装配式建筑用套筒灌浆料研究现状 聂健

发表时间:2021/7/19   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:聂健
[导读] 随着我国建筑业的发展和工业化的日益更新,装配式建筑受到越来越多的关注。套筒灌浆材料是由水泥为粘结剂,加入高流动状态,微膨胀,抗离析等物质组成

        嘉泰置业有限公司
        摘要:随着我国建筑业的发展和工业化的日益更新,装配式建筑受到越来越多的关注。套筒灌浆材料是由水泥为粘结剂,加入高流动状态,微膨胀,抗离析等物质组成。其材料具有流动性好、早期强度高、微膨胀等特点。质量优异的套筒灌浆料成了装配式建筑不可或缺的一项要求。本文首先对装配式建筑与灌浆料的概念进行概述,其次对灌浆料的性能进行分析,最后对灌浆料的应用进行总结。
        关键词:装配式建筑;灌浆料;性能
       

        1、装配式建筑与灌浆料的概述
        1.1 装配式建筑概念
        由预制构件在工地上拼装而成的建筑称为装配式建筑。根据建筑的形式和施工方法可分为5类:砌块砌筑、板砌筑、箱砌筑、骨架砌筑和楼板砌筑。将构成建筑物的墙体、柱、梁、楼板、屋顶等在工厂预制好,装运到需要建筑的现场,就像是搭“积木”一样,把预制构件组合成一个完整的建筑就叫做“装配式建筑”。装配式建筑具有以下优点:1. 质量好:批量生产可标准化,不受天气条件的限制,更可靠的质量;2.节能环保:减少建筑材料和建筑工地的浪费;;3.缩短工期:部件生产完成后,直接现场装配,减少部分工序,大大加快施工进度;4.减轻劳动:零部件由工厂完成5.灵活多变:可根据实际情况采取不同形式,满足业主对建筑风格的要求。
        1.2 套筒灌浆料概述
        套筒灌浆材料由水泥、细骨料、矿物掺合料、外加剂等组成。在平时施工中广泛使用,是建筑工程中非常重要的建筑材料。用于钢筋连接套筒灌浆,主要通过压力注入钢筋节点和套管中,达到提高强度、防止漏液、连接结构、提高结构整体性能的目的。灌浆料可以分为有机灌浆料和无机灌浆料,无机灌浆料不仅价格便宜,而且还能满足工程的各项要求,所以无机灌浆料是目前使用最多的,可以分为硫铝酸盐类、硅酸盐类和硫铝酸盐与硅酸盐复合类。灌浆料具有快硬、流动性好、早期强度高、膨胀性好、不收缩、无毒无害等优点。在工程中稳妥性高、价格低、工期短。但目前的灌浆料过多过少的都存在问题,耐久性较差、强度发展慢、价格昂贵等都影响着结构的各项性能,所以研究高性能高性价比的灌浆料是目前最具有意义的。
        2、灌浆料的性能
        2.1灌浆料的流动性能
        灌浆料的流动性是施工中重要的一项,在工程中流动度一般在270-290mm之间,如果采用大流动性的灌浆材料,在使用灌浆材料时,水的消耗量和灌浆与浆骨的比例会增加。这意味着在施工过程中收缩引起开裂的可能性增加,因为流动度大,易操作不规范,反而影响其均匀性。在浇注成型后,灌浆材料中的骨料会迟缓下沉,直至灌浆材料初凝水位上升,造成浮浆现象。所以在具体的操作中一定要把控好灌浆料的流动性。
        水泥与水混合后,水泥浆会形成絮凝结构,使其中的混合水包裹在水泥颗粒中,不能参与流动和润滑,从而影响灌浆料的流动性。当加入减水剂时,减水剂分子可定向吸附在水泥颗粒表面,使水泥颗粒表面形成静电斥力促使水泥颗粒相互分散,从包裹部分放水参与流动,有效地提高了灌浆料的流动性。所以减水剂的掺量是灌浆料流动性的关键影响因素。
        在水灰比恒定的条件下,水泥浆越多灌浆料的流动性越大。但水泥浆太多,就会出现水泥溢浆现象,如果水泥浆太少,骨料之间缺少粘结材料,容易使搅拌离析所以灌浆料中需确定水泥浆的量。在水泥掺量和骨料掺量不变的情况下,灌浆料流动度随着水灰比的增大而增大减小而减小,如果水灰比过大时会严重影响灌浆料的强度和后期施工容易造成离析和渗水现象,水灰比过小,会使灌浆料的流动性过低影响施工。
        在一定砂率范围内,当出砂率很小时,灌浆材料流动性低,附着力差、保水性能差。随着砂率的增大,混合料的流动性增大。其原因是砂含量的增加导致砂浆含量的增加,降低了粗集料之间的冲突,提高了混合料的润滑效果。当砂率增大到一定范围时,流动性随出砂量的增大而减小。



        2.2灌浆料的强度性能
        灌浆材料的强度是灌浆材料的一项重要性能,直接影响预制建筑的稳定性和承载能力。在混凝土修补加固中,灌浆料1天的抗压强度不应该低于20MPa,国内常用灌浆料的强度一般为第1天大于30MPa,第3天大于40MPa、第28天大于60MPa。决定灌浆材料强度的主要因素是配合比、水灰比、骨料、外加剂、密实度和后期养护。灌浆材料与混凝土一样存在强度等级。强度等级超过C60的属于高强度灌浆材料。灌浆材料的抗压强度与用于灌浆材料的水泥的强度成正比。当水灰比相等时,灌浆料的抗压强度取决于水泥强度,因此只有提高灌浆材料的和易性,才能增加灌浆材料的收缩变形。
        灌浆料的强度也会受到骨料一定的影响。当强度相等时,卵石表面比碎石表面光滑,碎石与水泥砂浆的粘结力强。当水灰比相等时,两种材料配制的灌浆材料的强度碎石均大于卵石。细骨料对灌浆材料强度的影响小于粗骨料,因此在灌浆材料配方中没有体现砂籽的软效应,所以灌浆料中的细骨料必须满足建筑用砂的要求。
        灌浆材料的强度发展是灌浆材料抗裂性能的重要方面,也是防止大体积灌浆材料出现温度裂缝的基础。灌浆材料的强度是灌浆材料抵抗各种破坏能力的体现,只有具备一定的抗破坏能力,才能在各种原因的作用下产生内应力而不开裂。
        2.3灌浆料的膨胀性能
        套筒灌浆料的膨胀性能对保证预制房屋结构的整体性和抗震性能起着重要的作用。(GBJ119-88)中规定灌浆料的1天膨胀率为0.1%-0.5%,6个月之后的膨胀率应该大于0.05%。套筒灌浆料的一般体系是硫铝酸盐水泥-硅酸盐水泥-石膏胶凝材料的膨胀体系。该体系灌浆材料具有早期膨胀速率快、膨胀速率高的特点,适用于开发项目所需的高强级膨胀混凝土。
        套管灌浆料中的矿物掺合料可以形成更有效的膨胀胶凝材料体系。矿物掺合料主要是通过减缓水泥熟料的水化速率,稀释硫铝酸盐水泥和石膏的用量来减少钙矾石的生成,最终影响膨胀性能的发展。适量的粉煤灰、硅灰和矿渣粉可以有效地控制灌浆材料的膨胀性能。
        外加剂对灌浆材料的膨胀性能也有明显的影响。适当的外加剂可以调节灌浆材料的膨胀,而复合外加剂可以产生协同效应,对膨胀的影响更为显著。外加剂影响膨胀的机理是通过降低钙矾石形成所需的Ca2+浓度或通过阻止C3A水化反应生成钙钒石来控制膨胀性能的发展。
        3.灌浆料的应用
        3.1 装配式建筑
        随着预制构件建筑的应用越来越广泛,套筒灌浆材料也逐渐进入了工程技术人员的视线。因为自身流动度大,强度高,微膨胀性可与灌浆套筒加固连接件配套使用,用于建筑工程中预制墙体、柱、梁、钢筋的连接。将带肋钢筋插入内腔有槽的钢筋套内,注入特殊的灌浆材料,形成钢筋灌浆连接接头达到比钢筋基材更高强度的连接效果。套筒灌浆材料是预制基础构件施工中不可缺少的一部分,它起着各构件之间的连接作用,使整个建筑具有更好的性能。
        3.2 混凝土结构的加固和修补
        在施工过程中,拆模后的混凝土中发现一些小孔。钢筋在外观和质量上存在缺陷,不能用普通混凝土或水泥砂浆解决。灌浆材料不仅施工周期短,而且能达到质量标准。因此,在混凝土结构中使用灌浆材料,不仅可以修补外观,而且可以保证二次浇筑不留空隙。在钢筋密集的情况下,能很好地防止钢筋锈蚀和浑浊,保证质量和安全。
        结束语:
        目前套筒灌浆料在装配式建筑中的作用越来越重要,它具有的黏度低、流动性好、强度高、微膨胀不收缩等优点,十分适合目前建筑行业高效绿色发展的特点。灌浆料的各项性能对于整个技术具有非常重要的作用。须具有良好的流动性、强度和膨胀性能,才能保证整个工程的安全。灌浆料的应用十分广泛,可以根据它自身的优点来进行施工。
        参考文献:
        [1]洪斌. 装配式建筑用套筒灌浆料的制备及应用研究[D].东南大学,2017.
        [2]李世元. 装配式建筑钢筋套筒灌浆料研究[D].北京市市政工程研究院,2017.

投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: