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北極熊灌漿料在鋼結構中的應用

作者：建筑鋼結構網(wǎng)    
時(shí)間：2009-12-22 20:26:03 [收藏]

    張振秋 陳智豐 殷慶立
    摘要
    北極熊灌漿材料具有塑性和硬化后的雙重膨脹、不離析、不收縮、高早強、高耐久性、抗滲等特性，適用于鋼結構中與基礎的填充灌漿及螺栓錨固，用時(shí)只需加水攪拌便可成為具有自流平性能的高強無(wú)收縮灌漿材料，澆注后的結石體與鋼結構間無(wú)任何縫隙，表面平整，可以加快施工進(jìn)度，并使鋼結構質(zhì)量達到驗收規范控制的標準內。
    關(guān)鍵詞：無(wú)收縮、微膨脹、高早強、自流平、鋼結構、二次灌漿、螺栓錨固

    前言
    鋼結構具有自重輕，強度高，施工快等獨特優(yōu)點(diǎn)，現已被廣泛應用于工廠(chǎng)、倉庫、體育館、展覽館、候機廳、超市等建筑工程。在歐洲、美洲、日本、臺灣等地，廠(chǎng)房興建全部采用鋼結構。在鋼結構的安裝過(guò)程中，需要保證鋼結構和基礎之間無(wú)任何縫隙，對鋼結構與基礎間的填充材料要求強度高、耐久性好，同時(shí)也要求流動(dòng)性好、不收縮，以保證安裝精度并使鋼結構有很好的承載能力。傳統上一般使用現澆混凝土作為鋼結構與基礎間的填充材料，近年來(lái)大多規定用無(wú)收縮、高強度、流動(dòng)度大的灌漿材料進(jìn)行填充。
    目前市售的灌漿材料存在下述問(wèn)題，影響了鋼結構安裝質(zhì)量：（1）灌漿材料只有硬化后的膨脹，而漿體由于水泥水化作用在塑性狀態(tài)下產(chǎn)生沉降和收縮，從而使硬化后的灌漿材料與鋼結構底板產(chǎn)生一定間隙；（2）大多使用大粒徑骨料、低水料比等措施來(lái)滿(mǎn)足高強度、高流動(dòng)度、無(wú)收縮得要求，而低水料比使得灌漿料很難攪拌，且易引起離析、泌水等問(wèn)題；（3）品種單一，不能滿(mǎn)足實(shí)際工程中的各種要求，例如灌漿部位體積、厚度的不同；施工中氣溫的不同；工程對早期強度的不同要求等。為解決上述問(wèn)題，北極熊公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)出高早強和超早強二大類(lèi)共9種型號的灌漿材料，來(lái)滿(mǎn)足各種工程不同的要求。
    北極熊灌漿材料的特點(diǎn)與性能
    北極熊灌漿材料是由高強膠結組分、超塑化組分、膨脹組分、優(yōu)選級配集料組分及微量改性組分以適當比例在工廠(chǎng)預拌制成的一種粉狀材料，用時(shí)只需加水攪拌便可成為均勻、稠度適宜、能滿(mǎn)足施工要求的、具有自流平性能的高強無(wú)收縮灌漿材料，可廣泛用于鋼結構與基礎的填充灌漿及螺栓錨固等工程。與市售產(chǎn)品相比，北極熊灌漿料有三個(gè)顯著(zhù)的特點(diǎn)：可以達到
    1. 北極熊灌漿材料創(chuàng )造了塑性狀態(tài)和硬化后的雙重膨脹功能，灌漿料灌入填充部位后不但不沉降收縮，反而產(chǎn)生微量膨脹，確保了鋼結構底板與混凝土基礎的牢固接觸，使載荷能有效地傳遞到基礎；
    2. 超早強功能。市售灌漿料一般均以普通硅酸鹽水泥為基，而北極熊灌漿料以本公司生產(chǎn)的超早強水泥為基材，強度發(fā)展快，即使在低負溫下強度也有大幅度增長(cháng)，有效地解決了冬季施工和搶修搶建工程問(wèn)題，鋼結構能盡快地安裝并提早投入使用。
    3. 高流動(dòng)性能。市售灌漿料一般采取很小的水料比來(lái)達到高強度的目的，這造成施工時(shí)很難攪拌且漿體易導致離析和沉降。北極熊灌漿料的水料比適當（雖比市售灌漿料的水料比大得多，但沒(méi)有沉降和離析問(wèn)題），現場(chǎng)很容易進(jìn)行攪拌澆注，即使鋼結構與混凝土基礎的間隙填充很小也能有效填充。
    4. 易施工?工廠(chǎng)預包裝材料，操作簡(jiǎn)單，現場(chǎng)只需加水攪拌即可施工；
    5. 低負溫施工?超早強灌漿料在低溫、負溫下強度仍有較大增長(cháng)
    6. 耐久性?高最終強度、低滲透性可確保設備長(cháng)期的操作性能。材料與鋼筋握裹力大，保證安裝精度；
    7. 不含氯化物?對設備、鋼筋無(wú)銹蝕作用。

    在鋼結構中的用途
    北極熊灌漿材料適用于廣泛的灌漿施工范圍，在鋼結構中主要作為鋼結構如鋼柱、鋼梁、鋼軌等與基礎間的填充灌漿，以及螺栓錨固，同時(shí)也可用于搶修搶建工程。北極熊灌漿材料也可作為混凝土優(yōu)良的修補、加固材料。

    基礎處理
    混凝土基面：混凝土基面必須是干凈、堅固的表面，無(wú)油脂或任何松散材料。如果混凝土表面有缺陷或者存在浮漿層，則必須用適當的機械方法將其清除，直至露出堅固的表面。螺栓孔或固定孔中的雜物、塵土或碎片必須吹掃干凈。
    預泡：在灌漿前，應用清水將處理好的基面淹沒(méi)浸泡不少于2小時(shí)。在開(kāi)始灌漿前，立即將表面明水清除。特別注意要將螺栓孔或固定孔中的水吹凈。
    鋼結構：鋼結構與灌漿料接觸的部位必須清潔、無(wú)油脂或鐵銹。
    模板：架設模板時(shí)應保證灌漿材料不泄漏。
    攪拌
    為獲得最佳的灌漿效果，最好使用機械攪拌機。應注意的一點(diǎn)是要有足夠的攪拌能力和工人以確保灌漿施工能夠以連續的過(guò)程進(jìn)行。
    要達到所需的稠度，水的用量必須按照北極熊的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中的規定添加。
    選定的用水量應準確測量后置于攪拌機內，緩慢地將整包灌漿料加入并連續攪拌5分鐘以確保灌漿材料無(wú)結塊，并達到均勻的稠度。
    灌注
    將攪拌好的灌漿材料在30分鐘內澆灌以充分獲得塑性膨脹的好處。
    北極熊灌漿料作為填充灌漿使用時(shí)，單次澆灌厚度最高可達150mm。厚度超過(guò)150mm時(shí)需在灌漿料攪拌時(shí)加入干凈無(wú)泥的5~10mm級配碎石以將混凝土溫升降至最小限度，如何使用請向唐山北極熊特種水泥有限責任公司垂詢(xún)。
    連續灌注非常重要；開(kāi)始灌漿前必須要有足夠的灌漿，并且一次灌漿所需的時(shí)間必須根據下一次灌注所需的準備時(shí)間進(jìn)行調節。
    灌注必須從一端開(kāi)始，以便消除殘留的空氣或預浸水。
    養護
    灌漿完成后，所有裸露部分均應遵循混凝土養護規范進(jìn)行養護，如使用濕的粗麻布等。
    清理
    施工結束后，應立即用水清洗用過(guò)的工具和設備。硬化的灌漿材料可以采用機械方式予以清除。
    拆模
    高早強灌漿料拆?？梢栽跐补嗤戤?4h后進(jìn)行，超早強灌漿料拆?？梢栽跐补嗤戤?2h后進(jìn)行。拆模后繼續灑水養護。
    夏季與冬季施工注意事項
    高溫施工：當氣溫超過(guò)35℃時(shí)，應使用北極熊高早強灌漿料，把它儲存在陰涼的地方，并遵循通常的混凝土夏季施工規范。
    低溫和冬季負溫施工：當氣溫低于5℃時(shí)，請選用北極熊超早強灌漿材料進(jìn)行施工，并遵循通常的混凝土冬季施工規范。氣溫低于-20℃時(shí)請向唐山北極熊特種水泥有限責任公司垂詢(xún)。


    結論
    在型鋼柱、二次灌漿部位及螺栓錨固部位采用北極熊高強無(wú)收縮灌漿料，替代了無(wú)振搗混凝土，強度在一天最高可達到50MPa以上，并具有塑性和硬化后的雙重膨脹、早強、高強、自流平、高耐久性、抗滲、抗凍等優(yōu)點(diǎn)，可填充全部間隙，保證澆筑部位各結構間無(wú)收縮，表面平整，使鋼結構質(zhì)量達到驗收規范控制的標準內。
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