高强度无收缩灌浆材料在钢结构安装中的应用及优点分析
第一,成品材料的核心特性和优势
高强度早强,缩短工期
高强无收缩灌浆材料以高强水泥为基材,加入膨胀剂和精细骨料,1-3天抗压强度可达30-50MPa,28天强度一般超过60MPa。举例来说,普通C60灌浆材料每天强度超过20MPa,冬施早强灌浆材料2小时强度可达20MPa,满足钢结构快速安装的需要,显著缩短工期。
自流压实,密实精确
成品材料具有高流动性,出机流动10-17秒,30分钟后仍保持10-20秒,可自动密实钢结构柱脚、地脚螺栓孔等微小间隙,无需振动即可产生压实结构,防止空鼓或裂纹。
微膨胀补偿收缩
在硬化过程中产生0-2%的适度膨胀,抵消水分蒸发和温度变化引起的收缩,确保灌浆层与钢结构、混凝土基础结构紧密接触,长期承载不松动。
持久性和环境适应性
抗腐蚀破坏性:对钢筋无腐蚀破坏性,适用于沿海地区等腐蚀破坏性环境。
耐温性能:耐热型灌浆材料在500℃加热时能保持体积稳定,在-10℃至-40℃的低温下,防冻型强度迅速增加。
抗疲劳:强度无明显变化,通过200万次疲劳试验和50次冻融测试,适用于交通枢纽、重型机械基础结构等高频振动场景。
在场景中,钢结构安装的关键是什么?
二次灌浆柱脚底板
作用:密实柱脚与地基结构之间的间隙,一致传递荷载,防止局部应力集中。
施工作业要点:
模板支护:模板与设备底座的水平距离控制在100毫米,顶部标高高于底座上表面50毫米,预留灌浆孔和排气孔(孔径)≥50mm,间距≤1000mm)。
灌浆方法:采用“自重法”或“压力法”,从一侧灌浆到另一侧溢出,防止空气因两侧同时灌浆而滞留。
养护:在灌浆后30分钟内涂上塑料薄膜,用湿草袋覆盖,养护时间≥冬季施工作业7天,应采取保温措施。
锚固地脚螺栓
作用:固定钢结构地脚螺栓,强大的锚固力,防止螺栓松动。
施工作业要点:
孔壁处理:成孔后清除浮灰、油脂污染物,用水浸泡8-12小时,灌浆前清除积水。
螺栓式定位:灌浆时可根据需要调整螺栓位置,但灌浆后严禁再次调整。
成品材料选择:选用抗油渗灌浆材料,如果设备长时间接触机油,浸泡30天后强度可提高10%以上。
加固钢结构接合节点
作用:增强钢结构梁、柱接合节点的整体性和特性保持,修复施工作业缺陷。
施工作业要点:
表面处理:凿毛混凝土表面,清除脆部,露出钢筋,切成垂直边缘。
灌浆深度:≥150mm时需要分层施工作业,每层深度控制在50-100mm,防止温度裂纹。
敲击模板:在灌浆过程中适当敲击模板,辅助浆体流动,消除气泡。
三是施工作业质量控制要点
成品材料的配合比与搅拌比
严格控制水灰比为0.13:1至0.15:1用机械搅拌(1-2分钟)或分步加水搅拌(先加2/3水搅拌3分钟,再加剩余水搅拌至一致)。
搅拌位置尽可能靠近灌浆位置,减少运输时间,防止浆体分层或特性下降。
控制环境温度
灌浆时日平均温度≥5℃,冬季施工作业需要涂塑料薄膜,加盖保温成品材料,开始保养温度。≥5℃,禁止浇水。
拆模后若表面温度与环境温差。>20℃,需要保温保养。
质量检验标准
流量:出机流量为10-17秒,流量为10-20秒,流量为30分钟。
抗压强度:1天≥20MPa,28天≥50MPa(普通型);冬施型2小时≥20MPa,1天≥50MPa。
膨胀率:3小时0-2%,24小时0-3%。
Cl-含量:≤防止钢筋腐蚀的0.06%。
典型案例和经济效益
案例1:某大型钢结构厂房柱脚灌浆
采用高强度无收缩灌浆材料代替传统混凝土,施工周期缩短40%,28天强度达到65MPa,满足重型设备运行要求,后期维修费用降低30%。
案例2:桥梁钢结构接合节点加固
采用耐热灌浆材料修复受热环境中的节点缺陷,500℃受热时体积稳定,热震性能优异,增加桥梁使用寿命10年以上。
技术规范和标准依据五、
国家标准:GB/T 50448-2015《水泥基灌浆成品材料技术规范》、JC/T “水泥基灌浆成品材料”986-2018。
行业规范:JT/T 针对特殊工程环境(如桥梁、隧道)的专项技术指导,1130-2017《桥梁支座灌浆成品材料》。
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