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AM-HF孔道压浆外加剂在孔道压浆施工中的实际应用

   前言:随着现代桥梁工程的迅速发展,在预应力混凝土的后张法张拉施工中,孔道压浆技术作为一项新的技术已得到了迅速的发展并且已展示出了它的极其关键的作用。在实际压浆的过程中,除去那些机械施工的工艺以外,灌浆料的工作质量则起着决定性的作用。好的灌浆料所配制出来的水泥浆工作性能优良,具有非常好的流动度与粘稠度还有密实度,可以很好地保护预应力钢铰线不被锈蚀或不被过早的锈蚀,起到保护钢铰线的作用;同时发挥其有效的粘结作用,使得钢铰线与浆体进行强有力的有效粘结,使桥梁的预应力结构更加具有稳定性和耐久性,预应力结构的特征得以显着的发挥。而工作性能欠缺的灌浆料由于其自身弊端则达不到这两个目的,从而造成灌浆效果不良,有严重的泌水现象,同时还有可能在塑料波纹管中留下大量的空隙和不能被吸收的积水,结果导致钢铰线受腐蚀,同时积水在冬季冻结膨胀,从而造成梁体结构的不稳定和产生裂缝,影响桥梁的使用寿命。这是一个极大的隐患,必须得以很好的控制。为此除了油泵校准以及钢铰线张拉工艺的重要性以外,那么在张拉以后桥梁的稳定性在灌注浆的过程中灌浆料的质量就起到了决定性的作用。
  二、传统灌浆减水剂的缺点
  传统灌浆外加剂有其自身的优点,如流动性好,减水率大,但在灌浆的过程中却存在着一个重要的弊端,那就是泌水现象比较严重,尤其是冬季施工或气温较低的时候,泌水现象更为严重。从而引起浆体不均匀,有沉降和离析的现象发生,致使灌浆效果不充实饱满,由而在波纹管内产生空隙或气泡甚至是不能被吸收的积水。这一现象足可以导致钢铰线的提前腐蚀及塑料波纹管的膨胀,从而影响到桥梁的正常使用寿命甚至是影响到桥梁整体结构的安全与稳定。为此选用适当的灌浆外加剂就显得格外重要。也就是在此情况下,我们通过不断的试验对比与精确的试验验算,最终选择了工作性能优良的AM-HF(大连豪尔新材料有限公司产品)高性能灌浆外加剂用于金州大桥的孔道压浆施工)。
  三、关于AM-HF灌浆外加剂:
  一)AM-HF灌浆料外加剂的主要性能特点
  AM-HF(低泌水,微膨胀)灌浆料是一种高性能灌浆外加剂,是一种以无机功能材料与有机高分子功能材料复合而成的一种新型外加剂。它具有高效减水(减水率大于20%)、增强、保塑、微膨胀及低泌水的多重功效,掺入水泥或混凝土当中可以补偿水泥硬化或混凝土在不同时期产生的收缩,不仅能在较低水胶比前提下大大提高浆体的流动性,而且还能够有效的解决多相、多组分、不均匀的混凝土混合体系高流动性与抗离析性能之间的矛盾,性能十分优越。
  AM-HF高性能灌浆外加剂的掺量一般为胶凝材料重量的10~20%,由此配制出的水泥净浆流动度一般在16-25s之间,具有高流动性和良好的可灌性;而且由于此外加剂中含有有机高分子材料,使得在保持浆体高流动性的状态下,适当提高了体系的粘度,从而有效的避免了沉降分离,阻止水分迁移到浆体上部从而造成灌浆缺陷。
  掺入此产品的浆体材料在水泥硬化的不同阶段产生适度的微膨胀,以补偿水泥体系的塑性收缩、干燥收缩和自身体积的收缩。掺入此灌浆料后浆体早期无收缩,早期体积膨胀率小于1%,28天自收缩系数小于2×10-4,确保了浆体硬化后的体积稳定性。同时它还具有适度的缓凝和保持流动性的能力,充分保证灌浆施工所需要的时间,使得施工有效的进行。
  二)适用范围:
  AM-HF高性能灌浆料外加剂可以作于各种孔道压浆材料(包括水泥浆、砂浆、混凝土)的施工,尤其适合于公路、桥梁、核电站等大型工程的后张有粘结性的预应力混凝土孔道灌浆材料的施工。
  三)使用方法及注意事项:
  水泥:建议使用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥;
  掺量:一般为总胶凝材料的10-20%,水胶比控制在0.35-0.45,灌浆前须通过试验来确定最佳的灌浆配合比并验证灌浆性能。
  搅拌:应采用调整搅拌机,保证必要的搅拌时间,以使得浆体中的各组分充分均匀。
  储存:保存在干燥、阴凉的地方。
  三、AM-HF高性能灌浆外加剂配合比的设计
  1、对水泥的要求
  一)水泥宜采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。当采用矿渣水泥时,应加强检验,防止材料不稳定。因为矿渣水泥一般早期强度低,泌水性较大。另外近几年在水泥的生产过程中,企业为了提高产品产量,在生产过程中加入了助磨剂,这样使得水泥的颗粒级配不合理,水泥浆泌水现象较严重。所以这对灌浆料的质量提出了更高的要求,不能使用泌水率大的灌浆料。
  二)水泥的强度等级不宜低于42.5MPa。在寒冷季节里施工的时候,可以使用早强水泥,以缩短水浆的养生时间。炎热的施工季节应避免使用早强水泥,外加剂可以使用缓凝剂或在夜间进行施工。
  2、对水与水灰比的要求
  用于搅拌用水不允许含有对预应力钢铰线或对水泥有害的成分,每升水不得含有500g以上的氯化物离子或任何一种其它有机物。当然施工的过程中可以采用洁净的自来水或饮用水。为了防止高拉应力作用下的预应力钢筋的腐蚀,水泥浆用水与混凝土用水相比,更需要慎重的考虑水泥所用水的水质。
  水泥浆一般宜采用纯水泥浆。水灰比一般控制在0.4-0.5。当使用泌水性较大的水泥浆时,很可能局部地方水灰比较大,所以冬天寒冷地区施工使用水泥浆时,水灰比应控制在0.4以下。
  3、配合比的设计
  水泥浆的配合比设计必须得考虑施工季节、灌浆所需要的时间、使用材料、施工机具、预应力的钢铰线的锚固方法等因缘加以确定。下面举一配合比实例。
  1)设计条件
  材料:饮用水,普通硅酸盐水泥(大连水泥厂P.O42.5R),AM-HF灌浆外加剂(大连豪尔新材料);
  水灰比:0.4;
  灌浆料掺量:内掺,总胶凝材料的15%;
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