CG 100新型灌漿劑在泰州大橋D01標應用情況的匯報
1.工程背景
泰州大橋D01標為跨江大橋南引橋,起訖點樁號為K17+936~K19+564.285,全長1628.285 米。全橋S07號墩~S52號臺共八聯(lián)46孔。**至六聯(lián)為預應力砼簡支T梁,共有40米T梁350片,30米T梁168片;第七至八聯(lián)為等截面預應力混凝土連續(xù)箱梁。
后張法預應力砼孔道灌漿對防止預應力筋的腐蝕和保證預應力筋與結構砼之間的有效粘結具有重要意義,后張法預應力筋的孔道壓漿質量好環(huán)與否,直接關系到橋主體結構的耐久性。
鑒于以往后張法預應力混凝土工程中使用的灌漿材料(水泥漿)存在流動度不理想、易泌水、密實度不易保證等缺點,為提高預應力工程的耐久性,在本項目作為試點標段,使用了武漢中橋科技生產的CG 100灌漿料。
2.使用部位及用量
本標段新型灌漿劑使用部位主要為預應力砼現(xiàn)澆箱梁及約200片40m 預應力砼T梁。
本標段第七聯(lián)現(xiàn)澆箱梁共四孔,設計為整體澆筑,預應力管道**長為118.4m,孔道長且上下彎道多(共4道彎)。
40m預制T梁管道曲線簡單,但構件數(shù)量多,為本標段主要預應力砼構件。
上述構件所需灌漿料預計近600噸。
3.使用情況
本標段新型灌漿劑首先在第七聯(lián)右幅現(xiàn)澆箱梁中使用。從使用對比情況看,CG 100新型灌漿料與傳統(tǒng)灌漿料的主要優(yōu)缺點如下:
名稱
傳統(tǒng)灌漿料
CG 100新型灌漿料
灌漿材料
水泥、水、外加劑(減水、膨脹型)等進行現(xiàn)場配制。
CG 100新型灌漿料和水直接配制。
水灰比
0.40~0.45,摻入適量的減水劑,可適當減小,但一般都在0.35以上。
水灰比為0.27。
泌水率
有泌水,現(xiàn)行橋規(guī)對相關泌水率和泌水的控制均有明確規(guī)定。施工中須嚴格控制。
無泌水。
灌漿料的稠度
剛拌制的漿體一般控制在 14~18s。
剛拌制的漿體10~17s,。
強度
早期強度上升慢,一般三天勉強到40MPa。
早期強度上升快,一般兩天可超過40MPa。
孔隙率
從預留試塊抗壓試驗的破壞斷面看孔隙率比傳統(tǒng)灌漿料小得多
制漿工藝
傳統(tǒng)制漿灌漿設備包括制漿機、儲漿罐、壓漿機。通常采用慢速攪漿機,其攪拌原理為慢速剪切,轉速一般低于100轉分鐘。慢速攪漿機適用于水灰比大、易分散的灌漿料。水泥在制漿機桶內容易成團,影響漿液質量。此外,制漿過程中水和水泥、外加劑的計量均為人工計量,計量管理粗放,水灰比控制容量產生人為的誤差,使灌漿料質量穩(wěn)定性不佳。儲漿罐多為靜置儲漿,要求灌漿過程迅速連續(xù)不中斷,若灌漿時間過長(超過30分鐘)灌漿料極易出現(xiàn)分層、流動度損失等問題,嚴重影響灌漿質量。
采用高速攪拌機拌制的低水灰比灌漿料,漿體泌水率、強度、膨脹率指標,均好于慢速攪漿機。傳統(tǒng)制漿機無法滿足高性能管道灌漿料的制漿要求,采用可制備水灰比 0.27:1水泥濃漿的專用高速攪拌機。該攪拌機一次可制漿 400L,其工作原理是電動機驅動高速剪切泵開式葉輪旋轉剪切,產生高速液流,在桶內形成強烈渦流,使物料充分均勻攪拌,桶內斜置攪拌槳架,對桶內漿液進行機械攪拌。同時新型儲漿罐,該儲漿罐可儲漿 1200L,罐內增設上、中、下三層攪拌葉片,儲漿的同時進行低速攪拌。
包裝及儲存
本項目采用小型散裝水泥罐儲存
該產品目前僅提供包裝,易受潮,現(xiàn)場材料損耗較前者大
每立方漿體成本
材料費約為1000元m3,材料成本具有優(yōu)勢
材料費約為4800元m3
傳統(tǒng)灌漿料
從以上對比中看出,傳統(tǒng)的灌漿料存在以下缺點:
①漿體質量穩(wěn)定性一般、流動性不如新型灌漿劑、流動性損失快;
②新拌漿體泌水大,易離析分層,凝結時間不穩(wěn)定,漿體中微沫多,流動性不佳,漿體壓漿時往往不順暢,易堵管,施工速度慢,若施工控制不好還易出現(xiàn)管道不飽滿的情況;
③從試驗塊斷面看,硬化后漿體內部氣泡比新型灌漿料略多。
稠度檢測 高速攪拌機及儲漿桶
而CG 100灌漿料與傳統(tǒng)灌漿材料相比具有以下明顯優(yōu)勢:
①工廠配制產品,產品質量穩(wěn)定,現(xiàn)場施工只需加水攪拌即可,有利于控制現(xiàn)場灌漿質量;
②水灰比低至 0.27,流動性、流動性保持等施工性能優(yōu)良,初始流動度**低 10秒、60分鐘時流動度仍能保持在30秒以內,漿料不離析、無泌水、微膨脹,能更有效填充管道,對于超長管道灌漿有明顯優(yōu)勢,而傳統(tǒng)灌漿料從拌制到使用完畢一般不宜超過30分鐘;
③經檢測,2天強度能達到40MPa以上,7天強度能達到50MPa左右。而本項目前期使用傳統(tǒng)灌漿料時,一般要3.5天方能達到設計要求的T梁出坑水泥漿強度(40Mpa)。
4.使用心得
①本灌漿料為包裝,堆放保管不當,易受潮。在使用中曾出現(xiàn)部分堆積在底部的灌漿料中出現(xiàn)細小的硬塊,而拌漿機及儲漿桶中配備的篩網網孔偏大,不能有效過濾,出現(xiàn)過數(shù)次壓漿管的堵塞,建議配備密目篩網,同時建議在大型項目中能供應散裝灌漿料,以利防潮和環(huán)保。
②水灰比須嚴格控制在0.27,以利保證灌漿料性能及質量的穩(wěn)定。
③拌漿時,水宜一次性放到位,再加入對應重量的灌漿料拌制,中途不得再添加水或拌漿料,否則會造成漿體的不均勻,若不小心將水或灌漿料計量錯誤,必須漿液廢棄,不得反復補充用水量或灌漿料用量。
④拌漿時間須保證5min,對于用量較大的長束,一定要使用儲漿桶儲漿。若攪拌時間不足,灌漿料與水不能完全反應,漿體會出現(xiàn)分層情況。
⑤從第七聯(lián)現(xiàn)澆箱梁孔道壓漿的施工情況看,在超長預應力束的夏季施工中,CG 100新型灌漿劑由于具備稠度小,流動性好的優(yōu)點,為壓漿過程的順暢提供了有力的保障。所有118米的長束壓漿均一氣呵成,未出現(xiàn)孔道不順暢、易堵管的情況。本標段現(xiàn)澆箱梁采用傳統(tǒng)壓漿工藝(非真空壓漿),按通常做法,錨具封頭端部鋼絞線須外露,以利于泌水及排氣;而CG 100灌漿料由于稠度小,流動性好,無泌水,壓漿前錨具封頭一定要密實(如圖),否則會造成端頭漏漿不止,無法穩(wěn)壓。
⑥與傳統(tǒng)灌漿料相比,在保證預應力構件的耐久性方面,CG100型灌漿料具有明顯優(yōu)勢。若在擴大生產規(guī)模后能適當降低售價,則應用前景將更為廣泛。