CN100398480C

CN100398480C - 高强水泥砂浆及灌注该砂浆的施工方法

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Publication number: CN100398480C
Application number: CNB2004100547880A
Authority: CN
Inventors: 周红梅; 朱万旭; 黄颖; 张庆; 张有德
Original assignee: Liuzhou OVM Machinery Co Ltd
Current assignee: Liuzhou OVM Machinery Co Ltd
Priority date: 2004-07-21
Filing date: 2004-07-21
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2024-07-21
Also published as: CN1724437A

Abstract

一种高强水泥砂浆及灌注该砂浆的施工方法，该砂浆由混合干粉料和水按混合干粉料∶水＝1∶0.15～0.25的重量份数比例混合而成，所述混合干粉料中各组份含量以重量份数计算为：水泥1，砂子0.5～1.5，粉煤灰0.1～0.4，高效减水剂0.01～0.02，膨胀剂0.05～0.15，铝粉0～0.00008，消泡剂0～0.005，乳胶粉0.001～0.02。应用该高强水泥砂浆进行灌注的施工方法包括基础处理、支模、备浆、浇灌、养护、拆除模板、侧面砂浆修整、养生、质量检验与验收等工序，该高强水泥砂浆，流动度好、可工作时间长，弹性模量高、无泌水无分层无离析且制作工艺简单，可应用于铁路或城市轻轨无碴轨道基座与板间的灌注，其灌注施工方法简单、方便。

Description

高强水泥砂浆及灌注该砂浆的施工方法

技术领域：

本发明涉及一种建筑材料及其应用方法，特别是一种适于灌注在铁路或城市轻轨无碴轨道基座与轨道板间的高强水泥砂浆及灌注该砂浆的施工方法。

背景技术：

铁路或城市轻轨无碴轨道基本结构为：在桥面上铺设混凝土基座，在混凝土基座上架设轨道板，轨道板底距混凝土基座顶面约50mm，在基座与轨道板间需灌注一种建筑材料——高强水泥砂浆，该建筑材料是铁路或城市轻轨无碴轨道结构弹性调整层的关键组成部份，其标准要求相当高，技术指标多，目前国内申请号为：02139237.4的“水泥乳化沥青砂浆及制造方法和在铁路或城市轻轨无碴轨道中的应用”发明专利申请公开了一种专用于城市轻轨无碴轨道中的水泥乳化沥青砂浆及制造方法，该技术方案不足之处在于：1、材料组成成份多，其中乳化沥青的配制繁琐，2、该水泥乳化沥青砂浆的制备需现场搅拌，并依次加入组份材料，对搅拌时间及速度均要控制，不利于现场施工3、砂浆灌浆时要采用间孔、顺推、多次反复灌注方法，施工繁琐，且容易分层。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是：上述“水泥乳化沥青砂浆及制造方法”所存在的上述不足，提供一种流动度好、可工作时间长，弹性模量高、无泌水无分层无离析且制作工艺简单的高强水泥砂浆，该种砂浆不仅可应用于铁路或城市轻轨无碴轨道基座与板间的灌注，通过成份的调节还可应用于预应力锚索的锚头灌浆及体外索转向器的灌浆等需灌注浆料的场合，其灌注施工方法简单、方便。

解决其上述技术问题的技术方案是：一种高强水泥砂浆，其特征在于：该砂浆由混合干粉料和水按混合干粉料∶水＝1∶0.15～0.25的重量份数比例混合而成，所述混合干粉料中各组份含量以重量份数计算为：

水泥1，砂子0.5～1.5，粉煤灰0.2～0.4，高效减水剂0.01～0.02，膨胀剂0.05～0.15，铝粉0～0.00008，消泡剂0～0.005，乳胶粉0.001～0.02。

混合干粉料中各组份的特征是：

所述的水泥是低碱、对高效减水剂相容性好的普通硅酸盐水泥；

所述的砂子是坚硬不含杂质的硅质砂粒，其最大粒径不超过1.5毫米；

所述的膨胀剂是主要成分为硫铝酸盐的膨胀剂；

所述的粉煤灰是II级以上粉煤灰，其质量指标是：细度≤20％，烧失量≤8％，需水量比≤105％，SO₃含量≤3％，含水量≤1％，f₂₈抗压强度比≤62％；

所述的高效减水剂是萘系高效减水剂，其性能指标满足减水率≥12％，泌水率比≤90％，含气量≤3％，收缩率比≤135％，f₁抗压强度比≥140％之要求；

所述的铝粉的细度为200～400目；

所述的消泡剂是含水量＜1％，PH值在8～9.5，消泡活性物含量为20％，消泡速度快，化学性质稳定的粉状消泡剂；

所述的乳胶粉是可溶于水，具有良好的可再分散性能的乳胶干粉。

本发明的进一步技术方案是：该砂浆由混合干粉料和水按混合干粉料∶水＝1∶0.15～0.22的重量份数比例混合而成，所述混合干粉料中各组份含量以重量份数计算为：

水泥1，砂子0.5～1.0，粉煤灰0.2～0.25，高效减水剂0.011～0.0125，

膨胀剂0.05～0.10，铝粉0.000045～0.00006，消泡剂0～0.001，

乳胶粉0.005～0.02。

本发明的又进一步技术方案是：该砂浆由混合干粉料和水按混合干粉料∶水＝1∶0.18～0.25的重量份数比例混合而成，所述混合干粉料中各组份含量以重量份数计算为：

水泥1，砂子0.5～1.5，粉煤灰0.2～0.4，高效减水剂0.015～0.02，

膨胀剂0.05～0.15，铝粉0，消泡剂0，乳胶粉0.001～0.02。

灌注上述高强水泥砂浆的施工方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

A、基础处理

①、清洁：构件就位调整完后，用压缩空气或吸尘器将已处理的混凝土表面上的粉尘、杂物等再清扫一遍；浮锈和油污要擦掉；

②、湿底：灌浆前，对基底要保持湿润状态，但不得有积水；

B、支模

构件就位调整、基础处理完成之后，在构件底板周围支上模板，模板装配应牢固，所有的缝隙要进行密封；

C、备浆

①、准备合格的“高强水泥砂浆混合干粉料”：根据工程需要，以重量份数计算，按根据工程需要，以重量份数计算，按水泥1，砂子0.5～1.5，粉煤灰0.2～0.4，高效减水剂0.01～0.02，膨胀剂0.05～0.15，铝粉0～0.00008，消泡剂0～0.005，乳胶粉0.001～0.02比例准备合格的“高强水泥砂浆混合干粉料”；

②、现场制备“高强水泥砂浆”：将“高强水泥砂浆混合干粉料”放入强制式搅拌机，按混合干粉料∶水＝1∶0.15～0.25的重量份数比例加水混合后进行搅拌，水温为5～30℃；

③、检测砂浆性能，对不合格的砂浆进行成分调整至合格；

D、浇灌

将制备好的“高强水泥砂浆”从1～10个灌浆孔同时一次性灌入构件底板与基础之间，使灌浆充实；搅拌好的砂浆料应在30分钟左右完成灌注；

E、养护

终凝后2小时可进行常规保湿养护——在12小时以内加以覆盖，并浇水养护；

F、拆除模板；

G、侧面砂浆修整；

H、养生：常规保湿养护——养护时间＞14天；

I：质量检验与验收。

本发明之高强水泥砂浆——简称ZH砂浆及其灌注该砂浆的施工方法具有的有益效果是：

1、流动性好：在水灰比很低的情况下，可获得很大的流动度，能完全填满灌注空间，并实现自流平和自密实，并且无泌水，分层和离析。

2、微膨胀：使填充部位不产生收缩，确保粘结处无缝隙、不松动，与钢筋握裹力大，与老砼粘结牢固。

3、早强高强：抗压强度1天在30Mpa左右，28天在65Mpa左右(参见附表一)。

4、耐久性能好：灌浆材料碱含量和Cl^-含量极低，无碱-集料反应之危害，对钢筋、钢绞线无锈蚀，耐久坚固。

5、用于地面自动找平，提高施工效率，省工省力，保证地面平整。

6、其主要成分——混合干粉料取材容易、生产工艺简单，没有化学反应，无废物产生，可在工厂实现大规模机械化作业，提高效益，产品质量能精确控制，也确保施工质量。

7、应用范围较广——本发明之高强水泥砂浆，不仅适合用作灌注在铁路或城市轻轨无碴轨道基座与轨道板间的砂浆；通过成份的调节还可应用于预应力索的锚头灌浆及体外索转向器的灌浆等需灌注浆料的场合以及大型设备及精密设备的底座安装固定以及机床与地脚螺栓之间的连接时所需的砂浆灌注。

8、施工操作方便、简单，使用本发明之高强水泥砂浆进行浇灌时，只需从指定的灌浆孔同时一次性灌入，而不需要使用间孔、顺推、多次反复灌注，施工操作简单、方便，并且使用过程对环境污染小，有利于环保。

下面，结合附图和实施例对本发明之高强水泥砂浆及灌注该砂浆的施工方法的技术特征作进一步的说明。

附图说明：

图1：本发明之高强水泥砂浆的主要成分——混合干粉料的生产流程图；

图2：应用本发明之高强水泥砂浆进行灌注施工流程图；

图3～图4：应用本发明之高强水泥砂浆进行轨道板与基础连接的灌浆作业示意图；

其中，图3是图4的A-A剖视图，图4是图3的俯视图；

图5：应用本发明之高强水泥砂浆进行大型设备及精密设备的基础的灌浆作业示意图；

图6：应用本发明之高强水泥砂浆进行机床地脚螺栓与机床的二次灌浆作业示意图；

图7：应用本发明之高强水泥砂浆对预应力锚索锚头进行灌浆作业示意图；

图8：应用本发明之高强水泥砂浆对体外索转向器进行灌浆作业示意图。

图中，1-轨道板，2₁、2₂、……2₁₀-本发明之高强水泥砂浆灌注轨道板与基础连接的灌浆口，3-地角螺栓，4、7、10、18、20-本发明之高强水泥砂浆，5-轨道基座，6、11、15、22-灌浆口，8-大型设备及精密设备的基础，9-大型设备及精密设备的混凝土地基，12-机床架，13-地脚螺栓，14-机床的混凝土地基，16-锚头，17、21-混凝土、19-转向器。

具体实施方式：

实施例一～实施例三：

一种高强水泥砂浆，由混合干粉料和水按混合干粉料∶水＝1∶0.17～0.21的重量份数比例混合而成，所述混合干粉料中各组份含量以重量份数计算为：

膨胀剂0.05～0.10，铝粉0.000045～0.00006，消泡剂0～0.001，

乳胶粉0～0.02。

所述混合干粉料制造过程如下：

1)对制作混合干粉料的各原材料按下述标准进行检验：

水泥----采用普通硅酸盐水泥，低碱，对高效减水剂的相容性要好，本实施例采用425号普通硅酸盐水泥；

砂子----选用坚硬不含杂质的硅质砂粒，最大粒径不超过1.5毫米，本实施例采用广西石英砂，细度为40～70目；

膨胀剂----采用主要成分为硫铝酸盐的膨胀剂，不管是在早期还是后期都可以产生一定体积的膨胀，提高抗渗性和耐久性，防止开裂，并且不含钠盐，不会引起碱-骨料反应，延长构件的使用寿命，本实施例采用抗裂防水混凝土膨胀水泥AEA；

粉煤灰----选用II级粉煤灰以上，它的细度≤20％，烧失量≤8％。需水量比≤105％，SO₃含量≤3％，含水量≤1％，f₂₈抗压强度比≤62％，本实施例采用柳州电厂生产的二级粉煤灰；

高效减水剂------要使浆料能够自流平，主要是利用萘系高效减水剂，其满足减水率≥12％，泌水率比≤90％，含气量≤3％，收缩率比≤135％，f₁抗压强度比≥140％等要求，本实施例采用高效减水剂FDN；

铝粉-铝粉细度为：200～400目；

消泡剂-选用含水量＜1％，PH值在8～9.5，消泡活性物含量为20％，消泡速度快，化学性质稳定，抑泡时间久，既能快速消除已形成的泡沫，也能防止泡沫再生的粉状消泡剂；

乳胶粉-可溶于水，具有良好的可再分散性能的乳胶干粉。

2)按附表二所列比例分别称取组成混合干粉的原材料：水泥、砂子、粉煤灰、高效减水剂、膨胀剂，铝粉，乳胶粉；

3)混合：将称量出的各组份依次放入密封容器中，充分混合；

4)混合料成品检验：取上述混合粉料按混合干粉料∶水＝1∶0.15～0.25的重量份数比例中不同比例分别加水制成含水量不同的砂浆料，测试其性能指标(性能指标参见附表一)；

5)包装：将符合性能指标的混合干粉料用防潮袋包装待用。

各实施例中组成混合干粉的原材料各组份的具体含量参见“附表二：混合干粉料中各组份含量一览表”。

按实施例一～实施例三所述比例制作的混合干粉料及其加水制成的“高强水泥砂浆”主要用作灌注在铁路或城市轻轨无碴轨道基座与轨道板间的砂浆，简称——“ZH砂浆”。

实施例四～实施例六：

一种适用于预应力锚头及体外索转向器进行灌注作业的“高强水泥砂浆”，由混合干粉料和水按混合干粉料∶水＝1∶0.18～0.25的重量份数比例混合而成，所述混合干粉料中各组份含量以重量份数计算为：

水泥1，砂子0.5～1.5，粉煤灰0.2～0.4，高效减水剂0.015～0.02，

膨胀剂0.05～0.15，铝粉0，消泡剂0，乳胶粉0～0.02

所述混合干粉料制造过程与实施例一～实施例三相同，但其性能可达到YB/T9261-98中规定的I级品。

各实施例中组成混合干粉的原材料各组份的具体含量参见“附表二：混合干粉料中各组份含量一览表”，其砂浆主要性能指标参见“附表一：本发明高强水泥砂浆性能指标一览表”。

按实施例四～实施例六所述比例制作的混合干粉料及其加水制成的“高强水泥砂浆”主要用于预应力索的锚头灌浆及体外索转向器灌浆，也适用于大型设备及精密设备的基础灌浆以及机床地脚螺栓与机床的二次灌浆。

实施例七：

一种在铁路或城市轻轨无碴轨道基座与轨道板间灌注上述高强水泥砂浆的施工方法，包括以下步骤：

A、基础处理

B、支模

①、安装轨道板，

②、调整及检查轨道板，

③、安装侧模，

④、对模板周围所有的缝隙进行密封，以避免灌浆料漏出；

C、备浆

①、准备合格的“高强水泥砂浆混合干粉料”：根据工程需要，以重量份数计算，按水泥1，砂子0.5～1.0，粉煤灰0.2～0.25，高效减水剂0.011～0.0125，膨胀剂0.05～0.10，铝粉0.000045～0.00006，消泡剂0～0.001，乳胶粉0～0.02比例准备“高强水泥砂浆混合干粉料”(此步骤可在工厂进行)；

②、现场制备“高强水泥砂浆”：将“高强水泥砂浆混合干粉料”放入强制式搅拌机，按混合干粉料∶水＝1∶0.17～0.21的重量份数比例加水混合后进行搅拌，水温以5～30℃为宜；

③、检测砂浆性能，对不合格的砂浆进行成分调整直至合格；

D、浇灌

将制备好的合格“高强水泥砂浆”——简称：“ZH砂浆”从指定的1～10个灌浆孔同时灌入轨道板与基础之间(参见图3、图4)，使灌浆料充实；搅拌好的砂浆料应在30分钟左右完成灌注；

E、养护

F、拆除模板

G、侧面砂浆修整：

H、养生：常规保湿养护——养护时间＞14天，最好采用喷洒混凝土养护剂进行养护的措施，该养护剂在水泥砂浆表面形成保护膜，防止水分蒸发，达到养护目的；

I：质量检验与验收。

实施例八：

一种在大型设备及精密设备的基础灌注高强水泥砂浆的施工方法，该方法包括以下步骤：

A、基础处理

B、支模

构件就位调整、基础处理完成之后，在构件底板周围支上模板，模板装配应牢固，所有的缝隙要进行密封以避免灌浆料漏出；

C、备浆

①、准备合格的“高强水泥砂浆混合干粉料”：根据工程需要，以重量份数计算，按水泥1，砂子0.5～1.5，粉煤灰0.2～0.4，高效减水剂0.015～0.02，膨胀剂0.05～0.15，铝粉0，消泡剂0，乳胶粉0～0.02比例准备“高强水泥砂浆混合干粉料”；

②、现场制备“高强水泥砂浆”：将“高强水泥砂浆混合干粉料”放入强制式搅拌机，按混合干粉料∶水＝1∶0.18～0.25的重量份数比例加水混合后进行搅拌，水温以5～30℃为宜；

③、检测“高强水泥砂浆性能”，对不合格的砂浆进行成分调整直至合格；

D、浇灌

将合格的“高强水泥砂浆”——简称：“ZH砂浆”从位于大型设备及精密设备的构件一侧的灌浆孔灌入底板与基础之间(参见图5)，使灌浆料充实；搅拌好的砂浆料应在30分钟左右完成灌注；

E、拆除模板

F、侧面砂浆修整：

G：质量检验与验收。

本实施例方法也适用于用本发明之“高强水泥砂浆”灌注机床地脚螺栓与机床的二次灌浆(参见图6)。

实施例九：

一种将上述“高强水泥砂浆”应用于预应力索的锚头灌浆及体外索转向器灌浆的施工方法，由于锚头及体外索转向器的特征，无需再进行灌浆前的基础处理、支模工序，也无需进行灌浆后的养护及拆模等后处理工序，仅包括：

C、备浆

D、浇灌

将制备好的“高强水泥砂浆”——简称：“ZH砂浆”从灌浆孔灌入锚头及体外索转向器即可，使灌浆料充实；搅拌好的砂浆料应在30分钟左右完成灌注。

实施例七～八中，对灌浆施工要求参见附表三：灌注浆料施工要求一览表。

附表一：本发明“高强水泥砂浆”性能指标一览表

附表二：混合干粉料中各组份含量一览表(以重量份数计算)

附表三：灌注浆料施工要求一览表：

Claims

1.一种高强水泥砂浆，其特征在于：该砂浆由混合干粉料和水按混合干粉料∶水＝1∶0.15～0.25的重量份数比例混合而成，所述混合干粉料中各组份含量以重量份数计算为：

水泥1，砂子0.5～1.5，粉煤灰0.2～0.4，高效减水剂0.01～0.02，

膨胀剂0.05～0.1 5，铝粉0～0.00008，消泡剂0～0.005，

乳胶粉0.001～0.02。

2.根据权利要求1所述的高强水泥砂浆，其特征在于：该砂浆由混合干粉料和水按混合干粉料∶水＝1∶0.15～0.22的重量份数比例混合而成，所述混合干粉料中各组份含量以重量份数计算为：

膨胀剂0.05～0.1 0，铝粉0.000045～0.00006，消泡剂0～0.00 1，

乳胶粉0.005～0.02。

3.根据权利要求1所述的高强水泥砂浆，其特征在于：该砂浆由混合干粉料和水按混合干粉料∶水＝1∶0.18～0.25的重量份数比例混合而成，所述混合干粉料中各组份含量以重量份数计算为：

水泥1，砂子0.5～1.5，粉煤灰0.2～0.4，高效减水剂0.015～0.02，

膨胀剂0.05～0.15，铝粉0，消泡剂0，乳胶粉0.001～0.02。

4.用权利要求1所述高强水泥砂浆进行灌注的施工方法，其特征在于：

该方法包括以下步骤：

A、基础处理

①、清洁：构件就位调整完后，用压缩空气或吸尘器将已处理的混凝土基座表面上的粉尘、杂物等再清扫一遍，浮锈和油污要擦掉；

②、湿底：灌浆前，对基座底要保持湿润状态，但不得有积水；

B、支模

C、备浆

①、准备合格的“高强水泥砂浆混合干粉料”：根据工程需要，以重量份数计算，按水泥1，砂子0.5～1.5，粉煤灰0.2～0.4，高效减水剂0.01～0.02，膨胀剂0.05～0.15，铝粉0～0.00008，消泡剂0～0.005，乳胶粉0.001～0.02比例准备合格的“高强水泥砂浆混合干粉料”；

③、检测“高强水泥砂浆性能”，对不合格的砂浆进行成分调整至合格；

D、浇灌

将制备好的“高强水泥砂浆”从1～10个灌浆孔同时一次性灌入构件底板与基础之间，使灌浆料充实；搅拌好的砂浆料应在30分钟左右完成灌注；

E、养护

F、拆除模板；

G、侧面砂浆修整；

H、养生：常规保湿养护——养护时间＞14天；

I：质量检验与验收。

5.根据权利要求4所述高强水泥砂浆进行灌注的施工方法，其特征在于：该方法步骤中除C、备浆，D、浇灌程序外，其余工序省略。