CGM 型高强无收缩灌浆料作业指导书.docx
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CGM型高强无收缩灌浆料作业指导书
CGM型高强无收缩灌浆料作业指导书
(HighstrengthNon–ShrinkageGroutingMaterial)
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》(YB/T9261—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
最低施工
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:
10~25fy=310N/mm2;fyk=335N/mm2;fs=510N/mm2
钢筋直径D:
28~40fy=290N/mm2;fyk=335N/mm2;fs=490N/mm2
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2/3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45ο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
日最低气温(℃)
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40mm×40mm×160mm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)mm3
70.7(mm3)
100(mm3)
150(mm3)
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。
1CGM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15.43×104,且试件已破坏。
而CGM产品在经过223.2×104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(3.32×104MPa)较C60混凝土(3.62×104MPa)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
①CGM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,支模板时最好距设备底座边缘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45ο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。
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