高強無收縮灌漿料在結構加固補強技術中的研究與應用

【摘要】本文通過對高強無收縮灌漿料在結構加固補強項目中技術性能的介紹，以灌漿料列舉了其在錨固植筋、機構加固補強中的應用，并通過與傳統材料的對比，說明了高強無收縮灌漿料優良的結構加固補強效果。

【關鍵詞】灌漿料；高強；無收縮；加固；應用

前言

上世紀70年代，為了滿足進口設備安裝的需要，我國開始了灌漿料的研制工作，并與1977年研制成功。灌漿料的首次應用時上海寶山鋼鐵總廠二期工程2050熱軋廠主扎線主體設備安裝上，其各項技術性能已經達到國際水平。

而灌漿料的適用范圍，已經從早期單一用于冶金建設全面拓展到民用、市政、電力等行業，從傳統的用于機械設備安裝的二次灌漿發展到用于混凝土結構的加固補強技術，并獲得了良好的效果。經過多項工程實踐證實，用高強無收縮灌漿料進行結構加固補強，具有易施工、工期快和加固修補效果好的特點。

高強無收縮灌漿料在加固補強中的技術性能

2.1流動度

為了滿足灌漿料施工自行流動的要求，灌漿料的流動度必須大于260mm。如果沒有必要的流動性，狹小的空間是灌不進去的，達不到飽滿填充的效果，即使他性能再高，對灌漿工程也毫無意義。

所以灌漿料的流動度是評價灌漿料質量優劣的首要條件。灌漿料的流動度隨加水率（用水量/干料重量）的增大而增大。

2.2膨脹率

膨脹率是灌漿料的第二個主要技術指標。為了使灌漿料硬化后獲得飽滿填充效果，灌漿料必須有適宜的膨脹性能。

2.3抗壓強度

2.4鋼筋粘結強度

無論是結構加固補強工程還是設備基礎灌漿，要保證灌漿料與鋼筋具有足夠的粘結強度，才能達到一體化的目的。光漿料與光面鋼筋的粘結強度一般應大于或等于6MPa，與螺紋鋼筋的粘結強度一般應大于或等于13MPa。

2.5凝結時間

凝結時間是影響施工進度的重要指標。對于加固修補工程，往往希望強度上的越快越好，寄希望終凝時間盡可能短。但是初凝時間不易過短，過短時容易造成拌合物流動性降低而影響施工操作和灌注質量。灌漿料的初凝時間一般應為2～4h左右，終凝時間一般應在6h左右。

高強無收縮灌漿料在錨固植筋方面的應用

3.1灌漿料與環氧樹脂膠在技術性能上的比較

在實際工程中經常遇到鋼筋如何生根的問題。如有的建筑物由于其用途的改變，需要增加梁、柱、墻；有的建筑物為墻面掛石板，需要埋設龍骨；有的舊建筑物加固需要在墻面鋪設鋼筋網。

以前解決鋼筋生根問題是使用環氧樹脂膠。雖然環氧樹脂膠用于植筋已經有很長的歷史了，但是它還是存在許多缺點。灌漿料在植筋施工時對基層處理的要求較環氧樹脂寬松，施工及使用溫度較環氧樹脂廣泛，鋼筋粘結力及其他性能與環氧樹脂一致，施工性能和環境指標遠遠好于環氧樹脂。特別要走指出的是植筋后在鋼筋的焊接連接方面，由于灌漿料為無機材料，從其耐熱性考慮比環氧樹脂有極大的優勢。另外，灌漿料在價格方面比環氧樹脂便宜許多，錨固效果良好。

3.2錨固植筋注意事項

3.2.1對植筋孔的要求

根據原冶金工業部發布的《水泥基灌漿材料施工技術規程》（yb/t9261-98）的要求，使用灌漿料植筋時，鉆孔深度及直徑應符合表1、表2的要求，鉆孔后應清除孔中雜物，用清水濕潤孔洞，植筋前除去孔洞中明水，但應保證孔壁的濕潤。

3.2.2對鋼筋的要求

使用灌漿料植筋時，推薦使用Ⅱ級以上的鋼筋。3.2.3對灌漿料攪拌和稠度的要求

對于垂直植筋在拌合灌漿料時，可按合格證上的推薦用水量直接加入，拌合后即可使用；對于水平植筋和到垂直植筋，在拌合灌漿料時應減少0.5～1.0%拌合用水。

高強無收縮灌漿料在結構加固補強中的應用

4.1灌漿料與常用結構膠的性能比較

許多建筑物由于其功能的改變，在建筑物內需要增加梁板柱或對其進行加固，或由于施工質量缺陷需要修補，使用混凝土可能在質量上和工期上均難以滿足該要求。而灌漿料完全可以到到1天20MPa，3天40MPa，，可滿足搶時間的要求。工程加固的目的就是要通過擊鼓施工達到修復，補強、提高承載力、增強使用功能、滿足使用 要求。

如耐高溫問題，一般的結構膠只能在低于120℃的環境中使用，加之所粘的剛才導熱性好，所以熱量極易傳給粘接劑部分造成碳化；又如耐老化問題，一般的結構膠均為有機材料或高分子材料，這類材料的老化問題目前是無法解決的，所以加固的結構若干年后就需要再次加固。

而是用灌漿料進行結構加固，則避免了上述問題的發生。實踐證明，灌漿料具有良好的耐熱性、較高的強度、較好的耐久性且不易老化。所以加固后的結構整體性好，使用正常且加固所需時間短，便于施工。

4.2灌漿施工注意事項

為了灌漿料的技術性能得以充分發揮，保證梁板柱結構加固修補工程的質量，在灌漿施工中尤其注意以下幾點問題：

4.2.1基層處理要細致，確保結合面干凈拉毛。

原建筑物梁板柱混凝土基層要去掉疏松部分，去掉老混凝土表面至露出新混凝土碴，用水將表面沖洗干凈后采用界面處理劑進行拉毛處理?？紤]能到鋼筋保護層和灌漿料骨料的顆粒粒徑，使用灌漿料加固梁板柱時，其厚度應不小于50mm。施工前應進一步用水將梁板柱濕潤，灌漿料采用機械攪拌，加水量應嚴格按合格證的推薦用水量。

4.2.2支模嚴格，確保堅固穩定、不漏漿

2012年，新疆奎屯某火電廠汽機房外側A排柱施工過程中由于梁柱接頭鋼筋較密，拆模后發現梁柱接頭部位及其下側約1米范圍內柱段出現”狗洞”、漏振現象。由于柱體截面較大（800mm×1200mm），并且處于梁柱接頭部位，鋼筋較密，混凝土灌注及其困難，而且新舊混凝土接茬部位很難振搗密室。經過論證，決定將漏振部位混凝土全部剔除，新舊混凝土接觸面全部鑿毛，剔除疏松部分及松動石子，采用高強無收縮灌漿料加固施工的方法加固補強。

采用灌漿料加固修補時，由于其高流動性的特點，對模板支設要求比混凝土要嚴格得多，模板安裝應當堅固穩定、不漏漿。本次修補工程中采用模板與混凝土表面的接縫用雙面自粘性海綿膠條密封，模板與模板之間也用雙面海綿膠條密封，確保不會漏漿，同時，模板支設高度略高于修補加固部位，預留灌注孔及排氣孔，施工時始終保持在一側進行灌注，用鋼筋棍插搗幫助引流。最終從工期、外觀、修補質量上均取得取得了較為理想的效果。

結論

經過多年的快速發展，高強無收縮灌漿料除了在傳統的設備基礎二次灌漿上應用外，已經在機構加固補強方面顯現出卓越的性能。由于其較傳統產品更能耐高溫、耐老化，且材料無毒性，成本低廉，同是具有易施工、工期快和加固修補效果好的特點，越來越受到廣大施工技術人員的肯定。

在施工過程中，做好基層處理確保結合面干凈拉毛，支模嚴格確保堅固穩定不漏漿，同是科學設置灌漿孔與排氣孔確保氣體排出，并保證光漿料膨脹率及其強度增長所需的溫度條件等，就能起到優良的加固補強效果。相信在今后的實際工作中，高強無收縮灌漿料將有更廣闊的的前景應用。