CGM 型高强无收缩灌浆料作业指导书
  • 发布日期:2023-04-06 14:05:36
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  • 来源:灌浆料网
一、总则
1、 为了正确使用 CGM 高强无收缩灌浆料,确保工程质量,提高工效和加快进度,特制定本作业指导书。
2 、 CGM 料的施工不仅应符合本施工技术方法的规定,尚应符合现行《混凝土结构工程施工质量验收规范》( GB50204 )、《混凝土结构设计规范》( GBJ10 )、《混凝土结构加固技术规范》( CECS25 )及《水泥基灌浆材料施工技术规程》( YBT9261 — 98 )中的有关规定。

二、名词、术语
1、 CGM 料,是以高强度材料作为骨料,以水泥作为胶凝剂,辅以高流态、微膨胀、防离析等物质配制而成。在施工现场加入一定量的水,搅拌均匀后即可使用。
2 、 自重法,是以 CGM 料施工中,利用该材料流动性好的特点,在灌浆范围内自由流动,满足灌浆要求的方法。
3 、 高位漏斗法,是在 CGM 料施工中,仅靠其流动性不能满足要求时,利用提高灌浆的位能差,满足灌浆要求的方法。
4 、 压力灌浆法,是在 CGM 料施工中,采用灌浆增压设备,满足灌浆要求的方法。

三、 CGM 灌浆料的适用范围
1、 CGM 灌浆料适用范围(见表 1 )
CGM 灌浆料适用范围 表 1
型 号
适 用 范 围
**低施工
温度(℃)
CGM — 1P
(普通型)
地脚螺栓锚固、栽埋钢筋,灌浆层厚度 30mm <δ< 150mm 的设备基础二次灌浆。有抗油要求的设备基础二次灌浆。
5
CGM — 1J
(加固型)
灌浆层厚度≥ 150mm 的设备基础二次灌浆。建筑物的梁、板、柱、基础和地坪的补强加固(修补厚度≥ 40mm )。有抗油要求的设备基础二次灌浆。
5
CGM — 2P
(普通型)
灌浆层厚度 30mm <δ< 150mm 的设备基础二次灌浆。
-10
CGM — 2J
(加固型)
灌浆层厚度≥ 150mm 的设备基础二次灌浆。建筑物的梁、板、柱、基础和地坪的补强加固(修补厚度≥ 40mm )。
-10
2、 CGM 灌浆料的施工应在规定的温度范围施工。否则,应采取相应措施。

四、施工前的准备
1、 CGM 灌浆料施工前应准备:
  •  机械搅拌:混凝土搅拌机或砂浆搅拌机;
  •  人工搅拌:搅拌槽及铁铲若干;
  •  水桶若干;
  •  台秤若干;
  •  高位漏斗、灌浆管及管接头;
  •  流槽;
  •  灌浆助推器(尺寸可视现场情况而定,见图 1 )
  •  模板(钢筋、木模);
  •  草袋、岩棉被等;
  •  棉纱;
  •  胶带。
    • 2、 CGM 灌浆料的验收应符合表 2 、表 3 的规定。
      CGM 灌浆料的常规物理性能 表 2
      型 号
      抗 压 强 度( MPa )
      竖向膨胀率( % )
      流动度( mm )
      坍落度( mm )
       
      1 天
      3 天
      28 天
       
       
       
      CGM — 1P (普通型)
      ≥ 30~50
      ≥ 45~60
      ≥ 65~85
      ≥ 0.02
      ≥ 300
      CGM — 1J (加固型)
      ≥ 30~50
      ≥ 40~55
      ≥ 65~85
      ≥ 0.02
      ≥ 270
      CGM — 2P (普通型)
      ≥ 22~27
      ≥ 38~45
      ≥ 55~65
      ≥ 0.02
      ≥ 270
      CGM — 2J (加固型)
      ≥ 22~27
      ≥ 38~45
      ≥ 55~65
      ≥ 0.02
      ≥ 270
      CGM — 1 灌浆料对钢筋的锚固强度 表 3
      钢筋直径
      D (mm)
      设计拉力 (KN)
      标准拉力 (KN)
      极限拉力 (KN)
      埋设深度≥ 15D , 24 小时后的抗拉力 (KN)
      10
      24
      26
      40
      ≥ 40
      12
      35
      38
      58
      ≥ 58
      14
      48
      52
      78
      ≥ 78
      16
      62
      67
      102
      ≥ 102
      18
      79
      85
      130
      ≥ 130
      20
      97
      105
      160
      ≥ 160
      22
      118
      127
      194
      ≥ 194
      25
      152
      164
      250
      ≥ 250
      28
      178
      206
      302
      ≥ 302
      32
      233
      269
      394
      ≥ 394
      36
      295
      341
      499
      ≥ 499
      40
      364
      421
      615
      ≥ 615
      说明:Ⅱ级钢筋
      钢筋直径 D : 10~25 fy = 310Nmm 2 ; f yk = 335 Nmm 2 ; fs = 510 Nmm 2
      钢筋直径 D : 28~40 fy = 290Nmm 2 ; f yk = 335 Nmm 2 ; fs = 490 Nmm 2

      3、 CGM 灌浆料的验收以试验室检验为准,检验项目应包括流动度或坍落度、竖向膨胀率、抗压强度。检验方法除执行现行的有关规定外,尚应符合附录 A 的有关规定。

      五、 CGM 灌浆料的配制
      1 、 CGM 灌浆料的配制
      ( 1 )、 CGM 灌浆料拌和时,加水量应按随货提供的产品合格证上的推荐用水量加入,搅拌均匀即可使用。对于地脚栓锚固和栽埋钢筋,用水量可根据工程实际情况减少。拌和用水应采用饮用水,使用其它水源时,应符合现行《混凝土拌和用水标准》( JGJ63 )的规定。
      ( 2 )、 CGM 灌浆料的拌和可采用机械搅拌或人工搅拌。推荐采用机械方式,搅拌时间一般为 3 分钟(严禁使用手电钻式搅拌器)。采用人工搅拌时,应先加入 23 的用水量拌和 5 分钟,其后加入剩余水量搅拌均匀。
      ( 3 )、搅拌地点应尽量靠近灌浆施工地点,距离不宜过长。
      ( 4 )、每次搅拌量应视使用量多少而定,以保证 40 分钟以内将料用完。
      ( 5 )、冬季施工时, CGM 灌浆料及拌和水应符合现行《混凝土结构工程施工质量验收规范》( GB50204 )的有关规定。
      ( 6 )、现场使用时,严禁在 CGM 灌浆料中掺入任何外加剂、外掺料。

      六、地脚螺栓锚固及钢筋栽埋
      1 、 地脚螺栓常用形式见图 2

      2、 钻孔或预留孔,根据螺栓直径应符合表 4 的要求。
       螺栓直径与孔壁距离 表 4
      螺栓直径
      螺栓表面至孔壁的距离
      ( mm )
      ( mm )
      10~14
      ≥ 8
      16~22
      ≥ 15
      24~42
      ≥ 20
      48~64
      ≥ 30
      76~100
      ≥ 40
      > 100
      ≥ 50
      3、 螺栓锚固及栽埋钢筋的埋设深度应满足设计规范的要求。螺栓形式见图 2 ,推荐埋设深度:≥ 15d ( d :螺栓直径)
      4、 施工准备
      ( 1 )采用 CGM 灌浆料进行地脚螺栓锚固和栽埋钢筋,其工艺应符合附录 B 的要求。
      ( 2 )地脚螺栓成孔时,基础混凝土强度不得小于 20MPa ,螺栓孔的水平偏差不得大于 2mm ,垂直度偏差不得大于 1% 。
      ( 3 )地脚螺栓的油污和铁锈必须清除干净。
      ( 4 )成孔后,应除去孔内杂物、检测孔的深度,并用水充分湿润孔壁。灌浆前应清除孔内积水。
      ( 5 )螺栓插入后应校正其水平位置及顶部的高度,并予以固定。
      5、 CGM 灌浆料的配制应按本施工技术方法本文中第五项规定进行。
      6、 CGM 灌浆料锚固地脚螺栓时,应符合下列要求。
      ( 1 )将拌和好的 CGM 灌浆料灌入螺栓孔中,灌浆过程中严禁震捣。灌浆结束后不得调整螺栓。
      ( 2 )灌浆施工不易直接灌入时,宜采用流槽辅助施工。

      七、设备基础二次灌浆
      1 、 CGM 灌浆料二次灌浆,其工艺应符合附录 C 的要求。
      2 、 设备基础二次灌浆前,应根据实际情况按本规程第 2 章的规定选择相应的灌浆方式。
      3 、 施工准备
      ( 1 )、设备基础表面应进行凿毛处理。清扫设备基础表面,不得有碎石、浮灰、油污和脱模剂等杂物。灌浆前 24 小时,设备基础表面应充分湿润。灌浆前 1 小时,清除积水。
      ( 2 )、按灌浆施工图支设模板。模板与基础、模板与模板间的接缝处用水泥浆、胶带等封缝,达到整体模板不漏水的程度。
      ( 3 )模板与设备底座四周的水平距离应控制在 100mm 左右,以利于灌浆施工。
      ( 4 )模板顶部标高应高出设备底座上表面 50mm 。
      ( 5 )灌浆中如出现跑浆现象,应及时处理。
      4 、 CGM 灌浆料的配制应按本施工技术方法第五项规定进行。
      5 、 较长设备或轨道基础的灌浆(参见附录 D 图附 D01 — 1 、图附 D01 — 2 ),应采用分段施工。即采用跳仓法施工。
      6 、 用高位漏斗法灌浆,从设备底座中央或一侧开始灌浆(参见附录 D 图附 D02 — 1 、图附 D02 — 2 )。
      7 、 CGM 灌浆料进行二次灌浆时,应符合下列要求。
      ( 1 )、 CGM 灌浆料二次灌浆时,应从一侧或相邻的两侧多点进行灌浆,直至从另一侧溢出为止,以利于灌浆过程中的排气。不得从四侧同时进行灌浆。
      ( 2 )、灌浆开始后,必须连续进行,不能间断。并尽可能缩短灌浆时间。
      ( 3 )、在灌浆进程中严禁振捣。必要时可用灌浆助推器沿灌浆层底部推动 CGM 灌浆料,严禁从灌浆层的中、上部推动,以确保灌浆层的匀质性。
      ( 4 )、设备基础灌浆完毕后,应在灌浆后 3~6 小时沿设备边缘向外切 45 ο 斜角 ( 见图 3) 以防止自由端产生裂缝。如无法进行切边处理,应在灌浆后 3~6 小时用抹刀将灌浆层表面压光。
      8 、 当灌浆层厚度超过 150mm 时,应采用 CGM 灌浆料(加固型)。
      9 、 当设备基础灌浆量较大时, CGM 灌浆料(加固型)搅拌应采用机械搅拌方式,以保证灌浆施工。

      八、混凝土结构加固和修补
      1 、 混凝土梁、板、柱的加固应采用 CGM 灌浆料(加固型),混凝土梁、板、柱应符合《混凝土结构加固技术规范》( CECS25 )的要求。
      2 、 CGM 灌浆料(加固型)配制,应符合本施工技术方法第 12 条的有关规定。
      3 、 CGM 灌浆料(加固型)加固混凝土结构时,应符合下列要求。
      ( 1 )将拌和好的 CGM 灌浆料灌入已支设好的模板中。
      ( 2 )灌浆过程中允许适当振捣或适当敲击模板。
      ( 3 )拆模时间应符合本施工技术方法表 5 的规定。
      4 、 用 CGM 灌浆料进行混凝土孔洞修补时,其孔洞的处理、施工准备及施工方法应符合下列要求。
      ( 1 )将孔洞周围已松动的混凝土剔除。
      ( 2 )材料的配制应符合本施工技术方法第五项的规定。
      ( 3 )施工准备应符合本施工技术方法第七项施工准备条的有关规定。
      ( 4 )施工方法应符合本施工技术方法第八项 3 条的有关规定。

      九、养护
      1 、 灌浆完毕后 30 分钟内应立即加盖湿草袋或岩棉被。并保持湿润。
      2 、 冬季施工时,养护措施还应符合现行《混凝土结构工程施工质量验收规范》( GB50204 )的有关规定。
      3 、 CGM 灌浆料达到拆模时间后,可进行设备安装,具体时间可参见表 5 。
      拆模和养护时间及环境温度的关系 表 5
      日**低气温(℃)
      拆模时间( h )
      养护时间( d )
      -10~0
      96
      14
      0~5
      72
      10
      5~15
      48
      7
      ≥ 15
      24
      7

      4 、 在设备基础灌浆完毕后,如有要剔除部分,可在灌浆完毕 3~6 小时后,即灌浆层硬化前用抹刀或铁锹等工具轻轻铲除。
      5 、 不得将正在运转的机器的震动传给设备基础,在二次灌浆后应停机 24~36 小时,以避免损坏未结硬的灌浆层。

      十、施工验收
      A、施工验收应按设计要求及现行《混凝土结构工程施工质量验收规范》( GB50204 )的有关规定执行。
      附录 A 检验内容及方法
      根据本施工技术方法第 12 条规定检验项目应包括流动度、竖向膨胀率、抗压强度。试验方法应符合下列规定。
      A 、 0.1 实验室的温度和湿度应符合现行《水泥胶砂强度试验方法》( GB177 )中第 3 章的有关规定。
      A 、 0.2 灌浆料流动度及强度检验方法
      A 、 流动度的检验应按现行《混凝土外加剂匀质性试验方法》( GB8077 )中第 11章的有关规定执行,但对 11 . 3 . 1 条第 1款修改为搅拌 35 秒。对 11 . 3 . 1 条第 3 款修改为一次将料装入试模并取消用捣棒插捣。对 11 . 3 . 1 . 4 修改为取消跳动 30 次。对 11 . 3 . 1 条第 6 款 ~11 . 3 . 4 条第 4 款仅保留 11 . 3 . 4 条第 3 款;
      A 、抗压强度的检验应执行现行 《水泥胶砂强度试验方法》( GB177 )中的有关规定,但取消 4 . 2 及 4 . 3 条。对 4 .4条修改为搅拌35秒。对 4 .5条修改为取消振动成型,将材料灌入试模。对6.1条将7天龄期修改为1天龄期,强度试验应在1d±1h内进行。采用其它类型试模时试验数值比40 mm × 40 mm × 160 mm 试 模的大约低 10%~30% 。 具体数值参见附录 A 表 A . 0 . 4 。
      A . 0 . 3 加固型灌浆料坍落度及强度检验方法
      A 、坍落度检验:坍落度试验依据 GBJ80 规定的方法进行检验;
      A 、 强度检验:强度检验应依据 GBJ81 规定的方法进行检验。
      A . 0 . 4 竖向膨胀率的检验应执行现行《混凝土外加剂应用技术规范》( GBJ119 )中附录三第二节的有关规定,但对第二节第 1 款中振动成型修改为将材料灌入试模。取消第二节第 4 款的内容。
      表 A . 0 . 4 各种试模尺寸间强度换算关系
      试模尺寸
      强度比( % )
      龄期
      (40 × 40 × 160)mm 3
      70.7(mm 3 )
      100(mm 3 )
      150(mm 3 )
      1d
      100
      90
      90
      90
      3d
      100
      80
      80
      80
      28d
      100
      70
      70
      70


      十一、 CGM 高强无收缩灌浆料的工程应用
      A 工程是国家 ( 九五 ) 重点建筑项目,为保证施工进度和工程质量,采用了北京慕湖外加剂有限公司开发生产的 CGM 高强无收缩灌浆料(以下简称 CGM )作为设备安装用灌浆材料,解决了传统施工工艺的不足,并替代了进口同类产品,节约了大量的外汇。
      1 CGM 性能
      CGM 具有高流态、早强、高强和微膨胀的特点。
      根据酒钢中板工程跨冬季施工,轧机对灌浆层振动大,钢坯对灌浆层辐射温度高等特点,北京慕湖外加剂有限公司对 CGM 的性能进行了全面的测定。
      ( 1 ) 防冻性
      ① 低温强度 将 CGM 成型后放入 -5 ℃冰箱中养护 , 测定其不同龄期的强度值;负温 1d ;负温 7d ;正温 28d ;负温 7d 、正温 28d ;负温 7d 、正温 56d 的抗压强度分别为 8.9 ; 36.8 ; 68.1 ; 71.2 ; 82.6MPa 。
      ②低温膨胀性能 将 CGM 放入 -5 ℃冰箱中养护,测定其不同年龄期的膨胀值; 3 、 7 、 10 、 28 、 45 、 60d 膨胀率分别为 0.12% 、 0.21% 、 0.34% 、 0.46% 、 0.49% 、 0.5% 。由此可知, CGM 在 -5 ℃条件下仍具有膨胀性,在 60d 左右基本达到在常温时的竖向膨胀率,并趋于稳定。
      上述两组试验说明, CGM 在冬季条件下施工,可以满足设计和施工的要求,且材料性能不降低。
      ( 2 ) 耐久性
      ① 疲劳试验 由试验得知,在相同标准疲劳强度、相同荷载条件下, C60 混凝土的疲劳次数为 15.43 × 10 4 ,且试件已破坏。而 CGM 产品在经过 223.2 × 10 4 疲劳后,静压强度仍可达到 80MPa 。
      ②弹性模量 测定结果表明, CGM 的弹性模量( 3.32 × 10 4 MPa )较 C60 混凝土( 3.62 × 10 4 MPa )要低,说明 CGM 的弹性要好于普通混凝土。具有较好的弹性变形,可减缓设备振动荷载对基础的冲击。
      ③ 冻融性能 测定结果表明, 50 次冻融后, CGM 试件的重量损失为零,强度不损失,且还略有增长。
      由于 CGM 主要使用对象是设备的地脚螺栓锚固和设备基础的二次灌浆垫层,且许多大型设备是长期处于运转状态下,有较强的振动,所以这类材料要经受反复荷载。上述 3 组试验说明 CGM 有较好的耐久性。
      ④耐油渗性 试验结果表明, CGM 的油渗深度仅为 1.7cm ,在机油中浸泡 30d 后强度增加 13.8% 。而普通混凝土在油中浸泡后强度损失较大。
      ( 3 ) 热震稳定性
      测定结果表明, CGM 热震稳定性是普通 C60 混凝土的 3.4 倍,为其在高温下作用打下了良好的基础。
      2 工程应用
      ( 1 ) CGM 在一次灌浆中的应用
      本文所说一次灌浆是指设备地脚螺栓的锚固,过去大多使用环氧树脂材料及细石混凝土。但与 CGM 相比都具有明显区别,比较结果表明, CGM 在地脚螺栓锚固施工、基层处理、使用温度、钢筋粘结力等各项性能中都有优势。对于该材料,我们公司还进行了模拟地脚螺栓的拉拔试验,结果表明,试验的 6 根螺栓全部拉至屈服,而 CGM 灌浆层未出现任何问题。共锚固地脚螺栓 2 万余根,这些设备至今已运行 8 个多月,还未发现有螺栓松动的现象。
      ( 2 ) CGM 在二次灌浆中的应用
      ① CGM 与细石混凝土的比较
      过去在设备的二次灌浆中大多使用细石混凝土, CGM 的出现大量替代了细石混凝土。 CGM 与细石混凝土比较结果表明, CGM 主要优点在于它的施工简单、充填率高且耐久性好。
      ② 灌浆方式的选择
      根据中板厂设备底座的类型,我们选择了 2 种灌浆形式(见图 1 、 2 )。
      采用自流灌浆法时,在场地许可的条件下,支模板时**好距设备底座边缘 200mm 以上,模板高度应至少高于设备底平面 300mm 。这样对于施工是非常方便的,可以充分利用 CGM 的自流动性,施工快捷,质量可靠。
      采用高位漏斗法施工时,下料管径以大于 80mm 为宜,且箱形底座上一定要留有排气孔。当灌浆料从四周溢出设备底座达到要求标高后,应覆盖塑料薄膜后逐步加入湿砂子以平衡内外压差。
      ③养护措施
      如图 3 所示,在灌浆料施工后应在 30min 内及时覆盖塑料薄膜、湿草袋进行养护,以防失水过快及温差过大。在灌浆完毕 3-4h ,用抹灰刀轻轻铲除外露部分,切成 45 ο 角。在养护过程中,只要保证草袋潮湿即可,不要浇水过多,以防止表面起灰。
      3 结语
      ( 1 ) CGM 灌浆料性能优越,可满足该工程的防冻、耐久、耐油和热震稳定等各项要求,保证了各种设备安装精度的要求。
      ( 2 ) CGM 灌浆的施工简便,质量可靠,该工程使用了 160 余吨该类材料,全部工程质量优良。
      ( 3 )由于采用 CGM 灌浆料使中板工程缩短了工期,为国家节约了大量人力、财力和物力。