)過20多年的研究、實(shí)踐，我國灌漿料的技術(shù)性能逐步提高，其各項(xiàng)技術(shù)性能已達(dá)到國際水平。在灌漿料的使用上，已從傳統(tǒng)的用于機(jī)械設(shè)備安裝的二次灌漿發(fā)展到用于混凝土結(jié)構(gòu)的加固修補(bǔ)方面，并獲得了良好的效果。

高強(qiáng)灌漿料的主要技術(shù)指標(biāo)對(duì)于結(jié)構(gòu)加固修補(bǔ)工程，由于其特殊性，往往要求加固修補(bǔ)效果好，工期快和易于施工等特點(diǎn)。因而，體現(xiàn)于灌漿料上的要求即為其流動(dòng)度、膨脹率、早期和最終強(qiáng)度以及凝結(jié)時(shí)間等指標(biāo)。

1流動(dòng)度

表示材料流動(dòng)性能的方法國際上有三種，即流動(dòng)度法、漏斗法和坍落度法。它們的限界值分別是：流動(dòng)度法的限界值≥240mm；漏斗法流出時(shí)間范圍是（8±2） s；坍落度法的限界值≥25cm.目前，我國普遍采用流動(dòng)度法考查灌漿料的流動(dòng)性能。為了滿足灌漿施工自行流動(dòng)的要求，灌漿料的流動(dòng)度必須大于240mm.國外灌漿料的流動(dòng)度指標(biāo)，最低規(guī)定為240mm.如果沒有必要的流動(dòng)性能，狹小的空間是灌不進(jìn)去的，達(dá)不到飽滿填充的效果，即使其他性能再高，對(duì)灌漿工程也沒有意義。所以，灌漿料的流動(dòng)度是評(píng)價(jià)灌漿料質(zhì)量優(yōu)劣的首要條件。

灌漿料的流動(dòng)度隨加水率（用水量/干料重量）的增大而增大。但是，加水率過大會(huì)出現(xiàn)泌水現(xiàn)象和降低抗壓強(qiáng)度。灌漿料加水率的可調(diào)節(jié)范圍應(yīng)在1％以內(nèi)。

灌漿料的流動(dòng)度隨停放時(shí)間的增加而減小。所以在進(jìn)行灌漿施工時(shí)，對(duì)灌入的拌合物要不停地用竹劈子往復(fù)拉動(dòng)，以維護(hù)其流動(dòng)性能。

1.2膨脹率

膨脹率是灌漿料的第二個(gè)主要技術(shù)指標(biāo)。為了使灌漿料硬化后，能夠獲得飽滿填充效果，灌漿料必須具有適宜的膨脹性能。

我國《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GBJ119－88）規(guī)定灌漿料的1d豎向自由膨脹率為0.1％～0.5％，6個(gè)月的剩余豎向自由膨脹率大于0.05％。

1.3抗壓強(qiáng)度

在結(jié)構(gòu)加固修補(bǔ)中，一般都希望有較高的早期強(qiáng)度，以便盡早投入使用。灌漿料的1d抗壓強(qiáng)度最低應(yīng)大于20MPa.目前，國內(nèi)常用灌漿料的抗壓強(qiáng)度指標(biāo)一般為R1≥30MPa，R3≥40MPa，R28≥60MPa. 1.4鋼筋粘結(jié)強(qiáng)度無論是修補(bǔ)加固工程還是設(shè)備基礎(chǔ)灌漿，要保證灌漿料與鋼筋具有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度，才能達(dá)到一體化目的。

灌漿料與光面鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度一般應(yīng)大于或等于6MPa，與螺紋鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度一般應(yīng)大于或等于30MPa. 1.5凝結(jié)時(shí)間凝結(jié)時(shí)間是影響施工進(jìn)度的重要指標(biāo)。對(duì)于加固修補(bǔ)工程，往往希望強(qiáng)度上得越快越好，即希望終凝時(shí)間盡可能的短。但是初凝時(shí)間不易過短，過短時(shí)易造成拌合物流動(dòng)性降低而影響施工操作和灌注質(zhì)量。

灌漿料的初凝時(shí)間一般應(yīng)為4h左右，終凝時(shí)間一般應(yīng)為5h左右。

2高強(qiáng)灌漿料

在結(jié)構(gòu)加固修補(bǔ)技術(shù)中的應(yīng)用為了使灌漿料的技術(shù)性能得以充分發(fā)揮，保證結(jié)構(gòu)加固修補(bǔ)工程的質(zhì)量，在灌漿施工中尤其應(yīng)注意以下幾點(diǎn)問題：

2.1認(rèn)真確定灌注方案，模板支設(shè)要嚴(yán)密

1995年12月，北京某重大工程建設(shè)中，C區(qū)4層、5層和6層有四根混凝土柱由于振搗不好，強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，需要進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)。在與施工、設(shè)計(jì)等單位認(rèn)真協(xié)商后，我們提出了用灌漿料進(jìn)行外包加固的施工方案。四根混凝土柱中，三根柱凈高4.2m，一根柱凈高6m，要求加固補(bǔ)強(qiáng)之后不改變柱寬等幾何尺寸�？紤]到上述原因，每根柱分三段進(jìn)行灌注，每段高度為1.2～1.5m，這樣既可避免一次灌注時(shí)灌漿料對(duì)模板的側(cè)壓力過大而造成跑模，又便于施工。由于灌漿料中骨料最大粒徑為7mm左右，為了保證灌注流暢，要求每根混凝土柱剔鑿進(jìn)2～2.5cm，并且接茬部位老混凝土表面均勻鑿毛，露出新鮮表面，以增加粘結(jié)強(qiáng)度。經(jīng)過補(bǔ)強(qiáng)，該混凝土柱的承載能力達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，同時(shí)也滿足了使用需要。

另一使用實(shí)例是1998年3月，某工程地下一層在混凝土澆筑之后，發(fā)現(xiàn)B、C軸沿5～7軸深梁出現(xiàn)整跨梁露筋、梁底沒有保護(hù)層、柱頭處混凝土有漏振等現(xiàn)象。由于梁底鋼筋排列緊密，間隙小，如果用噴射混凝土修補(bǔ)，混凝土回彈量過大，間隙小處，混凝土仍然進(jìn)不去，而且修補(bǔ)之后的混凝土強(qiáng)度達(dá)不到原混凝土設(shè)計(jì)C50的要求。若采用聚合物混凝土修補(bǔ)，也受到施工條件的限制，不易保證與老混凝土密切結(jié)合。因此最佳修補(bǔ)方案仍然是采用灌漿料灌注修補(bǔ)。由于梁底與側(cè)面有許多縱向與橫向的插筋伸出，修補(bǔ)的一大難點(diǎn)是支設(shè)模板。

采用灌漿料加固修補(bǔ)時(shí)，對(duì)模板支設(shè)要求比較嚴(yán)格，模板安裝應(yīng)當(dāng)堅(jiān)固、穩(wěn)定、不漏水。本次修補(bǔ)工程中采用竹模板，模板邊均刨光呈直線，以保證平整嚴(yán)密接觸。模板與混凝土表面的接縫，用525號(hào)水泥拌制成干稠水泥漿，用手指抹成斷面45°角的封縫灰漿條。抹縫時(shí)用手指邊壓邊抹，以做到嚴(yán)密不漏水。水泥漿抹縫在灌漿前24h進(jìn)行完。竹模板與竹模板之間的接縫用塑料基粘膠帶貼封。粘膠帶貼在模板內(nèi)側(cè)效果最好。模板內(nèi)側(cè)不能貼時(shí)，可貼在接縫外側(cè)。粘膠帶均要貼平壓實(shí)。貼粘膠帶前將貼粘膠帶處的浮灰清除干凈。

封縫后要檢查封堵情況。檢查方法是用手電筒從外向模板內(nèi)側(cè)照射。如果模板內(nèi)有手電筒光線，表明此處沒封堵嚴(yán)密，需要重新封堵。也可用灌水方法檢查，漏水處則需重新封堵。模板支設(shè)嚴(yán)密是灌漿料灌注充分以及和老混凝土密切結(jié)合的保證。由于認(rèn)真采取了上述措施，這次修補(bǔ)結(jié)果，灌漿料與老混凝土充分結(jié)合，達(dá)到了一體化的效果。

2.2合理布置灌漿孔與排氣孔

1996年3月，某工程地下一層混凝土柱由于漏振等原因，部分墻面、墻腳、柱根及柱腰等部位出現(xiàn)孔洞缺陷。由于缺陷大小不一，有的又相互連接，因而支設(shè)模板中合理布置灌漿孔與排氣孔是灌注成功的關(guān)鍵。灌漿孔與排水孔應(yīng)位于模板的最高處，比缺陷的最高位置高5～10cm，并且相對(duì)布置。這樣灌漿料從一側(cè)灌入，氣體被趕至另一側(cè)排出，灌漿料與老混凝土密切結(jié)合，避免窩住空氣，造成新的孔洞缺陷。這次修補(bǔ)過程中，對(duì)每一處缺陷的模板支設(shè)，灌漿孔和排氣孔的留置都進(jìn)行了仔細(xì)地分析。修補(bǔ)之后，經(jīng)過對(duì)修補(bǔ)界面處取芯和超聲評(píng)定證實(shí)，新老混凝土結(jié)合非常緊密，沒有出現(xiàn)新的孔洞缺陷。

2.3保證灌漿料膨脹率及強(qiáng)度增長所需的溫度條件

環(huán)境溫度過低會(huì)降低灌漿料抗壓強(qiáng)度增長速度和降低膨脹率。1995年12月北京某工程采用灌漿料進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)，由于當(dāng)時(shí)最低氣溫在0℃以下，我們采取了以下幾條保溫措施：

（1）采用溫水?dāng)嚢�，水溫最高不超過33℃，以拌合物溫度達(dá)到23℃為宜。溫度過高會(huì)使拌合物流動(dòng)性降低或發(fā)生假凝現(xiàn)象。

（2）采用棉被包裹維持熱量不散失。

（3）搭暖棚，使用紅外線燈照射。保證環(huán)境溫度在15℃以上。

由于采取了上述措施，灌漿料1d抗壓強(qiáng)度達(dá)到41.8MPa，28d抗壓強(qiáng)度達(dá)到85.0MPa，加固效果很理想。

1996年1月，某工程地下一層混凝土墻及混凝土柱由于振搗不實(shí)或漏振，部分柱根及墻腳等部位出現(xiàn)孔洞缺陷。我們?nèi)匀徊捎?a href="http://m.wuxikl.cn" class="innerlink">灌漿料灌注修補(bǔ)的施工方案。由于當(dāng)時(shí)氣溫較低，現(xiàn)場采取了溫水拌料，生爐子及用電熱毯包覆修補(bǔ)部位等保溫措施，結(jié)果修補(bǔ)后與構(gòu)件同條件養(yǎng)護(hù)的灌漿料試塊，3d抗壓強(qiáng)度為34.6MPa，7d抗壓強(qiáng)度為54.3MPa，28d抗壓強(qiáng)度為64.0MPa.修補(bǔ)結(jié)果非常理想。

3結(jié)語

經(jīng)過多項(xiàng)工程實(shí)踐證實(shí)，用灌漿料進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固修補(bǔ)，具有易于施工、工期快和加固修補(bǔ)效果好的特點(diǎn)。在施工過程中，認(rèn)真確定灌注方案，嚴(yán)密支設(shè)模板，合理布置灌漿孔與排氣孔，并保證灌漿料膨脹率及強(qiáng)度增長所需的溫度條件等，是結(jié)構(gòu)加固修補(bǔ)成功的必要條件。灌漿料，由于其早強(qiáng)、高強(qiáng)、微膨脹和自流等性能特點(diǎn)，已在結(jié)構(gòu)加固修補(bǔ)技術(shù)中得到愈來愈多的應(yīng)用。