广东新增混凝土用灌浆料

在结构加固工程中，新增混凝土用灌浆料并非可以随意使用。根据加固规范，其应用有严格的界定，主要分为增大截面加固和外包钢加固两大类。

• 增大截面工程的应用限制

  • 适用条件：仅允许用于原构件为普通混凝土或砌体的工程，严禁用于原构件为高强混凝土的工程 -1。

  • 混合使用规定：不得采用纯灌浆料，必须采用70%灌浆料与30%细石混凝土混合而成的浆料。细石混凝土的粗骨料最大粒径不应大于12.5mm -1。

  • 构造要求：采用混合料灌注的新增截面厚度应控制在60mm至80mm之间，若有可靠的防裂措施，也不应大于100mm -1。

  • 强度取值：新增截面的强度设计值按细石混凝土强度等级采用，该等级应比原构件混凝土提高一级，且不应低于C25级，也不应高于C50级 -1。

• 外包钢工程的应用限制

  • 干式外包钢：在干式外包钢工程中，新增混凝土用灌浆料仅作为充填角钢与原混凝土间缝隙的材料，不考虑其粘结能力，结构的受力不依赖灌浆料的粘结作用 -1。

  • 严禁替代结构胶：在任何情况下，水泥基灌浆料均不得替代结构胶粘剂用于外粘型钢（角钢）工程。因为未经改性的水泥基灌浆料粘结性能仅相当于普通混凝土，不足以粘结型钢 -1。

二、配合比设计关键技术点

高性能灌浆料的配合比设计直接影响其最终性能，尤其是在风电基础灌浆料等高要求中，需精确控制各组分的比例。

• 水料比的控制

  • 灌浆料的流动度和强度与水料比密切相关。研究表明，当水料比控制在0.15-0.26左右时，浆体的工艺性最佳 -2-5。

  • 加水量的波动会显著影响强度，通常推荐加水量为灌浆料重量的12-15% ，搅拌时间需保证机械搅拌2-3分钟或人工搅拌5分钟以上 -7。

• 骨料级配的优化

  • 骨料的级配直接影响灌浆料的堆积密度和流动性。例如，石英砂采用20-40目与40-70目按1：0.798的比例混合时，可实现最密堆积效果，提高强度 -5。

  • 对于新增混凝土用灌浆料，若用于增大截面，需掺入不超过12.5mm的细石，以降低纯灌浆料的收缩开裂风险 -1。

• 外加剂的复配

  • 减水剂：聚羧酸减水剂是常用组分，典型掺量约为0.4% ，能有效降低水灰比，提高流动性 -5。

  • 膨胀剂：为补偿收缩，需掺入硫铝酸钙类膨胀剂，掺量控制在4% 左右，确保竖向膨胀率在0.02%-0.1% 之间 -5-10。

  • 早强剂与缓凝剂：早强剂可显著提高早期强度，但过量掺入会对后期强度产生不利影响；在装配式建筑用灌浆料中，还需掺入羟丙基甲基纤维素等保水组分和有机硅消泡剂（约2‰ ）以减少气泡 -2-5。

三、高强无收缩灌浆料施工养护规范

高强无收缩灌浆料施工养护是确保材料最终性能的关键环节，养护不当会导致开裂、强度下降。不同环境条件下，养护措施差异显著。

• 常温养护（5℃-35℃）

  • 初始养护：灌浆完毕后2小时内，应立即进行养护。裸露部分应及时喷洒养护剂，或覆盖严密的塑料薄膜，保持膜内有凝结水 -4-6。

  • 保湿时长：应保持灌浆材料处于湿润状态，养护时间不得少于7d -4。

• 高温养护（日平均温度高于35℃）

  • 降温措施：灌浆前24h应采取遮阳措施，确保与灌浆料接触的混凝土基础温度不大于35℃，浆体入模温度不应大于30℃ -4。

  • 快速保湿：灌浆后需立即启动保湿养护程序，防止水分蒸发过快导致表面开裂。

• 冬期养护（日平均温度低于5℃）

  • 保温防冻：起始养护温度不应低于5℃。灌浆完毕后应及时覆盖塑料薄膜并加盖保温材料。在负温条件下，严禁浇水养护 -4。

  • 拆模温控：拆模后，灌浆料表面温度与环境温度之差大于20℃时，仍需采用保温材料覆盖保护，防止温差裂缝 -4。

  • 人工加热：若环境温度低于最低施工温度或需加快强度增长，可采用人工加热，并遵循《建筑工程冬期施工规程》JGJ104的规定 -4。

四、核心性能指标与GB/T50448-2015标准

新增混凝土用灌浆料的性能判定需依据国家标准 GB/T50448-2015《水泥基灌浆材料应用技术规范》，关键指标如下：

• 流动性指标

  • 初始流动度：对于高流态灌浆料，初始流动度应≥290mm（如 JS-GJ 高性能灌浆料实测达340mm），30min保留值应≥260mm -6。

  • 自流平性能：免振捣灌浆料的出机流动度通常要求在260-310mm范围，且30分钟保留值不小于初始值的60% -9。

• 强度发展指标

  • 早期强度：1d抗压强度≥20.0MPa（高性能产品可达23MPa以上），3d强度≥40.0MPa -6。超早强型产品甚至可实现8小时强度达30MPa -10。

  • 后期强度：28d抗压强度≥60.0MPa（即 HS-60 级别）。加固型（HS-80）要求28d强度达80MPa以上，高强型（HS-100）可达100MPa以上 -3-6。

• 体积稳定性与耐久性

  • 膨胀率：8h竖向膨胀率应控制在0.1%-3.5% 之间，24h与8h的膨胀值之差应在0.02%-0.5% 范围内，确保无收缩 -6。

  • 钢筋握裹：与圆钢的握裹力不低于6MPa，与螺纹钢则更高 -7-9。

  • 抗渗与抗冻：应满足0泌水率要求，且抗冻融循环能力需达到较高标准（如F500），确保长期耐久性 -6-7。

五、特殊性能与工程适配性

随着装配式建筑和基础设施建设的推进，装配式建筑用灌浆料和超大型设备基础灌浆对材料提出了更细化的要求。

• 装配式建筑应用

  • 用于套筒连接时，新增混凝土用灌浆料需具备高流动性、早强、微膨胀和自密实特性，确保在狭窄空间内不泌水、不离析 -5。

  • 新型高早强无收缩套筒灌浆材料（UCGM）要求30min流动度保持率良好（如300mm降至270mm），且12h即能达到较高强度，以满足快速施工组织需求 -8。

• 抗裂与韧性提升

  • 通过掺入橡胶集料，可改善灌浆料的脆性，形成微型收缩缝群，增加变形协调能力，减少裂纹产生。此类材料的小梁延性系数不小于1.1 -9。

  • 在风电基础等动载，要求灌浆料在3d内强度增长速率快，7d可达28d强度的70%左右，且弹性模量需满足标准要求 -2。