保定徐水高强灌浆料在输气工程中应用

高强灌浆材料在输气工程中的应用

[ 应用实例 ]

1 、高流态和抗裂性
　　灌浆料的流动度一般要求在免振、自流状态下＞ 240mm ，在这样大的流动度下，灌浆料可依靠自重或稍加插捣就能流进所需灌注的空间。在此次灌浆工程中，由于压缩机的体积较大，需二次灌浆的设备底座体积也很大，为了保证灌注饱满和灌注质量，要求材料在具有更加优异的流动性的同时提高其抗开裂性能。为此，我们对产品配方进行了以下改进，从几个方面提高其流动性和抗开裂性能。
（ 1 ）减水剂并调整其掺加量，以提高灌浆料的流动性。
（ 2 ）添加抗裂纤维，以改善材料的抗裂性能。
（ 3 ）适当掺加部分粗骨料，以改善材料的体积稳定性，从而提高其抗开裂性。

我们设计了几组试验，其坍落度（流动度）经时变化数据见表 1 。

表 1 灌浆料坍落度经时变化

2 、微膨胀性
　　 为满足灌注要求的精度和体积稳定性，必须保证灌浆料材料硬化后不开裂，且长期稳定无收缩，以确保设备与基材的牢固粘结。通常要求灌浆材料应具有一定的微膨胀应力。其竖立向膨胀率见表 2 。

表 2 灌浆料的竖向膨胀率 ‰

　　为发挥膨胀剂的膨胀性能，只要采取保湿养护使拌和水能够保留在混凝土即可。在保温环境下养护 7~14d 的膨胀混凝土，即使在环境温度高达 80 ℃ 的空气中进行最终养护，也表现出良好的稳定性。针对西北地区气候干燥的情况，我们对养护条件提出了严格要求。要求在灌浆结束 30min 内即开始进行保湿养护，使用麻袋或草帘覆盖后淋水，以保证水泥水化反应所需的水分，最终保证灌浆质量。

3 、保水性
　　 由于此次西气东输工程中灌浆的施工地点多在新疆、甘肃等高原地带，气候干燥，空气相对湿度低，紫外线辐射强，风速大，水分蒸发量大，为了保证材料强度、确保工程质量，一方面要求灌浆料应具有良好的保水性，以提供水泥水化所需的充足水分；另一方面，在灌浆料的配合比设计时，应适当提高设计强度、降低水料比。因此，在此次灌浆料的配方设计中，我们不仅引入了有机保水剂，还掺加了硅灰、超细掺合料等无机矿物填料，以提高灌浆料的强度。

4 、早期强度
　　 国内的设备安装规范要求二次灌浆采用细石混凝土，其强度等级应比设备基础混凝土的强度等级高一级，可见保证灌浆材料具有良好的力学性能是十分必要的，尤其是要求其早期强度要高，以适应设备安装后短时间内使用的需要。为此，我们通过改变胶凝材料用量、更换减水剂品种及用量、添加特种添加剂等手段来提高其早期强度，具体试验结果见表 3 。  

表 3 灌浆料的物理力学性能

5 、与基材和钢材的粘接强度
　　 用于设备基础的灌浆材料，不仅要与基础混凝土具有很高的粘结强度，同时还要与金属 ( 如钢筋 ) 具有良好的粘结力。试验结果见表 4 和表 5 。

表 4 灌浆料与混凝土基材的粘结强度 MPa

表 5 灌浆料与钢筋粘结强度 MPa

6 、抗渗和抗冻性能 
（ 1 ）抗水渗性能
灌浆料的抗水渗性能试验结果见表 6 。

表 6 灌浆料的抗水渗性能

（ 2 ）抗油渗性能
　　 在一般的机械工业生产过程中，由于传动、金属切削及研磨等溅出来的油类 ( 如某些矿物油或植物油等 ) 大多密度小、黏度低、渗透能力强，易破坏水泥与骨料之间的粘结，有的油类还含有一些偏酸类或酯类的物质，对钢筋混凝土的强度影响很大。为了考察灌浆材料的抗油渗性能，我们对灌浆料进行了耐油性能测试。
　　 将标准养护 7d 的试块 ( 10cm × l 0cm × l 0cm ) 置于 70 ℃ ± 5 ℃ 的真空干燥箱内烘干 48h ，放入干燥器冷却后称重。然后将称重后的试块置于盛有机油的容器内浸泡 42 d ，取出试块除去表面机油后称重。称重后测定试块的强度，破型后测定其渗油深度，并比较强度和质量变化来说明机油对材料的侵蚀情况 ( 见表 7) 。

表 7 灌浆料的抗油渗性能

　　由表 7 可见，浸油 42d 后，浸油深度仅 7mm ，且强度仍保持增长，说明该材料密实度高、抗渗性能强，可以抵抗油渗的侵蚀。
（ 3 ）抗冻性
　　 抗冻性能是考察材料耐久性的一项重要指标。我们对材料进行了冻融试验，结果见表 8 。

表 8 灌浆料的冻融试验结果