灌漿料市場上最受歡迎的產(chǎn)品:無機(jī)超細(xì)綠色灌漿料
用超細(xì)硅酸鹽水泥和超細(xì)工業(yè)廢渣及化學(xué)添加劑研制的無機(jī)超細(xì)綠色灌漿料,以水為介質(zhì),用重力灌漿法和振動灌漿法進(jìn)行了灌漿實驗研究,結(jié)果表明:重力灌漿法可灌入裂縫寬度達(dá)0.2 以上較淺的混凝土塑性裂縫, 振動灌漿法可灌入裂縫寬度達(dá)0.2以上較深的混凝土塑性裂縫。無機(jī)超細(xì)綠色灌漿料原材料來源廣,成本低,消耗了一定數(shù)量的工業(yè)廢渣,減少了工業(yè)廢渣對環(huán)境的污染,也提高了灌漿料的耐腐蝕性。
1. 前言
當(dāng)前是我國基本建設(shè)的高潮期,在工業(yè)與民用建筑工程中,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫已成為普遍現(xiàn)象。其原因也是極其復(fù)雜的,不僅涉及到設(shè)計、施工,還涉及到配制混凝土所用原材料及配合比、氣候環(huán)境等條件。對裂縫的處理,目前工程界通用的方法就是灌漿加固處理或防滲堵漏處理。灌漿料大多為有機(jī)類高分子聚合物,品種繁多,常用的有機(jī)類灌漿料主要為環(huán)氧樹脂、聚氨酯、乙烯樹脂、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺等。有機(jī)類灌漿料成本高,有毒、污染環(huán)境,施工難度大。本文研制了一種新的無機(jī)超細(xì)綠色灌漿料,這種材料充分利用了無機(jī)材料密度大,親水性好,粘度低,易流淌等特性,無毒、無污染,屬國家大力推廣應(yīng)用的綠色建材產(chǎn)品。采用重力自流法和強(qiáng)迫振動灌漿法施工,特別適用于混凝土塑性裂縫及各種變形裂縫。
2. 工程中常見的塑性裂縫
混凝土的塑性裂縫是一種早期裂縫,一般出現(xiàn)在混凝土澆注后3~10小時,即混凝土拌合物終凝之前?;炷了苄粤芽p產(chǎn)生的原因也是極其復(fù)雜的,這里不作多述。一般認(rèn)為混凝土塑性裂縫較淺、對結(jié)構(gòu)的安全影響不大,處理不夠重視。其實,混凝土裂縫的存在對結(jié)構(gòu)的耐久性構(gòu)成很大潛在危害,必須予以重視及做好灌漿處理工作。
2.1 某高層辦公樓,混凝土框剪結(jié)構(gòu),混凝土強(qiáng)度等級c40,第3層現(xiàn)澆梁板5月底澆注,泵送劑用量超摻,澆注完后3天內(nèi)混凝土不凝固,最高氣溫達(dá)30℃,既沒有覆蓋又沒有灑水養(yǎng)護(hù),導(dǎo)致現(xiàn)澆板上表面出現(xiàn)塑性裂縫,裂縫寬度1~3㎜,長度200~300㎜不等,互不連通,少數(shù)裂縫長度達(dá)1~2m,貫通板底。
2.2 某高校學(xué)生公寓樓,磚混結(jié)構(gòu),混凝土強(qiáng)度等級c25,第6層現(xiàn)澆梁板4月初施工,前半夜?jié)仓戤?,沒有覆蓋,后半夜遭遇大風(fēng)吹襲,上表面水份蒸發(fā)過快,現(xiàn)澆板上表面出現(xiàn)密集塑性裂縫,裂縫寬度0.5~2 ㎜,長度100~300 ㎜不等,裂縫細(xì)而多互不連通,間隔疏密不等,類似龜裂,少數(shù)裂縫貫通板底。
2.3 某廠區(qū)素混凝土路面,混凝土強(qiáng)度等級c25,設(shè)計厚度200 ㎜,施工完后6 小時上表面出現(xiàn)塑性裂縫,寬度1~2 ㎜,長度300~600 ㎜,間隔500 ㎜左右,分析原因是混凝土配合比水灰比過大,振搗過渡,粗骨料下沉,表面水泥漿較多收縮量增大,導(dǎo)致路面出現(xiàn)塑性收縮裂縫。
3. 無機(jī)超細(xì)綠色灌漿料的制備
灌漿料的施工性即可灌性、粘度,漿液固化體的抗壓強(qiáng)度、粘接強(qiáng)度等物理力學(xué)指標(biāo)是衡量灌漿料好壞的重要指標(biāo),影響無機(jī)灌漿料的主要指標(biāo)是顆粒材料的粒徑,當(dāng)顆粒材料的粒徑磨細(xì)至10μm 以下時,用無機(jī)材料制備灌漿料,灌注塑性裂縫也是件很容易的事情。
3.1 可灌性與粘度
無機(jī)灌漿料的可灌性與粘度和顆粒粒徑有很大關(guān)系。粘度與顆粒粒形有關(guān),粒形取決于制粉設(shè)備,球磨機(jī)磨出的粉料片狀較多,配制的灌漿料粘度較大。氣流磨磨出的粉料片狀較少,球型較多,配制的灌漿料粘度較小。風(fēng)選粉煤灰是一種顆粒粒徑和粒形最理想的灌漿料,也是無機(jī)超細(xì)綠色灌漿料的主要輔助材料。
一般灌漿料的粒徑與裂縫寬度有如下關(guān)系:
nr=b/d 其中:b為裂縫寬度,d為灌漿料粒徑,nr大于5 時粒狀灌漿料易灌入裂縫。
普通水泥和粉煤灰的顆粒粒徑大約分布在20~50μm,用超細(xì)磨加工后顆粒粒經(jīng)可達(dá)到10μm 以下,硅灰的平均粒徑一般為0.1~0.15μm。用激光粒度儀分析了這三種材料的粒度分布如下表所示:
三種材料的平均粒徑小于 10μm 時,理論上可灌入的裂縫寬度為0.05 ㎜(10μm×5),實際施工中還有一定的難度,還需加入適量的塑化劑和適宜的水灰比,灌入0.2 ㎜以上的縫隙是比較容易的事。
3.2 物理力學(xué)性能
無機(jī)超細(xì)綠色灌漿料以磨細(xì)水泥為基料,摻合風(fēng)選超細(xì)粉煤灰和硅灰等活性礦物微粉,漿液凝固后具有很高的抗壓強(qiáng)度和抗水滲透性,當(dāng)磨細(xì)水泥:粉煤灰:硅灰:水:塑化劑為100:20:10:50:2時,配制的漿液粘度低,易流淌,漿液凝固后28天抗壓強(qiáng)度可達(dá)到40mpa以上,漿液對混凝土的粘接抗拉強(qiáng)度可達(dá)到1.5mpa以上。該灌漿料為水硬性膠凝材料,與水有良好的親和力,無毒無污染,耐久性和抗腐蝕性都優(yōu)于混凝土,屬綠色建材產(chǎn)品,推廣應(yīng)用具有顯著的社會經(jīng)濟(jì)效益。
4. 灌漿方法
4.1 重力灌漿法
無機(jī)超細(xì)綠色灌漿料以水為介質(zhì),漿液流淌性好,密度大,在重力作用下易流淌填充孔隙和縫隙。對于現(xiàn)澆板、路面等出現(xiàn)的塑性裂縫,可直接將配合好的漿液倒入板面上用掃把、刷子等工具將漿液從一邊掃向另一邊,在重力作用下漿液無孔不入,可自動填滿所有裂縫,不用任何設(shè)備,施工速度也很快。
4.2 振動灌漿法
對于密集、細(xì)小、及較深的塑性裂縫,在用重力灌漿法的同時附加平板振搗器,強(qiáng)迫漿液和混凝土構(gòu)件一起振動,可增大漿液灌入速度及流量。實驗用振動灌漿法灌注了干裂縫、濕裂縫和充滿水的裂縫三種情況,實驗結(jié)果見表2:
5. 結(jié)論
無機(jī)超細(xì)綠色灌漿料原料資源豐富,還可以利用工業(yè)廢料,減少環(huán)境污染。灌漿工藝簡單,不需要專用壓力灌漿設(shè)備及專業(yè)施工人員,灌漿速度快、成本低,對塑性裂縫灌漿飽滿、密實,對裂縫可以起到補(bǔ)強(qiáng)加固及防滲堵漏效果。無機(jī)超細(xì)綠色灌漿料的優(yōu)點是顯而易見的,用于混凝土塑性裂縫灌漿的無機(jī)灌漿料還很少,在我國有待大力推廣應(yīng)用。
此騙文章是筆者在關(guān)于高強(qiáng)無收縮灌漿料的一本雜志上看到的,在這里與給位讀者分享一下。