畢業(yè)論文---后張法預(yù)留孔道灌漿材料性能的研究

1、<p>　　后張法預(yù)留孔道灌漿材料性能的研究</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　在試驗(yàn)基礎(chǔ)上，歸納了水泥基灌漿材料的共性，總結(jié)了水泥基干粉灌漿砂漿的各主要組分，包括膠凝材料、骨料、減水劑、和膨脹劑，對(duì)其性能，包括流動(dòng)性、凝結(jié)時(shí)間、力學(xué)性能和膨脹性的影響規(guī)律。為水泥基灌漿材料的研發(fā)和生產(chǎn)提供了參考資料。后張法預(yù)應(yīng)力灌漿充實(shí)孔道的作用

2、是保護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼筋及提高整體結(jié)構(gòu)的承載力。因材料、施工原因及灌漿材料泌水蒸發(fā)后，而在漿體凝固時(shí)產(chǎn)生一些孔隙。因此減少這些孔隙是預(yù)應(yīng)力灌漿的關(guān)鍵。介紹后張預(yù)應(yīng)力孔道灌漿中高性能水泥漿體的配制，并通過相關(guān)試驗(yàn)，對(duì)灌漿漿體的配比與性能進(jìn)行了研究。</p><p>　　關(guān)鍵詞：水泥基灌漿料：干粉砂漿；新拌及硬化性能；主要組份。</p><p><b>　　Abstract</b>

3、;</p><p>　　Based on the tests the major performances of cementitious grout，for instance ，fluid ability, setting time,strength and vertical expansion rate are summarized.Then the effects of so me main compon

4、ents such as cementing material,fine aggregate,water reducers,defoamer and ex pansive agent on the performance were discussed.That will provide the references for developing and manufacturing of eementitious grout materi

5、als ．Mi Shui evaporates the queen because of material，the cause being under const</p><p>　　Keywords：Cementitious grout:Dry powder mortar；Fresh and ha rdened performance；Main comp onents. </p><p

6、><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p><b>　　第一章 前言1 </b></p><p>　　1.1灌漿材料及其發(fā)展歷史1 </p><p>　　1.1.1什么是灌漿材料1 </p><

7、p>　　1.1.2灌漿材料的發(fā)展歷史1 </p><p>　　1.2選題的依據(jù)與意義2 </p><p>　　1.2.1選題的意義2 </p><p>　　1.2.2選題依據(jù)2 </p><p>　　1.3預(yù)應(yīng)力灌漿材料在性能方面與國外相比的差距3 </p><p>　　1.4灌漿材料主要的性能4

8、</p><p>　　1.4.1漿體性能4 </p><p>　　1.4.2漿體流動(dòng)性的改善5</p><p>　　1.4.3漿體收縮性的改善5 </p><p>　　1.4.4漿體的流動(dòng)性損失5 </p><p>　　1.4.5漿體穩(wěn)定性的改善6</p><p>　　1.4.6漿體硬

9、化后的強(qiáng)度6</p><p>　　第二章 孔道灌漿材料高性能混土性能與可行方案7 </p><p>　　2.1設(shè)計(jì)原理與理論7</p><p>　　2.2可行實(shí)驗(yàn)方案7 </p><p>　　2.2.1流化試驗(yàn)7 </p><p>　　2.2.2泌水試驗(yàn)和膨脹試驗(yàn)7</p><p>

10、　　2.2.3中期膨脹率的測(cè)定8 </p><p><b>　　2.3后期強(qiáng)度8</b></p><p>　　2.4 影響灌漿料質(zhì)量的主要因素8</p><p>　　2.4.1流動(dòng)性8</p><p>　　2.4.2水灰比9 </p><p>　　2.4.3減水劑9</p>

11、<p>　　2.4.4復(fù)摻礦粉9 </p><p><b>　　2.5穩(wěn)定性10</b></p><p>　　2.5.1水泥的影響10 </p><p>　　2.5.2摻合料的影響10 </p><p>　　2.5.3配合比的影響11 </p><p>　　2.5.4穩(wěn)定劑

12、11 </p><p>　　2.5.5膨脹性能12 </p><p>　　第三章 試驗(yàn)研究12 </p><p>　　3.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)思路12</p><p>　　3.2試驗(yàn)原理方案13 </p><p>　　3.2.1泌水率的測(cè)定13 </p><p>　　3.2.2膨脹率的測(cè)定1

13、3</p><p>　　3.2.4摻加粉煤灰的流動(dòng)度、經(jīng)時(shí)損失測(cè)定13 </p><p>　　3.2.3摻加不同膨脹劑強(qiáng)度的測(cè)定13</p><p>　　3.3試驗(yàn)的主要器材13 </p><p>　　3.4原材料的選擇14</p><p>　　3.4.1聚羧酸型減水劑14</p><p&

14、gt;　　3.4.2HEA膨脹劑14</p><p>　　3.4.3粉煤灰14</p><p>　　3.3.4 P.I52.5水泥15</p><p>　　3.5水泥擴(kuò)展度的測(cè)定15</p><p>　　3.6泌水率與流動(dòng)度得測(cè)定16</p><p>　　3.7膨脹率的測(cè)定18 </p>&l

15、t;p>　　3.8水泥強(qiáng)度的測(cè)定20</p><p>　　3.9粉煤灰的參量對(duì)漿體質(zhì)量的影響23</p><p>　　第四章 技術(shù)效益分析25</p><p>　　4.1經(jīng)濟(jì)效益25</p><p>　　4.2環(huán)保效益25</p><p>　　第五章 綜合結(jié)論與展望27</p><

16、p>　　5.1主要結(jié)論27</p><p>　　5.2需要進(jìn)一步研究的內(nèi)容28</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)29</b></p><p><b>　　致 謝30</b></p><p><b>　　第一章 前言</b></p><p&

17、gt;　　1.1灌漿材料及其發(fā)展歷史</p><p>　　1.1.1什么是灌漿材料</p><p>　　目前的灌漿材料一般有有機(jī)灌漿材料和無機(jī)灌漿材料倆大類，七種有機(jī)灌漿材料以環(huán)氧樹脂類和瀝青類的化學(xué)漿材為主，其流變性能優(yōu)異，可灌性強(qiáng)，凝固強(qiáng)，可以調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)，但是化學(xué)漿材亦存在著舊混凝土的相容性差，對(duì)裂縫界面條件要求苛刻，耐久性差，造價(jià)高、環(huán)保性能差等無法克服的缺點(diǎn)。無機(jī)材料一般是各種粒度

18、和成分不同的水泥，以近年來出現(xiàn)的超細(xì)水泥為代表，超細(xì)水泥灌漿材料能克服化學(xué)漿材的部分缺陷，其可灌性幾乎與化學(xué)漿材相當(dāng)，在國內(nèi)外應(yīng)用日益廣泛，目前對(duì)灌漿材料的工程性能研究主要包括從漿體的流變性能、可灌性、結(jié)石強(qiáng)度、收縮性等。大量研究表明，超細(xì)水泥的可灌性雖然接近接近學(xué)漿液，但是其流變性隨水泥的細(xì)度增加、水灰比減小、操作時(shí)間增加而逐漸變差；其無機(jī)材料本身性質(zhì)決定結(jié)石剛度過大，不利于松弛瞬間的沖擊載荷，極易造成修補(bǔ)的二次破壞；超細(xì)水泥漿體于舊

19、混領(lǐng)土界面的粘結(jié)性能較差，不足以滿足修補(bǔ)要求。粘結(jié)性能較差，不足以滿足修補(bǔ)要求。</p><p>　　1.1.2灌漿材料的發(fā)展歷史</p><p>　　灌漿材料最早是在第二次世界大戰(zhàn)中由于于軍事需要而出現(xiàn)的。到20世紀(jì)50年代，發(fā)達(dá)國家將其應(yīng)用于工業(yè)部門的機(jī)械設(shè)備安裝中。20世紀(jì)70年代,由于進(jìn)口設(shè)備的需要,我國開始了灌漿料的研制工作，并于1997年研制成功，開始在冶金設(shè)備安裝中大量應(yīng)用

20、。縱觀灌漿技術(shù)的發(fā)展史，其發(fā)展動(dòng)向是粘土加石灰一水泥一化學(xué)類灌漿材料一水泥基灌漿材料。目前，水泥基灌漿材料是一種應(yīng)用最多的材料，。它具有耐久性好、強(qiáng)度高、無毒、無污染、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。國內(nèi)外對(duì)水泥基灌漿材料進(jìn)行了很多研究，并且取得了不少的成果，為進(jìn)一步的開發(fā)提供了研究基礎(chǔ)。 </p><p>　　2004年，東南大學(xué)王思源、張曉青針對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土孔道灌漿技術(shù)的改進(jìn)，進(jìn)行了專題研究。研究的內(nèi)容包括灌漿材料的選擇、最

21、佳配比和預(yù)應(yīng)力孔道灌漿工法及工藝參數(shù)的改進(jìn)。2005年，萬宇等人報(bào)道了一種快硬灌漿料的試驗(yàn)研究：采用特種水泥、石英砂和適宜的外加劑，研制出具有快硬早強(qiáng)、高流動(dòng)度、適宜的可操作時(shí)間、微膨脹等特點(diǎn)的快硬灌漿料。該研究反映了目前國內(nèi)研究的基本思路和現(xiàn)有水平。</p><p>　　目前國內(nèi)外對(duì)灌漿材料的研究一般重在個(gè)案，即針對(duì)某類具特殊用途或具備某項(xiàng)特點(diǎn)的灌漿材料進(jìn)行研發(fā)。而對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)上灌漿材料的普遍要求，諸如高強(qiáng)，高耐

22、久，微膨脹，綠色環(huán)保等特性與灌漿料常用各組分水泥、摻合料砂、減水劑、膨脹劑等之間關(guān)系的系統(tǒng)研究卻難得一見。本研究目的是在現(xiàn)有文獻(xiàn)和同濟(jì)大學(xué)建筑材料研究所近年進(jìn)行的灌漿料研究基礎(chǔ)上，歸納干粉水泥基灌漿用砂漿中最主要的組分，建立其與灌漿料新拌性能(流動(dòng)性和凝結(jié)時(shí)間) 和硬化性能(力學(xué)性能和豎向膨脹)之間的關(guān)系模型，為水泥基灌漿材料的研發(fā)和生產(chǎn)提供清晰明確的參考資料。</p><p>　　后張預(yù)應(yīng)力孔道灌漿存在著灌漿料

23、泌水、灌漿不飽滿、預(yù)應(yīng)力鋼材得不到鈍化保護(hù)等問題。當(dāng)后張預(yù)應(yīng)力筋處于非水平傾斜部位、多跨彎曲狀態(tài)和垂直狀態(tài)時(shí)，灌漿料泌水會(huì)使泌水蒸發(fā)后的空間失去水泥的鈍化保護(hù)，鋼絞線的異形也會(huì)導(dǎo)致某些局部灌漿不飽滿而失掉鈍化保護(hù)。因此，近年來后張預(yù)應(yīng)力灌漿料性能保證日益引起工程技術(shù)人員的關(guān)注。</p><p>　　1.2選題的依據(jù)與意義</p><p>　　1.2.1選題的意義</p>&l

24、t;p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有承載能力高、抗裂性和耐久性好等優(yōu)點(diǎn)，目前在橋梁施工技術(shù)中得到了大量應(yīng)用，后張法預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用較多。在預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完成之后，必須對(duì)預(yù)留孔道進(jìn)行灌漿處理，灌漿材料是確保預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量、延長預(yù)應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)安全使用年限的關(guān)鍵因素。</p><p><b>　　1.2.2選題依據(jù)</b></p><p>　　國內(nèi)市場(chǎng)上還缺乏

25、具備上述各功能、性能優(yōu)良的灌漿料。工地多采用0.4水灰比的水泥凈漿灌注，或自加一些膨脹劑配制的灌漿體，往往難于避免注漿不飽滿不密實(shí)，致使預(yù)應(yīng)力鋼絞線失去水泥漿體保護(hù)導(dǎo)致局部銹蝕。由于鋼材在應(yīng)力狀態(tài)下銹蝕速度發(fā)展較快，使整體預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)受到損害，因此這是一個(gè)不容忽視的問題。為解決上述問題，在采用混合材含量少的普通硅酸鹽水泥的基礎(chǔ)上，選用高效減水劑以解決流動(dòng)性和強(qiáng)度問題；優(yōu)選適宜的減水劑摻量以解決泌水問題；優(yōu)選適宜的鋁粉摻量以解決凝結(jié)前

26、脹滿彎曲灌漿，孔道及縫隙問題；選擇適宜品種的膨脹劑和摻量以解決中期膨脹和補(bǔ)償收縮問題。目前我國對(duì)預(yù)應(yīng)力孔道灌漿材料需求量較大，用于預(yù)應(yīng)力孔道灌漿的專用產(chǎn)品較少，國產(chǎn)橋梁預(yù)應(yīng)力灌漿材料在性能方面與國外相比還有一定的差距。主要表現(xiàn)在：①新拌漿體流動(dòng)性不好，可泵送能力差；②漿體泌水大，易離析分層，高點(diǎn)處漿體起粉，孔道難成飽滿狀態(tài)；③硬化后漿體不密實(shí)，空隙多，與預(yù)應(yīng)力筋粘結(jié)不實(shí)。這一問題必須在漿體設(shè)計(jì)中加以解決。從組成灌漿漿體的原材料出發(fā)，改善

27、漿體的組份，配制高性能灌漿漿體，使其具有較好的流動(dòng)性、漿液穩(wěn)定性、膨脹性及具有一定的阻銹能力等，充分發(fā)揮</p><p>　　1.3預(yù)應(yīng)力灌漿材料在性能方面與國外相比的差距</p><p>　　①新拌漿體流動(dòng)性不好，可泵送能力差； </p><p>　?、?漿體泌水大，易離析分層，高點(diǎn)處漿體起粉，孔道難成飽滿狀態(tài)；</p><p>　?、塾不?/p>

28、后漿體不密實(shí)，空隙多，與預(yù)應(yīng)力筋粘結(jié)不實(shí)。灌漿料這些質(zhì)量問題直接影響橋梁等結(jié)構(gòu)的耐久性及安全使用。在橋梁安全事故中，有部分就是因灌漿料質(zhì)量問題而造成預(yù)應(yīng)力筋銹蝕、應(yīng)力損失嚴(yán)重等質(zhì)量問題造成重大財(cái)產(chǎn)損失。</p><p>　　主要試驗(yàn)方法包括：流動(dòng)性試驗(yàn)，《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果為三次測(cè)量的平均值。力學(xué)性能試驗(yàn)，按《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法》進(jìn)行。凝結(jié)時(shí)問試驗(yàn) ，按《建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法》進(jìn)行。砂的級(jí)

29、配和堆積密度、空隙率試驗(yàn)按《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行。體積變化性能試驗(yàn)包括豎向膨脹率，按《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》干體積密度試驗(yàn)，按《加氣混凝土體積密度、含水率和吸水率試驗(yàn)方法》進(jìn)行。 </p><p>　　主要組分對(duì)灌漿料流動(dòng)性的影響 </p><p>　　(1)膠凝材料對(duì)灌漿料流動(dòng)性的影響</p><p>　　(2)骨料對(duì)灌漿料流動(dòng)性的影響

30、</p><p>　　(3)減水劑對(duì)灌漿料流動(dòng)性的影響</p><p>　　(4)膨脹劑對(duì)灌漿料流動(dòng)性的影響</p><p>　　主要組分對(duì)灌漿料凝結(jié)時(shí)間的影響 </p><p>　　(1)膠凝材料對(duì)灌漿料凝結(jié)時(shí)間的影響</p><p>　　(2)減水劑對(duì)灌漿料凝結(jié)時(shí)間的影響</p><p>　

31、　(3)膨脹劑對(duì)灌漿料凝結(jié)時(shí)間的影響</p><p>　　此次設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)從組成灌漿漿體的原材料出發(fā)，改善漿體的組份，配制高性能灌漿漿體；掌握漿體流動(dòng)度、流動(dòng)性損失、初凝和終凝時(shí)間、膨脹率、強(qiáng)度、泌水率等性能的測(cè)試方法；探索灌漿材料上述性能的綜合改進(jìn)方法。原材料根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(以下簡稱《橋規(guī)》)，水泥宜采用硅酸鹽水泥或普通水泥，強(qiáng)度等級(jí)不宜低于42.5級(jí)。礦渣水泥因?yàn)槊谒暂^強(qiáng)，盡量不要選用；拌和用水

32、可采用清潔的飲用水，為了改善漿體性能， 可以摻加減水劑、膨脹劑、鋁粉等外加劑；拌和用水和外加劑中應(yīng)不含有對(duì)預(yù)應(yīng)力筋或水泥有害的化學(xué)物質(zhì)。</p><p>　　1.4灌漿材料主要的性能</p><p><b>　　1.4.1漿體性能</b></p><p>　　為了保證水泥漿能夠充滿整個(gè)孔道，漿液應(yīng)有足夠的流動(dòng)性。流動(dòng)性的測(cè)定方法可以參照《橋規(guī)》

33、稠度值宜控制在14～18s，也可以用水泥凈漿流動(dòng)度測(cè)定儀測(cè)定，宜控制在150～200mm。水泥漿應(yīng)具有良好的保水性，最大泌水率不得超過3％，拌和后3h的泌水率宜控制在2％之內(nèi)，并且泌出的水分應(yīng)在24 h內(nèi)能夠全部被漿體吸收。因?yàn)樗嗄Y(jié)硬化過程中伴隨著體積收縮，為了保證灌漿飽滿、密實(shí)，水泥漿中可以摻加適量鋁粉或膨脹劑，但其自由膨脹率應(yīng)小于10％水泥漿硬化后的強(qiáng)度一般應(yīng)達(dá)到梁體混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，無具體規(guī)定時(shí)應(yīng)不低于30MPa (有時(shí)規(guī)定為

34、40MPa)。為滿足強(qiáng)度和流動(dòng)性要求，水灰比宜0.40~0.45；摻入適量減水劑時(shí)，水灰比可減小到0.35。</p><p>　　1.4.2漿體流動(dòng)性的改善 </p><p>　　漿體流動(dòng)性的測(cè)試方法有多種，推薦的水泥凈漿流動(dòng)度。測(cè)量儀器主要為一個(gè)上下口直徑分別為63、64mm，高為60mm的截頭 圓錐筒，是外加劑試驗(yàn)的常規(guī)儀器。測(cè)試時(shí)準(zhǔn)備一塊邊長300mm左右的玻璃板，平放在桌面上，預(yù)

35、先將圓錐筒和玻璃板潤濕，往筒內(nèi)注滿漿體后，立即提起圓錐筒，過30S以后測(cè)量漿體在玻璃板上的擴(kuò)散直徑，取兩個(gè)相互垂直方向上直徑的平均值即為水泥凈漿流動(dòng)度。</p><p>　　增加用水量可以改善水泥漿的流動(dòng)性，但是當(dāng)達(dá)到適宜灌注的流動(dòng)性時(shí)，水灰比將高達(dá)0.45盡管仍在規(guī)定范圍之內(nèi)，但后期強(qiáng)度難以保證，保水性也不好，所以不能通過單純?cè)黾佑盟縼砀纳屏鲃?dòng)性。與混凝土一樣，摻加減水劑也是改善流動(dòng)性的有效措施。</p

36、><p>　　1.4.3漿體收縮性的改善 </p><p>　　漿體灌注以后，由于水泥顆粒的沉降、水分蒸發(fā)、水泥水化等因素的影響，漿體體積發(fā)生收縮，已經(jīng)灌滿的孔道逐漸變得不飽滿。以前都是通過鋁粉發(fā)氣膨脹來解決此問題，但是鋁粉發(fā)氣主要發(fā)生在水泥凝結(jié)初期，膨脹量控制以及氣泡穩(wěn)定技術(shù)很難掌握，且發(fā)氣后漿體孔隙率增加，硬化后的強(qiáng)度和保護(hù)性能都會(huì)下降因此近年來更多的人主張采用膨脹劑。在適量膨脹劑作用下，

37、水泥漿體更密實(shí)，似乎膨脹劑比鋁粉更優(yōu)越,其實(shí)這也是一種誤解。因?yàn)榕蛎泟﹦偤煤弯X粉相反它的膨脹主要發(fā)生在水泥凝結(jié)硬化的中后期，難以彌補(bǔ)早期的塑性收縮、沉降收縮等。鑒于二者的互補(bǔ)作用，復(fù)合使用是最好的辦法。施工技術(shù)規(guī)范對(duì)摻加膨脹劑后的自由收縮率限制較寬(0～10％)，所以膨脹劑的摻量比較容易確定。 </p><p>　　1.4.4漿體的流動(dòng)性損失 </p><p>　　由于水泥水化、水分蒸發(fā)等

38、因素的影響，水泥漿流動(dòng)性會(huì)不斷降低,摻用減水劑和膨脹劑后尤為明顯。因?yàn)榱鲃?dòng)性降低到一定程度灌漿難以操,工人們往往增加用水量恢復(fù)流動(dòng)性。這樣一來，漿體的穩(wěn)定性變得更差，收縮性增大，強(qiáng)度也會(huì)降低。所以除嚴(yán)格要求隨拌隨用之外，必須設(shè)法降低漿體的流動(dòng)性損失，增加可灌注時(shí)間。漿體的流動(dòng)性損失主要是由于水泥水化造成的，實(shí)踐證明摻加緩凝劑或緩凝型減水劑是解決這一問題的有效措施。</p><p>　　1.4.5漿體穩(wěn)定性的改善

39、</p><p>　　摻加減水劑和緩凝劑以后，漿體的粘度急劇降低，尤其是緩凝作用又使水泥漿體的靜置時(shí)間延長，泌水有增多的趨勢(shì)。為了改善漿體的穩(wěn)定性，可以加入膨潤土。膨潤土是一種蒙脫石族礦物，具有吸水性、膨脹性、觸變性等一系列很有價(jià)值的特性，在涂料工業(yè)經(jīng)常用作增稠劑。摻入膨潤土以后，漿體黏度增大，阻礙顆粒下沉，所以可以增加漿體穩(wěn)定性。但是由于拌和水被膨潤土吸附，漿體流動(dòng)性會(huì)下降。</p><p&

40、gt;　　1.4.6漿體硬化后的強(qiáng)度 </p><p>　　摻加適量減水劑、緩凝劑后不會(huì)影響水泥漿的最終強(qiáng)度，減水劑是改善流動(dòng)性的有效措施，緩凝劑可以顯著增加水泥漿的可灌注時(shí)間，膨潤土可以改善漿體穩(wěn)定性，并且可以改善水泥漿硬化后的結(jié)構(gòu)，提高水泥漿硬化體的強(qiáng)度。</p><p>　　第二章 孔道灌漿材料高性能混土性能與可行方案</p><p><b>　　

41、2.1設(shè)計(jì)理論</b></p><p>　　本實(shí)驗(yàn)在采用混合材含量少的普通硅酸鹽水泥的基礎(chǔ)上，選用高效減水劑以解決流動(dòng)性和強(qiáng)度問題；優(yōu)選適宜的減水劑摻量 以解決泌水問題；優(yōu)選適宜的HEA摻量以解決凝結(jié)前脹滿彎曲灌漿孔道及鋼絞線縫隙問題；選擇適宜品種的膨脹劑和摻量以解決中期膨脹。</p><p>　　2.2可行的主要性能實(shí)驗(yàn)方案</p><p><b

42、>　　2.2.1流化試驗(yàn)</b></p><p>　　根據(jù)建筑施工工程師手冊(cè)中規(guī)定:水泥凈漿水灰比為0.4—0.45時(shí)，流動(dòng)120-170mm.這樣的流動(dòng)度可滿足可灌性的要求試驗(yàn)方法按混凝土減少劑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)方法規(guī)定。</p><p>　　2.2.2泌水試驗(yàn)和膨脹試驗(yàn)</p><p>　　泌水試驗(yàn)一根據(jù)我國GB50204—92鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程施

43、工及驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定泌水率宜控制在2％，最大不超過3％。</p><p>　　膨脹試驗(yàn)一規(guī)范規(guī)定摻入水泥0.05％的HEA，可使水泥漿獲得2～3％的膨脹率，對(duì)提高孔道灌漿飽滿度有好處，同時(shí)也能滿足強(qiáng)度要求 。</p><p>　　泌水公式：3h后積累在上部的，表示為初始高度的百分比，表滲出值，見圖1滲出=( H —h )／H×100％。圖1</p><p>　

44、　膨脹公式：由于膨脹是快速反應(yīng)(約lh)膨脹為(H- h1)×100％/H見圖2</p><p>　　2.2中期膨脹率的測(cè)定</p><p>　　中期膨脹，參照混凝土膨脹劑標(biāo)準(zhǔn)。在水泥中摻用市售HEA，用4x4x16m水泥軟練砂漿模兩端鋃銅測(cè)頭做自由膨脹實(shí)驗(yàn)；在4x4x16m 模型中加限制膨脹模具做限制膨脹試驗(yàn)。</p><p><b>　　2.

45、3后期強(qiáng)度</b></p><p>　　強(qiáng)度試驗(yàn)一國際規(guī)范上無孔道灌漿強(qiáng)度試塊尺寸要求。經(jīng)查找建筑施工手冊(cè)中對(duì)灌漿強(qiáng)度的要求如下：“水泥漿強(qiáng)度，不應(yīng)低于M20級(jí)。水泥漿試塊用7.07cm立方無底模制作，對(duì)直徑較大的孔道，水泥漿中可摻入適量的細(xì)砂，砂漿強(qiáng)度也不應(yīng)小于M20級(jí)。</p><p>　　2.4 影響灌漿料質(zhì)量的主要因素 </p><p><

46、b>　　2.4.1流動(dòng)性 </b></p><p>　　流動(dòng)性是目前預(yù)應(yīng)力孔道灌漿料主要指標(biāo)之一，是保證灌漿料泵送和施工順利進(jìn)行的首要條件。為了提高灌漿料的流動(dòng)性，可從以下幾個(gè)方面加以改善。 </p><p><b>　　2.4.2水灰比 </b></p><p>　　增加用水量可以提高灌漿料的流動(dòng)性，但是水灰比提高后將引入

47、一系列問題，如漿液泌水率提高、易分層離析、保水性下降、后期強(qiáng)度難以保證等，所以不能通過單純?cè)黾佑盟縼硖岣吡鲃?dòng)度。預(yù)應(yīng)力孔道灌漿材料應(yīng)在較低的水灰比下獲得較高的流動(dòng)度，才能使其它性能得到保證。</p><p><b>　　2.4.3減水劑 </b></p><p>　　傳統(tǒng)的木鈣、萘系、三聚氰胺減水劑難以滿足低摻量、高流動(dòng)度的要求。近年來 ， 隨著對(duì)灌漿料流動(dòng)度要求的

48、提高，聚羧酸系高效減水劑在我國越來越受到重視，并得到迅速推廣和使用。我國聚羧酸系高效減水劑的年用量(按 2 0％濃度計(jì)算)從2000年的0.2萬t增加2007年的41.3萬t。聚羧酸鹽系高效減水劑具有低摻量、保坍性好、與水泥相容性好、高性能化的潛力大等優(yōu)點(diǎn)。然而，聚羧酸高效減水劑也存在著一些功能缺陷。聚羧酸類產(chǎn)品對(duì)水泥以及其它外加劑仍存在相容性問題。摻入水泥后，漿體易出現(xiàn)泌水、分層離析等問題。尤其在預(yù)應(yīng)力孔道灌漿料中，出現(xiàn)上述現(xiàn)象將導(dǎo)致

49、一系列不良后果，如:灌漿不飽滿、漿體凝固后難密實(shí)、預(yù)應(yīng)力筋易被腐蝕等。這些問題有可能導(dǎo)致嚴(yán)重的工程事故和不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。 </p><p>　　2.4.4復(fù)摻礦粉 </p><p>　　從材料組成優(yōu)化方面來提高灌漿料的流動(dòng)性是另一有效途徑。礦物摻合料對(duì)灌漿料流動(dòng)性改善主要是與其物理形態(tài)有關(guān)。這些物理性態(tài)包括礦物摻合料顆粒大小及顆粒形貌，表面光滑度，親水性如何等。當(dāng)其摻入水泥基材料后

50、，在水泥基材料中構(gòu)成了新的復(fù)合膠凝系統(tǒng)，系統(tǒng)中顆粒形貌、粒徑尺寸、分布以及微觀結(jié)構(gòu)都發(fā)生了變化，這些均可歸結(jié)為摻合料的“形貌效應(yīng)”、“分散效應(yīng)”和“顆粒效應(yīng)”。在灌漿料中對(duì)流動(dòng)性起到了分散、解絮和滾珠作用。如石灰石、粉煤灰、硅灰、礦渣等均可起到以上作用。石灰石呈無規(guī)則幾何結(jié)構(gòu)，但其顆粒表面較光滑。細(xì)石灰石主要表現(xiàn)為活性材料，有較好的減水效應(yīng)，且隨著石灰石粒徑減小，減水效果逐漸變好。粉煤灰絕大多數(shù)呈圓球形，且具有較好的球形度，球形顆粒及表

51、面的玻璃體結(jié)構(gòu)能起到潤滑作用，從而能提高灌漿料的流動(dòng)性。此外，硅灰、某些礦渣等也有類似的顆粒形貌，摻人灌漿料中，能起到一定的減水作用。</p><p><b>　　2.5穩(wěn)定性 </b></p><p>　　灌漿料的穩(wěn)定性可以從顆粒的沉降分層和泌水性兩個(gè)方面來衡量。用泌水率能直觀的描述漿體的穩(wěn)定性。由于組成灌漿料各材料的密度不同，如果配合比不當(dāng)，粘聚性差，會(huì)出現(xiàn)集料和

52、水泥漿下沉、水分上浮，在灌漿后構(gòu)件的表面泌出水分，此現(xiàn)象稱為泌水圈。作為灌漿材料，其泌水率越低，泌水歷時(shí)越長，漿液的穩(wěn)定性越高，對(duì)灌漿材料越有利。在預(yù)應(yīng)力孔道灌漿中，泌水會(huì)在蒸發(fā)后留下空隙，導(dǎo)致灌漿不密實(shí)， 使預(yù)應(yīng)力筋暴露于空氣中，預(yù)應(yīng)力筋易被腐蝕等嚴(yán)重問題，失去灌漿料的保護(hù)作用。故低泌水率是高性能灌漿料必須具備的一個(gè)重要性能。影響灌漿料泌水主要有以下因素。</p><p>　　2.5.1水泥的影響 </p

53、><p>　　水泥作為灌漿料的主要成分，對(duì)泌水有著重要的影響，主要有以下三個(gè)因素： ①水泥的凝結(jié)時(shí)間越長，在灌漿料凝結(jié)硬化之前，水泥顆粒沉降的時(shí)間越長，灌漿料越易泌；②水泥粒度越粗、比表面積越小、顆粒分布中顆粒含量越少，配制的漿料就越易泌水網(wǎng)③由于礦渣的保水性差，且不易磨細(xì)，水泥中摻入量越大，水泥中礦渣越易泌水。因此，制備預(yù)應(yīng)力孔道灌漿材料應(yīng)選用粒度小、比表面積大的高等級(jí)水泥。</p><p>

54、;　　2.5.2摻合料的影響 </p><p>　　普通水泥由于其顆粒大，沉降快，穩(wěn)定性較差。摻合料有粉煤灰、硅灰、石灰石等，均屬于活性摻合料。利用這些物質(zhì)的形態(tài)特點(diǎn)可減少漿體的沉降分層。這些摻合料加入之后，不僅能夠滿足甚至改善漿體的流動(dòng)性能，提高拌和物的保水性和均勻性，而且阻礙了漿體中水分的泌出，使灌漿料低泌水甚至零泌水，從 而可以充分發(fā)揮灌漿料的保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋不受腐蝕的作用。</p><p&

55、gt;　　2.5.3配合比的影響 </p><p>　　影響因素主要有：水灰比、外加劑用量、集料的顆粒級(jí)配。水灰比決定水泥的稠度。灌漿料的單位用水量與泌水有直接關(guān)系，在其它材料比例關(guān)系保持不變的情況下，用水量增大，會(huì)造成灌漿料漿體粘聚性和保水性不良而產(chǎn)生嚴(yán)重泌水的現(xiàn)象。水泥與某些外加劑的適應(yīng)性較好，摻量適宜，則灌漿料的和易性就好，泌水率就小。高效減水Ni起到大幅度減水的作用，在漿體達(dá)到同樣流動(dòng)性的前提下，可大幅度

56、降低拌合水用量,從而降低漿體的泌水。由于減水劑能起到解絮作用，釋放被水泥顆粒包裹的水分，同時(shí)使水泥顆粒表面的吸附水層變薄，所需的潤濕水大為減少，從而使?jié){體中的可泌自由水量增加7J。最終的泌水情況取決于這兩種情況哪種起主導(dǎo)作用。所以在漿體中存在一個(gè)減水劑的最佳摻量值。減水劑摻量小于最佳值，漿體流動(dòng)度達(dá)不到要求；摻量大于最佳值，流動(dòng)度不一定會(huì)增大，同時(shí)還會(huì)引起嚴(yán)重泌水等問題。但即使減水劑摻量在最佳值，也不能完全解決漿體的泌水問題。摻合料的粒

57、徑是影響灌漿料泌水的主要因素。粒徑越大，漿體的泌水越嚴(yán)重。良好的顆粒級(jí)配是解決混凝土泌水的一種重要手段。試驗(yàn)證明，連續(xù)級(jí)配的灌漿料比間斷級(jí)配的漿體的泌水率要低一些。細(xì)集料多的混合料泌水率也低一些。</p><p><b>　　2.5.4穩(wěn)定劑 </b></p><p>　　可在灌漿料中添加穩(wěn)定劑降低泌水率。穩(wěn)定劑均具有保朔功能，使?jié){體有良好的內(nèi)聚保水功能，大幅度地減少

58、泌水值。目前國內(nèi)外普遍采用的膨潤土作為穩(wěn)定劑，但膨潤土?xí)绊懝酀{料硬化后的耐久性，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的干縮。一些能起到穩(wěn)定作用的高分子物質(zhì)摻入灌漿料中，能起到比膨潤土更優(yōu)的效果，不僅能降低泌水，同時(shí)對(duì)凝結(jié)后的強(qiáng)度具有促進(jìn)作用。由于高分子物質(zhì)的鏈接作用，具有抗水泥及摻合料膠粒沉淀的懸浮作用，減少泌水通道，能夠起到降低泌水的作用。具有此作用的高分子物質(zhì)有：聚丙烯酰胺、甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素和羥乙基甲基纖維素等。由于此類物質(zhì)具有增稠的作用，

59、在使用時(shí)，必須對(duì)其分子量和添加量進(jìn)行嚴(yán)格控制，否則會(huì)起到負(fù)面影響。使用引氣劑也能達(dá)到降低泌水的作用。引入少量均勻的微小氣泡可阻斷泌水通道，增加漿體的保水性能；增稠作用可使?jié){體粘度增加，顆粒下沉的阻力增大，也可以增加漿體的保水性，從而達(dá)到抗泌水的目的。 </p><p>　　2.5.5膨脹性能 </p><p>　　預(yù)應(yīng)力孔道灌漿材料的膨脹性分為凝結(jié)前的膨脹和凝結(jié)后 的膨脹。在以往的研究中

60、，對(duì)凝結(jié)前的膨脹研究較少，而對(duì)凝結(jié)后的膨脹性能研究較為成熟。 </p><p><b>　　第三章 試驗(yàn)研究</b></p><p><b>　　3.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　本試驗(yàn)在采用混合材含量少的普通硅酸鹽水泥的基礎(chǔ)上，選用高效減水劑以解決流動(dòng)性和強(qiáng)度問題；優(yōu)選適宜的減水劑摻量以解決泌水問

61、題；優(yōu)選適宜的HEA摻量以解決凝結(jié)前脹滿彎曲灌漿孔道及鋼絞線縫隙問題；選擇適宜品種的膨脹劑和摻量以解決中期膨脹和補(bǔ)償收縮問題。</p><p><b>　　3.2試驗(yàn)原理方案</b></p><p>　　3.2.1泌水率的測(cè)定</p><p>　　利用不同的水膠比（02.3到0.37）將水泥靜漿放入杯子里稱重（2/3體積）稱重前1個(gè)小時(shí)每10分

62、鐘吸水一次持續(xù)1小時(shí)以后每半小時(shí)吸次水持續(xù)2小時(shí)，總時(shí)間為3小時(shí)總吸水次數(shù)是10次并同時(shí)測(cè)經(jīng)時(shí)損失，先測(cè)流動(dòng)度在將水泥靜漿靜置20到30min再測(cè)流動(dòng)度與開始的流動(dòng)度相比較。</p><p>　　3.2.2膨脹率的測(cè)定</p><p>　　膨脹率的測(cè)定由自制的圓筒形結(jié)構(gòu)測(cè)其直徑變化按水膠體的變化0.32-0.37測(cè)1天、3天、7天、28天的膨脹劑。</p><p>

63、　　3.2.4摻加粉煤灰的流動(dòng)度、經(jīng)時(shí)損失測(cè)定</p><p>　　摻加不同量的粉煤灰10%、20%、30%的開始流動(dòng)度與半小時(shí)后的流動(dòng)度，得出經(jīng)時(shí)損失。</p><p>　　3.2.3摻加不同膨脹劑強(qiáng)度的測(cè)定</p><p>　　其他試驗(yàn)條件相同下?lián)郊硬煌壤膿脚蛎泟?，確定摻加6%、8%、12%下強(qiáng)度的大小。</p><p>　　3.3試

64、驗(yàn)的主要器材</p><p>　　天平（采用感量0.1g的天平或電子秤，以及分析天平）。標(biāo)準(zhǔn)篩（采用GB/T6003.1中的標(biāo)準(zhǔn)篩。方孔篩篩孔邊長為1 .0mm 和0.2 mm，應(yīng)有篩底和篩蓋）。攪拌機(jī)（采用GB/T17671中的膠砂攪拌機(jī)，攪拌葉可裝卸）。跳桌及附件（采用GB/T2419中測(cè)定水泥膠砂流動(dòng)度的跳桌及附件）。凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀（采GB/T1346中規(guī)定的凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀，其中試針只用初凝針）。試模（采用

65、GB/T17671中規(guī)定的試模。4×4×16cm）電熱鼓風(fēng)干燥箱（溫控器靈敏度為土10℃）?？拐墼囼?yàn)機(jī)（采用GB/T17671中規(guī)定的抗折強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)抗壓夾具及抗壓試驗(yàn)機(jī)采用GB/T17671中抗壓夾具，受壓面積40mm×40mm ,抗壓試驗(yàn)機(jī)的最大量程分別為20kN和50kN，示值相對(duì)誤差均不大于1。</p><p><b>　　3.4原材料的選擇</b><

66、;/p><p>　　受到一些因素的影水泥響，本次設(shè)計(jì)采用的水泥是P.I52.5。堿水劑采用的是聚羧酸（中級(jí)，TMS江蘇）?；钚該胶狭希悍勖夯?、礦粉。膨脹劑選擇的HEA膨脹劑。</p><p>　　3.4.1聚羧酸型減水劑</p><p>　　聚羧酸因?yàn)闇p水率遠(yuǎn)高于萘系減水劑,用聚羧酸型減水劑配制的混凝土坍落度損失較小,而且對(duì)混凝土強(qiáng)度無不良影響?？梢杂行Ч?jié)約成本。<

67、;/p><p>　　3.4.2 HEA膨脹劑</p><p>　　1摻量低，膨脹效能高；</p><p>　　2含堿量低，有效預(yù)防混凝土堿-集料反應(yīng)；</p><p>　　3不影響混凝土早、后期強(qiáng)度，真正做到等量替代水泥；</p><p>　　4不增加混凝土坍落度損失，施工性能良好。</p><p>

68、;<b>　　3.4.3粉煤灰</b></p><p>　　(1)混凝土拌和料和易性得到改善摻加適量的粉煤灰可以改善混凝土拌和料的流動(dòng)性、粘聚性和保水性，使混凝土拌和料易于泵送、澆筑成型，并可減少坍落度的經(jīng)時(shí)損失。</p><p>　　(2)混凝土的溫升降低摻加粉煤灰后可減少水泥用量，且粉煤灰水化放熱量很少，從而減少了水化放熱量，因此施工時(shí)混凝土的溫升降低，可明顯減少

69、溫度裂縫，這對(duì)大體積混凝土工程特別有利。</p><p>　　(3)混凝土的耐久性提高由于二次水化作用，混凝土的密實(shí)度提高，界面結(jié)構(gòu)得到改善，同時(shí)由于二次反應(yīng)使得易受腐蝕的氫氧化鈣數(shù)量降低，因此摻加粉煤灰后可提高混凝土的抗?jié)B性和抗硫酸鹽腐蝕性和抗鎂鹽腐蝕性等.同時(shí)由于粉煤灰比表面積巨大，吸附能力強(qiáng)，因而粉煤灰顆?？梢晕浪嘀械膲A，并與堿發(fā)生反應(yīng)而消耗其數(shù)量。游離堿數(shù)量的減少可以抑制或減少堿集料反應(yīng)。粉煤灰摻量即

70、可避免堿集料反應(yīng)。</p><p>　　(4)變形減小粉煤灰混凝土的徐變低于普通混凝土。粉煤灰的減水效應(yīng)使得粉煤灰混凝土的干縮及早期塑性千裂與普通混凝土基本一致或略低，但劣質(zhì)粉煤灰會(huì)增加混凝土的干縮。</p><p>　　(5)耐磨性提高粉煤灰的強(qiáng)度和硬度較高，因而粉煤灰混凝土的耐磨性優(yōu)于普通混凝土。但混凝土養(yǎng)護(hù)不良會(huì)導(dǎo)致耐磨性降低。</p><p>　　(6)成本

71、降低摻加粉煤灰在等強(qiáng)度等級(jí)的條件下，可以減少水泥用量約10%～15%，因而可降低混凝土的成本。</p><p>　　3.3.4 P.I52.5水泥</p><p>　　水泥屬于水硬性無機(jī)膠凝材料，是混凝土中最重要的材料，其強(qiáng)度，單位，性質(zhì)對(duì)水泥混凝土的強(qiáng)度和耐久性有著重要影響。水泥強(qiáng)度等級(jí)選擇的原則為：混凝土設(shè)計(jì)等級(jí)越高，水泥強(qiáng)度等級(jí)也應(yīng)越高。P.I52.5水泥性能優(yōu)良適合學(xué)生試驗(yàn)使用。經(jīng)

72、濟(jì)實(shí)用。</p><p>　　3.5水泥擴(kuò)展度的測(cè)定</p><p>　　確定水灰比為0.4，水泥500g，將水泥與水按水灰比的用量在攪拌機(jī)里進(jìn)行攪拌，3分鐘，快速攪拌1分鐘，慢攪2分鐘，取出水泥將漿體倒上刻盤可以測(cè)得不加堿水劑擴(kuò)張度直徑測(cè)量2次括號(hào)內(nèi)為2次數(shù)據(jù)（172,188）平均直徑d=180m。然后分別設(shè)定減水劑設(shè)減水劑效果18%與30%，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)測(cè)得直徑大于200不合格。繼續(xù)設(shè)

73、定堿水劑效果為38%時(shí)同樣得擴(kuò)展度（168,174）直接d=171mm合格，HEA堿水約38%。</p><p>　　隨后用李氏瓶測(cè)量P.I52.5的表觀密度分別測(cè)得了2次 P1=2.8763 g/ml，P2=2.9047 g/ml ，P平均=2.8905 g/ml。</p><p>　　3.6泌水率與流動(dòng)度得測(cè)定</p><p>　　使用減水劑1% 水泥500g按

74、不同水膠比0.32-0.37的流動(dòng)度與泌水率測(cè)定。將水泥靜漿放入放入杯子里{2/3體積}稱重開始沒10min吸水一次，持續(xù)1個(gè)小時(shí)，以后沒半小時(shí)吸一次直到2小時(shí)，總共3小時(shí)，前1個(gè)小時(shí)吸6次后2個(gè)小時(shí)吸4次。</p><p>　　同時(shí)測(cè)經(jīng)時(shí)損失，先測(cè)流動(dòng)度在將水泥靜漿靜置20到30min再測(cè)流動(dòng)度與開始的流動(dòng)度相比較。</p><p>　　測(cè)得的不同水膠比在開始于和半小時(shí)后流動(dòng)度的如表1.

75、1所示。</p><p>　　表1.1不同水膠比流動(dòng)度</p><p>　　由表格1.1可繪制圖1.2,直觀反應(yīng)不同水膠比流動(dòng)度之間的差異。</p><p>　　圖1.2不同水膠比在分別在開始和半小時(shí)的流動(dòng)度</p><p>　　綜合結(jié)論：流動(dòng)度與擱置時(shí)間成反比，隨著水膠比的逐漸變大流動(dòng)度是不斷增大的。增加用水量可以改善水泥漿的流動(dòng)性，但是當(dāng)

76、達(dá)到適宜灌注的流動(dòng)性時(shí)，水灰比將高達(dá)200，后期強(qiáng)度難以保證，保水性也不好，所以不能通過單純?cè)黾佑盟縼砀纳屏鲃?dòng)性。半小時(shí)后流動(dòng)度減小，因?yàn)闈{體發(fā)生硬化等因素所以流動(dòng)度與擱置時(shí)間成反比。</p><p>　　將攪拌好的不同水膠比的漿體放到準(zhǔn)備好的小塑料杯上經(jīng)過3小時(shí)對(duì)表面的10次吸水，測(cè)其質(zhì)量比最初的質(zhì)量之差?？梢杂?jì)算到泌水率為下表2.1</p><p>　　表2.1不同水膠比情況下的的泌

77、水率</p><p>　　由表格2.1可繪制圖2.2,直觀反應(yīng)不同水膠比的泌水率的大小。</p><p>　　圖2.2不同水膠比對(duì)泌水率影響</p><p><b>　　可得到如下結(jié)果：</b></p><p>　　單摻相同比率的高效減水劑時(shí)，隨著水灰比的降低，漿體泌水率減少。當(dāng)水膠比很小的時(shí)候漿體的泌水也很小，沒有收縮

78、發(fā)生。這是由于比水泥熟料粒度更細(xì)的、級(jí)配連續(xù)的粉煤灰微粒均勻分布在漿體中，增強(qiáng)了保水性和均質(zhì)性，當(dāng)水膠太大時(shí)，后期強(qiáng)度可能不穩(wěn)定。泌水率一般低于2%。</p><p><b>　　3.7膨脹率的測(cè)定</b></p><p>　　每組減水劑1% 水泥500g膨脹劑為HEA自制簡易圓筒結(jié)構(gòu)圓筒直徑為60mm，膨脹率的測(cè)定由自制的圓筒形結(jié)構(gòu)測(cè)其直徑變化按水膠體的變化0.32

79、-0.37測(cè)組數(shù)據(jù)。并測(cè)量1天、3天、7天28天后的膨脹率分別如得下表，不加膨脹劑表格3.1 、加6%膨脹劑表格3.2 、加8%膨脹劑表格3.3、 加12%膨脹劑表格3.4。</p><p>　　不加膨脹劑情況下，不同水膠比在1天、3天、7天以及28天后的直徑變化情況如表：3.1</p><p>　　表3.1不加HEA，不同水膠比對(duì)膨脹率的影響</p><p>　　

80、加6%膨脹劑情況下，不同水膠比在1天、3天、7天以及28天后的直徑變化情況如表：3.2。</p><p>　　表3.2加6%膨脹劑，不同水膠比對(duì)膨脹率的影響</p><p>　　加8%的膨脹劑情況，不同水膠比在1天、3天、7天以及28天后的直徑變化情況如表：3.3。</p><p>　　表3.3加8%HEA，不同水膠比對(duì)膨脹率的影響</p><p

81、>　　加12%膨脹劑情況，不同水膠比在1天、3天、7天以及28天后的直徑變化情況如表：3.4。</p><p>　　表3.4加12%膨脹劑HEA，不同水膠比對(duì)膨脹率的影響</p><p>　　由上面4表可以繪制不同水膠比在不同時(shí)間內(nèi)的膨脹率的情況圖：3.4。</p><p>　　圖3.4不同水膠比在不同時(shí)間內(nèi)的膨脹率的情況</p><p&g

82、t;　　得出結(jié)論：膨脹率隨著水膠比的增大而是不斷增大的過程 HEA膨脹劑是早期膨脹劑后期基本不膨脹前期膨脹效果好。膨脹率隨著時(shí)間的推移，且不斷增大到一定時(shí)間達(dá)到最大保持不變。</p><p>　　由上4表可以繪制圖：3.5得到摻加不同比例的膨脹劑對(duì)于膨脹率大小的影響。</p><p>　　圖3.5摻加不同比例的膨脹劑對(duì)膨脹率的影響</p><p>　　得出結(jié)論：當(dāng)減

83、水劑摻量一定時(shí)，未摻膨脹劑的漿體中，摻人減水劑的收縮，即減水劑無助于減少收縮。當(dāng)減水劑摻量一定時(shí)，膨脹劑隨著膨脹劑的增大，膨脹效果增大。</p><p>　　3.8水泥強(qiáng)度的測(cè)定</p><p>　　分別加入將不同水膠比的混凝土（0.32-0.37）不加入百分率不同膨脹劑（不加，6%，8%，12%）裝入4x4x16m模型之中來測(cè)其7天、28天的強(qiáng)度。</p><p>

84、;　　一 不加膨脹劑情況下，7天和28天漿體強(qiáng)度測(cè)定數(shù)據(jù)如表：4.1。</p><p>　　表4.1不加膨脹劑情況下，不同水膠比對(duì)漿體強(qiáng)度的影響</p><p>　　二 加6%膨脹劑情況下，7天和28天漿體強(qiáng)度測(cè)定數(shù)據(jù)如表：4.2。</p><p>　　表4.2加6%膨脹劑情況下，不同水膠比對(duì)漿體強(qiáng)度的影響</p><p>　　三加8%膨脹劑

85、情況下，7天和28天漿體強(qiáng)度測(cè)定數(shù)據(jù)如表4.3</p><p>　　表4.3加8%膨脹劑情況下，不同水膠比對(duì)漿體強(qiáng)度的影響</p><p>　　四加12%膨脹劑情況下，7天和28天漿體強(qiáng)度測(cè)定數(shù)據(jù)如表4.4</p><p>　　表4.3加12%膨脹劑情況下，不同水膠比對(duì)漿體強(qiáng)度的影響</p><p>　　由上述4表分別做圖分別得出不加膨脹劑下

86、，不同水膠比對(duì)強(qiáng)度的影響如圖4.1.1，加6%膨脹劑，不同水膠比對(duì)強(qiáng)度的影響如圖4.2.1，加8%膨脹劑情況下不同水膠比對(duì)強(qiáng)度的影響如圖4.3.1加12%膨脹劑，不同水膠比對(duì)強(qiáng)度的影響如圖4.4.1。</p><p>　　圖4.1.1 不加膨脹劑情況下的強(qiáng)度 圖4.2.1 6%膨脹劑情況下強(qiáng)度</p><p>　　圖4.3.1 加8%膨脹劑情況下強(qiáng)度

87、圖4.4.1 加12%膨脹劑情況下強(qiáng)度</p><p>　　綜合上4圖可得出圖5.1即加不同含量的膨脹劑對(duì)強(qiáng)度的影響</p><p>　　圖5.1不同劑量的膨脹劑對(duì)強(qiáng)度的影響</p><p>　　綜上5圖可以觀察當(dāng)其他條件相同時(shí)出膨脹劑含量越大，強(qiáng)度損失越多，水膠比越大強(qiáng)度損失越大。膨脹劑HEA對(duì)28天強(qiáng)度損失較為顯著，對(duì)7天強(qiáng)度有所影響。膨脹劑的含量與漿體強(qiáng)度成反

88、比</p><p>　　3.9粉煤灰的摻量對(duì)漿體質(zhì)量的影響</p><p>　　將百分比不同粉煤灰摻量（10%、20%、30%）得漿體測(cè)其流動(dòng)度并計(jì)算其經(jīng)時(shí)損失。得到如下數(shù)據(jù)圖6.1</p><p>　　圖6.1不同摻量粉煤灰對(duì)漿體流動(dòng)度得影響</p><p>　　得到結(jié)論:從材料組成優(yōu)化方面來提高灌漿料的流動(dòng)性是另一有效途徑。在灌漿料中對(duì)流

89、動(dòng)性起到了分散、解絮和滾珠作用。粉煤灰絕大多數(shù)呈圓球形，且具有較好的球形度，球形顆粒及表面的玻璃體結(jié)構(gòu)能起到潤滑作用,從而能提高灌漿料的流動(dòng)性,漿體的經(jīng)時(shí)損失隨著粉煤灰的摻量得提升而變小。</p><p>　　第四章 技術(shù)效益分析</p><p><b>　　4.1經(jīng)濟(jì)效益</b></p><p>　　減水劑通過優(yōu)選與水泥相匹配的高效減水劑，摻

90、入適量質(zhì)量優(yōu)異的、與水泥級(jí)配良好的細(xì)摻合料粉煤灰和高效膨脹劑等膠凝材料)，就可以大大降低漿體的水膠比，節(jié)約水泥用量，改善流動(dòng)性，降低漿體的泌水，不難配制出水密性和體積穩(wěn)定性、抗?jié)B透性和耐久性符合要求的高性能灌漿漿體。水泥和高效減水劑的有效匹配。除了節(jié)約水泥外，而且在強(qiáng)度上，耐久性上遠(yuǎn)高于普通混凝土。</p><p><b>　　4.2環(huán)保效益</b></p><p>

91、　　水泥行業(yè)在人類托起座座摩天大廈之時(shí)，也在大量消耗不可再生的礦物資源和化石能源，在家中環(huán)境負(fù)荷方面也是扮演著舉足輕重的角色。</p><p>　　自波特蘭水泥發(fā)明以來，水泥工業(yè)一直是在不斷地克服各種自身或外部的局限和障礙中發(fā)展起來的。同其他傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)一樣，水泥工業(yè)也將面臨著不可持續(xù)發(fā)展的問題。如何看待可持續(xù)或不可持續(xù)發(fā)展的問題，我認(rèn)為應(yīng)當(dāng)辯證地對(duì)待。可持續(xù)與不可持續(xù)發(fā)展恰好是一個(gè)問題的兩個(gè)方面，我們既要充分地認(rèn)識(shí)

92、到當(dāng)今水泥工業(yè)可持續(xù)發(fā)展問題的嚴(yán)重性一面，也要看到事物有利的一面。最重要的是要?jiǎng)?chuàng)造轉(zhuǎn)化條件，把握事物的主導(dǎo)方向，使不可持續(xù)發(fā)展的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向可持續(xù)發(fā)展的正確軌道。如果不正視問題、盲目發(fā)展和盲目樂觀，不做準(zhǔn)備，沒有應(yīng)對(duì)措施，即便是可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)也很可能陷入不可持續(xù)發(fā)展的死胡同。正所謂“馬到崖前摟韁晚，船到江心補(bǔ)漏難”。人類文明發(fā)展史上的不可持續(xù)發(fā)展的前車之鑒是不勝枚舉的，例如古老的瑪雅文化的消失、兩河文明的衰敗、黃河流域生態(tài)的惡化和樓蘭

93、古城的湮滅，都是人與自然不和諧的產(chǎn)物以及生態(tài)災(zāi)難所留給人類的不可持續(xù)發(fā)展的沉痛教訓(xùn)。2001年10月，世界可持續(xù)發(fā)展工商理事會(huì)在中國舉辦“面向可持續(xù)發(fā)展的水泥工業(yè)”高層研討會(huì)時(shí)，我已闡明我的這一觀點(diǎn)。當(dāng)時(shí)國外的代表和國內(nèi)代表在中國水泥工業(yè)是否可持續(xù)發(fā)展的問題上各執(zhí)一端。這恰好說出了問題的兩個(gè)</p><p>　　第五章 綜合結(jié)論與展望</p><p><b>　　5.1主要結(jié)論&

94、lt;/b></p><p>　　1. 減水劑是改善流動(dòng)性的有效措施增加用水量可以提高灌漿料的流動(dòng)性。</p><p>　　2. 水膠比是影響灌漿材料的主要指標(biāo)。水膠比提高后將引入一系列問題，如漿液泌水率提高、易分層離析、保水性下降、后期強(qiáng)度難以保證等，所以不能通過單純?cè)黾佑盟縼硖岣吡鲃?dòng)度。預(yù)應(yīng)力孔道灌漿材料應(yīng)在較低的水灰比下獲得較高的流動(dòng)度，才能使其它性能得到保證。</p&

95、gt;<p>　　3. 聚羧酸系高效減水劑效果，減水效果好、保坍性好、與水泥相容性好、高性能化的潛力大等優(yōu)點(diǎn)。但容易出現(xiàn)強(qiáng)度問題?？赡茉斐芍卮蠼?jīng)濟(jì)損失。</p><p>　　4. 復(fù)摻礦粉，粉煤灰也是改善流動(dòng)性的主要方法能起到一定的減水作用。</p><p>　　5. 膨脹劑起著灌注后的灌漿料處在混凝土中心預(yù)應(yīng)力孔道的一定空間下，由于凝結(jié)前的水化收縮，必將在預(yù)應(yīng)力孔道體系中產(chǎn)

96、生空隙，產(chǎn)生的空隙會(huì)導(dǎo)致氯離子等有害雜質(zhì)快速滲入，大幅度降低灌漿料的保護(hù)作用。但是容易造成膨脹應(yīng)力過大影響材料的強(qiáng)度。</p><p>　　目前我國專用于預(yù)應(yīng)力孔道灌漿的產(chǎn)品較少，我國的鐵路和公路建設(shè) 中橋 梁所占的比例 越來越大，對(duì)預(yù)應(yīng)力灌漿材料產(chǎn)品具有巨大的市場(chǎng)需求。通過灌漿漿體特性 系統(tǒng) 的研究，掌握預(yù)應(yīng)力管道灌漿材料流動(dòng)性、泌水率、膨脹性及防銹的內(nèi)在規(guī)律，進(jìn)行外加劑的最佳品種和最優(yōu)摻量試驗(yàn)，可為商品化灌漿

97、料研究和生產(chǎn)提供可靠保證，具有顯著的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　5.2需要進(jìn)一步研究的內(nèi)容 </p><p>　　為克服水泥漿體泌水引進(jìn)的孔隙，提高孔道灌漿的飽滿度和密實(shí)性，必須從組成灌漿漿體的原材料出發(fā)，改善漿體的組份，配制高性能灌漿漿體，從面達(dá)到降低漿體的泌水收縮率的目的。特別是實(shí)驗(yàn)沒做到的鋁粉外加劑</p><p>　　綜合各種外加劑之間的比對(duì)水泥流

98、動(dòng)性等性能的影響，穩(wěn)定劑對(duì)灌漿材料的影響。灌漿材料上述性能的綜合改進(jìn)方法。高標(biāo)號(hào)水泥應(yīng)用較少。提高水泥標(biāo)號(hào)，混凝土的強(qiáng)度可隨之提高，</p><p>　　我國生產(chǎn)高標(biāo)號(hào)水泥的技術(shù)水平有限，目前配制高強(qiáng)混凝土所用的主要是42.5和52.5的水泥，52.5以上的水泥很少采用，限制了混凝士強(qiáng)度的提高。 </p><p>　　養(yǎng)護(hù)制度不完善，影響了混凝土強(qiáng)度的提高及其應(yīng)用。湖南大學(xué)黃政宇教授和何峰

99、的研究指出：熱養(yǎng)護(hù)有利于提高混凝土的抗壓強(qiáng)度。對(duì)于相同配比的混凝土，高溫(250℃)養(yǎng)護(hù)的混凝土抗壓強(qiáng)度最高，熱養(yǎng)護(hù)其次，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)最低，相差可達(dá)20MPa以上，而且養(yǎng)護(hù)制度對(duì)摻有不同混合料(硅灰和石英粉)的混凝土強(qiáng)度影響不同。目前，在工程實(shí)際中由于受技術(shù)水平及價(jià)格等因素的限制，對(duì)養(yǎng)護(hù)制度的重視普遍不足，這對(duì)超高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度提高十分不利，在今后的研究與應(yīng)用中應(yīng)給與重視。</p><p>　　加入其它新型摻合物進(jìn)行

100、性能研究，測(cè)定其對(duì)流動(dòng)度，強(qiáng)度等性能的綜合影響。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]黃月文,劉偉區(qū),羅廣建.灌漿材料應(yīng)用研究進(jìn)展[J].防水材料,1999(8)．</p><p>　　[2]李憲軍，黃世謀，何廷樹．高性能膠凝材料的研究綜述[J]．混凝土，2007(2)：66—68．</p>&

101、lt;p>　　[3] 施嵐青,陳嶸.預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)用技術(shù)[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社。2004：121—123．</p><p>　　[4]盧玉勇，段利亞．混凝土的泌水機(jī)理及其控制措施[J]．建材技術(shù)與應(yīng)用，2009，4(15)：22—24．</p><p>　　[5] 劉浩吾．穩(wěn)定灌漿新型漿液與復(fù)合摻合料水工混凝土[D]．成都，四川大學(xué).</p><p>

102、;　　[6] 谷坤鵬,李漠.后張預(yù)應(yīng)力高性能灌漿料體積穩(wěn)定性的研究閉.混凝土，2007(10)：30—51.</p><p>　　[7] 蔣天華等．水泥粉煤灰灌漿的探索與應(yīng)用[J]．浙江水利水電專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2000，(1)：37-38．</p><p>　　[8]謝立國，陳理達(dá)，劉兆國等．高強(qiáng)水泥灌漿材料的配制[J]．廣東水利水電，2000(4)：30—32．</p>&l

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104、lt;/p><p>　　[12] Florida Department of Transportation.FDOT Standard Specicati0ns[z]．America：Florida Department of Transportation，2002．</p><p>　　[13] LEE S W．The use of compensation grouting intunne

105、llin[J]．P 1 Civil Eng-Geotec，2002，155(2)：101—109．</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在這里首先要感謝我的導(dǎo)師xx老師。xx老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)的每個(gè)階段，從到查閱資料，實(shí)驗(yàn)方案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)輔導(dǎo)，整個(gè)過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的實(shí)驗(yàn)較為復(fù)雜煩瑣，

106、但是xx老師仍然細(xì)心給我講解。除了敬佩xx老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。</p><p>　　其次要感謝和我一起作畢業(yè)論文的xx同學(xué)，他們?cè)诒敬螌?shí)驗(yàn)中勤奮工作，我們相互幫助，一起克服了許多困難完成此次畢業(yè)論文。然后還要感謝大學(xué)四年來所有的老師，為我們打下材料專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們?cè)谖易珜戇^程中給予我的幫助，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹?/p>