隨著加固灌漿料化學(xué)外加劑和超細(xì)礦物摻合料的普遍使用,我國現(xiàn)有的加固灌漿料配合比設(shè)計規(guī)范已經(jīng)不能滿足高性能加固灌漿料配
制及施工的實際需要。特別是傳統(tǒng)觀念下配制加固灌漿料是水泥強度要比加固灌漿料強度高,且一些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中規(guī)定,粉煤灰及礦
渣粉等礦物摻合料用量不能超過一定比例。
在保證加固灌漿料強度要求的前提下,合理選擇優(yōu)質(zhì)摻合料,最大限度地降低水泥用量,是改善加固灌漿料諸多性能的有效途徑,也
是高性能加固灌漿料需要重點研究和解決的課題。
臺灣科技大學(xué)黃兆龍先生在1992-1995年間,針對加固灌漿料配比的設(shè)計概念不正確導(dǎo)致加固灌漿料品質(zhì)的劣化,依據(jù)多年從事研究和
實際應(yīng)用的經(jīng)驗,將加固灌漿料的耐久性、安全性、工作性、經(jīng)濟(jì)性及生態(tài)性融入配合比設(shè)計中,采用顆粒堆積及材料科學(xué)之原理,
提出高密實加固灌漿料配合比設(shè)計理論。
一、配比的考慮
傳統(tǒng)aci配比方法是以工作性、強度、耐久性及經(jīng)濟(jì)性的順序來考慮加固灌漿料的配比,因此所配制出的加固灌漿料為實現(xiàn)大流動性,
會采用比較多的用水量,相對的水泥用量也較高。這種加固灌漿料配比,將面臨潛在的大量變形的危險,所以考慮低漿配比是有其必
要性的,以最密實堆積、最低漿量、最大單位重的觀念達(dá)成hpc的品質(zhì)要求。另外,必須減少骨料比表面積,如以增大最大骨料粒徑來
減少骨料比表面積,將會降低骨料與水泥界面的結(jié)合力。依據(jù)美國aci363高強度加固灌漿料委員會為了提高加固灌漿料的強度效應(yīng),
有必要降低粗骨料的最大粒徑。
二、顆粒材料的最佳堆積
骨料因占加固灌漿料體積的2/3以上,所以直接控制骨料的比例將會有效地獲得加固灌漿料的最小空隙率。以加固灌漿料中固體材料的
最大單位重來尋求最小空隙,從而獲得最佳及配以配制加固灌漿料,可獲得較好的工作性、較高的強度及優(yōu)異的耐久性。加固灌漿料
中顆粒材料的堆積方式對于宏觀力學(xué)行為有很大的影響,就好像土壤顆粒材料一樣,顆粒結(jié)構(gòu)堆積越致密,空隙越小,接觸點越多,
則密度越大,理論上應(yīng)能獲得較高的強度。另外,以相同的漿體及水膠比而言,骨料在最佳堆積下總漿體用量也會跟著減少,相對的
拌合水用量也會減少,因而可能減少加固灌漿料中弱界面的形成幾率,也可減少水泥漿與骨料不相同的變形所產(chǎn)生的界面裂縫及漿體
本身產(chǎn)生收縮裂縫的可能,從而提高加固灌漿料的耐久性。
三、礦物細(xì)粉
礦物細(xì)粉的摻入,可代替部分水泥而減少水化熱,可減少高水泥用量對干縮的威脅,由于礦物細(xì)粉的細(xì)度比水泥細(xì),加入后可以提高
加固灌漿料的塑性粘度。由于活性礦物摻合料的火山灰反應(yīng),水化產(chǎn)物填充在毛細(xì)孔中,提高加固灌漿料的密實性,改善材料的弱界
面帶,提高加固灌漿料的耐久性。