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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    
時間：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，用時只需加水攪拌便可成為具有自流平性能的高強無收縮灌漿材料，澆注后的結石體與鋼結構間無任何縫隙，表面平整，可以加快施工進度，并使鋼結構質量達到驗收規范控制的標準內。
    關鍵詞：無收縮、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，施工快等獨特優點，現已被廣泛應用于工廠、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，廠房興建全部采用鋼結構。在鋼結構的安裝過程中，需要保證鋼結構和基礎之間無任何縫隙，對鋼結構與基礎間的填充材料要求強度高、耐久性好，同時也要求流動性好、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，近年來大多規定用無收縮、高強度、流動度大的灌漿材料進行填充。
    目前市售的灌漿材料存在下述問題，影響了鋼結構安裝質量：（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下產生沉降和收縮，從而使硬化后的灌漿材料與鋼結構底板產生一定間隙；（2）大多使用大粒徑骨料、低水料比等措施來滿足高強度、高流動度、無收縮得要求，而低水料比使得灌漿料很難攪拌，且易引起離析、泌水等問題；（3）品種單一，不能滿足實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。為解決上述問題，北極熊公司開發生產出高早強和超早強二大類共9種型號的灌漿材料，來滿足各種工程不同的要求。
    北極熊灌漿材料的特點與性能
    北極熊灌漿材料是由高強膠結組分、超塑化組分、膨脹組分、優選級配集料組分及微量改性組分以適當比例在工廠預拌制成的一種粉狀材料，用時只需加水攪拌便可成為均勻、稠度適宜、能滿足施工要求的、具有自流平性能的高強無收縮灌漿材料，可廣泛用于鋼結構與基礎的填充灌漿及螺栓錨固等工程。與市售產品相比，北極熊灌漿料有三個顯著的特點：可以達到
    1. 北極熊灌漿材料創造了塑性狀態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的超早強水泥為基材，強度發展快，即使在低負溫下強度也有大幅度增長，有效地解決了冬季施工和搶修搶建工程問題，鋼結構能盡快地安裝并提早投入使用。
    3. 高流動性能。市售灌漿料一般采取很小的水料比來達到高強度的目的，這造成施工時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，但沒有沉降和離析問題），現場很容易進行攪拌澆注，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?工廠預包裝材料，操作簡單，現場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
    6. 耐久性?高最終強度、低滲透性可確保設備長期的操作性能。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浸泡不少于2小時。在開始灌漿前，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、無油脂或鐵銹。
    模板：架設模板時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程進行。
    要達到所需的稠度，水的用量必須按照北極熊的產品說明書中的規定添加。
    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，單次澆灌厚度最高可達150mm。厚度超過150mm時需在灌漿料攪拌時加入干凈無泥的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。
    連續灌注非常重要；開始灌漿前必須要有足夠的灌漿，并且一次灌漿所需的時間必須根據下一次灌注所需的準備時間進行調節。
    灌注必須從一端開始，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
    高早強灌漿料拆模可以在澆灌完畢24h后進行，超早強灌漿料拆模可以在澆灌完畢12h后進行。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35℃時，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，請選用北極熊超早強灌漿材料進行施工，并遵循通常的混凝土冬季施工規范。氣溫低于-20℃時請向唐山北極熊特種水泥有限責任公司垂詢。


    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收縮灌漿料，替代了無振搗混凝土，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、抗凍等優點，可填充全部間隙，保證澆筑部位各結構間無收縮，表面平整，使鋼結構質量達到驗收規范控制的標準內。
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