装配式建筑钢筋连接用套筒灌浆料试验分析高建鹏

装配式建筑钢筋连接用套筒灌浆料试验分析高建鹏
发布时间：2021-11-08T04:47:32.230Z 来源：《建筑模拟》2021年第9期作者：高建鹏1 袁建华2 郗凌子3 马晓明3 [导读] 随着建筑工业化相关政策及行业规范的陆续推出，装配式混凝土结构在我国迎来了发展的机遇期。

装配式混凝土建筑的发展，除了预制构件的设计制作外，构件的安装和连接质量至关重要。

目前，工程上常用的纵向钢筋连接方式是采用套筒灌浆连接，灌浆套筒连接是一种由工程实践需要和技术发展而产生的新型钢筋连接方式，其原理是用水泥基灌浆料将钢筋和套筒牢固地连接在一起，以解决了预制构
件纵向钢筋连接问题。

然连接质量的可靠性，取决于灌浆料自身的品质和施工灌浆质量，故进一步加强对灌浆料的试验研究非常有必要。

高建鹏1 袁建华2 郗凌子3 马晓明3 1西安绿建纵横建筑科技有限公司陕西西安 2西安建构实业有限责任公司陕西西安 3陕西龙腾世纪实业有限公司陕西西安
摘要：随着建筑工业化相关政策及行业规范的陆续推出，装配式混凝土结构在我国迎来了发展的机遇期。

装配式混凝土建筑的发展，除了预制构件的设计制作外，构件的安装和连接质量至关重要。

目前，工程上常用的纵向钢筋连接方式是采用套筒灌浆连接，灌浆套筒连接是一种由工程实践需要和技术发展而产生的新型钢筋连接方式，其原理是用水泥基灌浆料将钢筋和套筒牢固地连接在一起，以解决了预制构件纵向钢筋连接问题。

然连接质量的可靠性，取决于灌浆料自身的品质和施工灌浆质量，故进一步加强对灌浆料的试验研究非常有必要。

关键词：装配式建筑钢筋连接灌浆料试验研发前言
灌浆料是以由水泥为基础材料，配以细骨料、混凝土外加剂等组成的一种新型干混材料，在施工现场按照技术要求加水搅拌均匀形成的一种自流浆体，具有低粘度、大流动性、早强、高强、微膨胀等性能。

适用于建筑产业化、装配式纵向预制构件灌浆套筒与钢筋的连接，也适用于大型设备基础的二次灌浆、钢结构柱角的灌浆等。

为保证装配式建筑行业和工程质量健康有序发展，于2013年10月，国家颁布了《钢筋连接用套筒灌浆料》JG/T 408-2013，灌浆料、灌浆套筒生产厂家也如雨后春笋遍地开花，为装配式建筑的发展起到了相当大的推动作用，然在2017年左右，我国装配式建筑发展较快的某城市，通过科学的检测手段，对某装配式建筑工程套筒灌浆质量进行了检测，发现灌浆饱满度存在严重缺陷，引起强烈社会轰动，开始有人质疑在我国发展装配式建筑的科学性，尤其以茅洪斌先生的网络大作《让装配式建筑去死吧》反映最为强烈。

这篇对装配式建筑发展片面理解的情绪化文章阅读量竟高达到几十万，并获得了很多网友点赞，也从侧面反映了在现阶段装配式建筑中确实存在灌浆材料质量参差不齐，灌浆作业技术标准不健全，灌浆检测手段不完备等问题。

套筒灌浆质量受灌浆料产品质量，灌浆作业现场温湿度等因素影响较大，其饱满程度也暂无可靠成熟检测手段，即便有可靠有效检测方式，当检出存在缺陷时，维修修复工作又无法开展。

所以为消除质量安全隐患，采购质量稳定、性能优质的灌浆料就特别重要。

本文依据《钢筋连接用套筒灌浆料》JG/T 408要求，进行灌浆料配合比试验，分享试验过程数据，以期为未来灌浆料的研究和制备技术提供参考。

一、试验分析
根据质量要求确认试验材料。

1.1 灌浆料通过机械设备将浆体注入套筒内腔，因无法振捣，要求有浆料有大的流动性，能自动填充满套筒内腔，现试验骨料选用水泥ISO标准砂筛除1.18mm以上颗粒（颗粒级配见表1），胶凝材料使用陕西尧柏P.O5
2.5水泥，（试验结果见下表2），水料质量比参考北京思达建茂产品使用说明书要求13%进行。

表1：试验用砂颗粒级配检测结果
表2：试验用水泥性能检测结果
1.2 初始流动性和易性测试。

采用固定减水剂、拌合水用量，通过调整骨料和胶凝材料比例，观测拌合物的最大扩展度和和易性，确定最佳胶骨比。

通过以下试验数据（表3）可得，随着骨料用量的增加，拌合物流动性呈下降趋势，并伴随有泌水产生，控制胶凝材料用量在450～～500㎏/吨，较为合理。

表3：拌合物的扩展度和和易性试验（单位：克）
备注外加剂使有西卡聚羧酸高性能干粉减水剂。

1.3 体积膨胀性能测试。

根据《钢筋连接用套筒灌浆料》JG/T 408对竖向膨胀率的要求得知，套筒灌浆料所使用的膨胀剂是一种新型的复合膨胀剂，其不光能在浆体凝固后产生膨胀应力，还能在使浆体在塑性状态时持续产生膨胀。

经市场调研了解，购得某公司生产的EEA型复合膨胀剂，掺量按照厂家推荐6～～8%掺量进行，试验配合比及膨胀率检测数据见表4：
膨胀率检测数据
1.4 强度试验
经进行体积膨胀性能试验，灌浆料初期配合比雏形基本确定。

强度试验我们采用不同强度等级水泥和三种砂子样品进行测试，砂子分别为陕西本地水洗砂、机制砂、ISO标准砂进行试验，颗粒级配采用同表1的颗粒组合。

灌浆料配置因水灰比较小，为保障中后期强度持续增长，采用内掺法，掺入3～～5%的上海埃凯硅粉分别进行试验。

减水剂用量以保证试验拌合物初始流动度达到320～～350控制，膨胀剂用量参考厂家推荐掺量。

搅拌采用水泥胶砂搅拌机拌制，拌制完成先依据《钢筋连接用套筒灌浆料》JG/T 408测试流动度，流动度检测不合格可通过调整减水剂用量调配，随后成型40×40×160试件，标准养护测定不同龄期抗压强度。

试验配合比及测试数据汇总见表5：（单位：g）
二、试验结果
2.1经试验最终确定配合比为GJ006号，重新拌制进行性能测试，符合《钢筋连接用套筒灌浆料》JG/T 408-2019规范要求，结果见表6：
2.2 采用该灌浆料进行灌浆套筒管浆，依据《钢筋机械连接技术规程》JGJ107-2016要求，进行连接件力学性能试验检测，试件断于钢筋母材，单向拉伸符合一级接头规范指标要求，未出现钢筋从灌浆料中拔出现象。

详见下图。

三、结论
3.1 骨料的选择，在满足颗粒堆积密度最优化的前提下，尽量控制最大粒径，以免影响灌浆料的通过性。

3.2配置灌浆料可参考混凝土配合比设计理论，高强度等级的水泥，高品质的矿物掺合料，更易达到强度设计要求。

3.3灌浆料配置所使用的膨胀剂是一种新型的膨胀材料，具体掺量必须经试验确定。

3.4选择质量稳定的减水剂，为改善拌合物和易性，可适量掺加消泡剂等材料。