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超细水泥灌浆材料及其应用

2014-01-28安遵福贵州省建设学校贵州贵阳550008

中国建材科技 2014年4期
关键词:浆体水胶减水剂

安遵福 (贵州省建设学校,贵州 贵阳550008)

超细水泥灌浆材料性能受工艺参数、材料粒径、外加剂种类等因素的影响较大。为了开发与研究出质量更好的超细水泥灌浆材料,应对上述因素进行认真的分析。因此,笔者结合多年超细水泥灌浆施工经验,对超细水泥灌浆材料性能及应用进行简单的探讨。

1 超细水泥灌浆材料性能研究

1.1 材料粒径给UFGC流动性的影响

粒径是评价灌浆材料可灌性能的重要指标之一。研究证实,材料粒径细微程度越高,其具有的可灌性能越好。不过其所需的水量就越大,所以,实际应用中应处理好两者间的关系。

1.1.1 粉磨时间给粒径的影响

选择不同颗粒粒径的硅酸盐水泥在球磨机中进行粉磨,经过一个半小时的粉磨后发现,要想提高粉磨的细度难度非常大。因此,从技术与成本方面分析,应准确的水泥粉磨时间。

1.1.2 水泥粒径给材料流动性的影响

水泥吸附量与其粒径有着密切的关系,即,当水泥具有较小的粒径时,就会拥有较大的比表面积,以及大量的单分子吸附水层,导致其流动性能降低。另外,研究表明,不同水胶比会给浆体的流动性造成重大影响,当将水胶比例提高时浆体的流动性增强,而且如果水泥粒径越大,改善浆体的流动效果越显著。

1.2 减水剂和浆材相容性

超细水泥灌浆材料与可灌性能间有着密切的关系,并且随着水泥细化程度的提高,吸水量不断增加,流动性大大降低。为了提高超细水泥灌浆材料的流动性,一般向超细水泥灌浆材料中添加适量的减水剂。

1.2.1 超细水泥和减水剂的适应性分析

为研究超细水泥与减水剂适应性,拟使用JBS-1、UNF-5、FDN-5减水剂,研究水胶比为0.8状况下超细水泥的流动性。结果表明,JBS-1表现出了较好的适应性,而且当其为超细水泥的1.5%时为最佳掺量。但是当仅使用JBS-1时并不能显著改善超细水泥的流动性能,如向其中添加适量粉煤灰,在配比组合相关材料可达到较好的减水效果。

1.2.2 减水剂的改性与复合

为了使减水剂的突出性能得到充分发挥,弥补其存在的不足,实际工作中会使两种或超过两种的减水剂,按照一定的比例复合使用。相关专家经过研究,总结出了一些复合方式与类型,例如:木钙和三聚氰胺甲醛缩合物的复合、木钙和萘磺酸甲醛缩合物的复合、改性木质素和聚羟酸盐的复合等。

1.3 工艺参数给超细水泥灌浆材料的影响

超细水泥灌浆材料流动性受工艺参数的影响较大,这些参数包括减水剂掺量、水胶比等,下面逐一对其进行分析。

1.3.1 减水剂掺量给浆体流动性的影响

JBS-1减水剂的最佳掺量在0.5~1.5%范围内,在水胶比为0.8的条件下,将JBS-1减水剂按照1.5%、1.2%、1.0%、0.8%的掺量分成四组,研究不同组合条件的浆体流动性。结果发现,超细水泥灌浆材料的流动性,随着JBS-1掺量的增加而变好,由此可以看出超细水泥灌浆材料对JBS-1的适应性较好。

1.3.2 水胶比给浆体流动性的影响

在影响浆体流动性的因素中,水胶比的影响最为直接,这一比例越大,浆体具有的流动性越好。不过水胶比也不能过大,否则会增加固体颗粒沉淀机率,发生离析等不良现象,给浆液的结石强度造成不良影响。将JBS-1减水剂按照1.5%、1.2%、0.8%的掺量,以及水胶比按照1.0、0.9、0.8、0.7、0.6级别进行研究,结果发现相同减水剂状况下,超细水泥灌浆材料的流动性能,随着水胶比的增大而增加。

2 超细水泥灌浆材料的应用

超细水泥灌浆材料被广泛应用在工程建设中,尤其是道路修补工程中。本文对超细水泥灌浆材料在道路修补中的应用进行探讨。

2.1 工程概况

某省内的一条县级道路,路面厚度20cm、混凝土强度等级为C35,全长20cm,因经常过往超载车辆,导致路面出现了很多裂缝,给人们的安全出行带来诸多不便。综合该道路的实际情况,经研究分析,拟采用超细水泥灌浆材料对该道路工程进行修补处理。

2.2 修补施工

考虑到材料具有热胀冷缩性质,因此,为提高道路工程修补效果,应选择在裂缝比较大的时期进行施工。综合考虑该道路工程交通、所处的环境特点,准备在十二月中旬进行修补作业。具体修补操作如下:

首先,进行钻孔定位作业,即依据道路上裂缝实际分布情况,针对不同混凝土路面板,钻上不同数量的钻孔。布孔时应沿着裂缝进行,并准确把握钻孔间的距离,通常取50cm为宜,且和自由边间的距离保持在50~80cm范围,以防止从路肩部位渗出浆体;其次,使用风镐按照事先计划话好的位置进行钻孔操作,钻孔深度达到路基顶面。然后使用压缩空气机吹出裂缝中的杂质,为灌浆的顺利进行奠定基础;再次,依据试验获得的参数进行配浆操作,配浆过程中应持续搅拌,避免浆体沉淀;最后,使用挤压式注浆机注浆操作时,应将压力控制在0.2~0.6MPa范围内。同时,为使浆液更好的渗入到板块缝隙中,应保持压力的稳定。灌浆时,一旦发现压力未达到施工要求,一定要认真分析原因,甚至进行二次注浆操作。正式注浆时,应沿着路面外侧进行,然后进行中间孔的注浆操作,从而避免浆液的流失。压浆操作时一旦发现相邻的板块出现冒浆、串浆等不良状况时,应使用隔板进行灌浆操作。同时,准确把握隔注间距,必要情况下进行双液封边注浆,并将压浆深度控制在合理范围内,做好详细的记录。

另外,灌浆作业时应封堵好溢浆的孔,以有效防止压力散失过度。灌浆作业结束后,灌浆头不要急于拔出,直到压力达到0.2MPa后,再缓缓的拔出,以避免浆体反流情况的发生。

[1]管学茂,仲启方. 超细水泥基注浆材料性能研究与工程应用 [J]. 煤矿安全 ,2013,06:142-145.

[2]李长江,王敏. 超细水泥基材料应用进展[J]. 中国建材科技 ,2013,03:145-146.

[3]马志登,陈建有,郑雄伟. 超细水泥帷幕灌浆在某水库除险加固中的应用 [J]. 施工技术,2012,S1:351-352.

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