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搜索“无收缩高强灌浆料cgm”的同行,多半是碰到了设备基础灌浆后出现裂缝、或者地脚螺栓锚固力不足的棘手问题。CGM系列材料(水泥基灌浆料)确实是解决这类问题的标准答案,但选对型号和把规范GB/T 50448-2015吃透只是第一步,真正决定成败的往往是现场那桶水的温度和搅拌的手法。
很多采购单上只写“CGM-1”或“CGM-4”,对应的是《水泥基灌浆材料应用技术规范》里的流动度和强度等级。但以我去年在西南某水电站机组安装的经验来看,真正考验材料的是“竖向膨胀率”和“3h泌水率”。国标要求竖向膨胀率在0.02%-0.5%之间,可实际施工中,如果膨胀率控制不好,灌浆层会在硬化后与基座脱开,敲上去空鼓,那才是真麻烦。我们当时实测了三个批次的CGM材料,发现28d抗压强度能做到85MPa以上不难,难的是24h内膨胀稳定,不出现二次收缩。
经验上来说,选材时除了看出厂报告,最好要求供应商提供同批次材料在模拟施工温度下的“膨胀率-时间曲线”。因为不同季节、不同水温,膨胀剂的反应速率差别很大。夏季30℃水温下,膨胀反应会在45分钟内完成,而冬季5℃水温下,可能要延长到2小时,这个时间差会直接影响灌浆的密实度。
在某高铁预制梁场的支座灌浆施工中,我们吃过一次亏。当时用了CGM-1型材料,严格按照13%-14%的用水量搅拌,结果流动度始终达不到290mm的施工要求。后来排查发现,问题出在拌合水上——现场用的是刚从深井抽上来的冷水,温度只有8℃。水泥基灌浆料的流变特性对水温极其敏感,8℃的水比20℃的水黏度高出近30%。我们当场把水加热到20-25℃,流动度立刻达标,终凝时间也从6小时缩短到4.5小时,抢回了半天工期。
实际操作中,建议施工队备一个测温枪,搅拌前测水温。如果水温低于15℃,用热水兑到20-25℃;高于30℃,用冰水降温。这个细节在规范里没有明写,但做过的项目都懂,它是保证灌浆料“无收缩”特性的关键前提。
很多人以为灌浆料流动性好,随便倒进去就行。在某化工厂压缩机基础的二次灌浆中,我们遇到过灌浆层表面平整,但底部出现蜂窝状空洞的情况。切开后分析,是因为模板只留了进浆口,没有预留排气孔。CGM灌浆料虽然自流平,但流速过快时,空气会被裹挟在浆体里,尤其当灌浆厚度超过50mm时,气泡很难自行排出。
我的做法是:在模板最高点和对角位置钻几个直径6mm的排气孔,灌浆时看到浆体从排气孔均匀流出再封堵。对于长度超过3米的灌浆段,要采用“分段灌浆、高位排气”的工艺,中间设挡板,先灌一段,等浆体爬升到另一段排气孔冒浆后,再打开下一段。这样做出来的灌浆层,敲击检查时声音清脆,没有空鼓。
在某钢厂轧机基础灌浆后,我们做了对比试验。一组按规范覆盖湿麻袋养护7天,另一组采用“保温膜+电热毯”恒温20℃养护。结果28d后,恒温养护组的抗压强度达到92MPa,而自然养护组只有78MPa,且表面出现了细微的干缩裂纹。CGM灌浆料的水胶比低,早期水化热集中,如果养护跟不上,表层水分蒸发快,很容易在3-7天出现塑性收缩裂缝。
实际施工中,我要求班组在灌浆完成初凝后(约2-3小时),立即覆盖塑料薄膜保湿,12小时后换覆湿麻袋并淋水。如果是冬季施工,还要在模板外侧包裹保温棉,保持灌浆层温度不低于10℃。养护时间不能少于7天,有抗冻要求的部位延长到14天。这一点在GB/T 50448-2015第7.3条里有明确要求,但很多现场为了赶工期,只养3天就拆模,结果后期强度上不去。
2019年,我参与过一座城市立交桥的支座更换项目。原设计用CGM-1型灌浆料,现场施工时正好赶上梅雨季,空气湿度95%,气温28℃。工人为了赶进度,把一袋25kg的灌浆料一次性倒入桶里,然后加足水猛搅。结果浆体流动度太大,灌入支座底后,有部分浆体从侧缝流失,导致实际灌浆厚度不足20mm。更严重的是,因为搅拌不均匀,局部区域的水泥和骨料分离,28d取芯检测时,强度只有设计的70%。
最后只能凿掉重做。第二次施工时,我们改用“先干拌15秒,再加水搅拌3分钟”的工艺,严格控制水料比,并在支座四周设置了密封胶条防止漏浆。灌浆完成后,用红外测温仪监测水化热,确保温度梯度不超过15℃。这次检测全部合格,服役至今已超过5年,未出现任何沉降或裂缝。这个案例说明,CGM材料本身没问题,出问题的大多是施工细节。
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