后张孔道专用压浆剂配制及应用

2013-10-16薛大海

黑龙江交通科技 2013年3期

薛大海

(江苏省交通工程集团有限公司)

1 工程概况

江六高速JL-NJ3标段位于南京市六合区雄州镇境内，起讫里程桩号为 K73+455.000～K76+100.000，全长2.645 km，路线起于六合主线收费站东侧，向西跨灵岩河，向西南上跨328国道，设置六合东互通，顺接雍六高速，止于六合东互通设计终点。本标段全线共有主线桥1座，主线桥梁总长146.120 m;跨线桥3座，其中A匝道1号桥、A匝道2号桥桥梁总长471.16 m，G328上跨主线桥长519.897 m。

2 孔道压浆的作用

后张预应力孔道压浆是在预应力筋张拉后，利用压浆泵将水泥浆液压灌到预应力筋孔道中去。其作用:一是保护预应力筋，以免锈蚀;二是使预应力筋与构件混凝土有效的粘接，形成构件整体，使预应力筋和混凝土共同受力，有效传递预应力，并减轻梁端锚具的负荷状况，提高结构的安全度。《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011，对后张预应力孔道压浆浆液性能指标，从压浆用的原材料、外加剂选用，采用了专用压浆料或专用压浆剂配制浆液，制浆设备、施工工艺的技术要求及质量标准，使后张预应力混凝土结构的孔道压浆密实度饱满，基本解决质量通病防治中后张预应力孔道压浆不密实的问题，保证了工程施工质量。

3 后张孔道压浆浆液性能指标要求

后张孔道压浆是新的《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011修改变动较大一处，水泥浆液水胶比宜在0.26～0.28之间;初凝≥5 h，终凝≤24 h;3 d抗压强度为≥20 MPa，抗折强度为≥6 MPa;7 d抗压强度为≥40 MPa，抗折强度为≥6 MPa;28 d的抗压强度为≥50 MPa，抗折强度为≥10 MPa;设计流动度为10～17 s(25℃);浆液24 h自由泌水率为0，24 h自由膨胀率应为0～3;浆体对钢筋无锈蚀作用。

4 孔道压浆浆液性配合比设计

4.1 原材料情况

(1)水泥采用性能稳定、强度等级不低于42.5的低碱硅酸盐或普通硅酸盐的水泥，选用PO 42.5等级，南京海螺水泥有限公司“海螺”牌。

(2)专用压浆剂:JC-K10孔道压浆剂由苏州混凝土水泥制品研究院研制，江苏中凯新材料有限公司生产(内掺用量10% ～15%)。

(3)水:清洁水，不应该含有对预应力筋或水泥有害的成分，每升不得含有350 mg以上的CL-，及任何一种有机物。

4.2 按规程JTG/T F50-2011进行试验室配合比计算

(1)确定试配强度:根据孔道压浆浆液性能指标，浆液不仅要满足7 d、28 d抗压和抗折强度要求，还有还要满足3 d抗压和抗折强度要求。

(2)计算用水量及水泥用量

根据《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011后张法孔道压浆浆液性能要求，浆液水胶比宜在0.26～0.28之间，现分别取水胶比为0.27及0.28，压浆剂内掺用量为11%两种水胶比进行试配。按绝对体积法计算

已知 ρc=3.1 g/cm3，W=1.0 g/cm3;

W/C=0.270

c/3.1+w/1.0=1 000

解得:W=456 kg，C=1 688 kg每立方浆液材料用量

水泥∶水 =1 688 kg∶456 kg=1.000∶0.270

(3)计算孔道压浆剂用量

为了降低水泥浆液水胶比、提高浆液流动度、做到零泌水、微膨胀满足设计强度、延缓水泥浆凝结时间，我们掺加JC-K10高性能孔道压浆剂，根据江苏中凯新材料有限公司外加剂使用说明，掺量取10% ～15%采用内掺法，即可以取代等量水泥，降低水泥用量，JC-K10孔道压浆剂掺量取水泥用量的11%，则每立方浆液材料用量

水泥∶水∶JC-K10 孔道压浆剂 =1 502 kg∶456 kg∶186 kg=1.000∶0.304∶1.224

5 浆液试配，调整确定试验室配合比

为了检验浆液抗折强度、抗压强度，以及浆液拌和物流动度、泌水率、膨胀率是否满足要求，我们分别选择两个不同的水胶比进行验证，现列表如表1。

表1 水胶比试验

两个水胶比的浆液配合比流动度、泌水率、自由膨胀率均满足设计要求，浆液抗折强度、抗压强度，经拌制，测定3组 40 mm ×40 mm ×160 mm 的试件，标准养护3 d、7 d、28 d，试验方法应按现行国家标准《水泥胶砂强度检验方法(ISO)法》(GB/T17671-1999)的规定，进行抗压强度和抗折强度试验，强度都能满足规程JTG/T F50-2011后张孔道压浆浆液性能指标要求，为此我们选定2号为试验室配合比。每立方米浆液材料用量

水泥∶水∶JC-K10 孔道压浆剂 =1 502 kg∶456 kg∶186 kg=1.000∶0.304∶1.224

6 孔道压浆浆液性工程中应用

新《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011就是从优化孔道压浆配合比出发，提高了浆液性能指标，为普通孔道压浆及真空辅助压浆施工创造了条件。真空辅助压浆其原理是指在预应力管道压浆时，先用真空泵抽吸波纹管孔道中的空气，使孔道内的空气尽量稀薄，真空度稳定在-0.06～0.1 MPa之间，并保持真空度稳定，稳定后立即开启孔道压浆端的阀门，用灌浆泵将水泥浆从孔道的另一端灌入，直至充满整条孔道，并加以0.5～0.7 MPa的正压力，对超长孔道，最大压力不超过1.0 MPa。压浆的充盈度应达到孔道另一端饱满并且排气孔排出与规定的流动度相同的水泥浆为止，关闭出浆口后，宜保持不小于0.5 MPa的稳定期，保持时间3～5 min，以提高预应力孔道灌浆的饱满度和密实度，提高后张预应力混凝土结构安全性和耐久性的有效措施。