孔道压浆剂试验研究

孔道压浆剂试验性能研究

陈岩

干粉砂浆课题组

摘要：针对压浆材料本身的特点，通过试验，研究了孔道压浆剂应用于不同水泥的性能变化，分析孔道压浆剂针对不同水泥的调整方法。同时，压浆剂在各标准要求下，指标要求略有不同，实际应用时，应按照具体的设计规范进行配合比试验。

关键词：压浆剂；水泥适应性；调整方法；

1前言

孔道压浆材料是由水泥、减水剂、膨胀剂、矿粉或磨细矿渣，硅灰等多种材料构成的混合材料。由于没有砂石等骨料，收缩性相对比较高。由于公路桥梁较铁路桥梁的压浆孔道要细，为保证压浆料能密实填充孔道，防止泌水离析，公路桥梁设计中对压浆料水胶比以及流动性能要求更为严格，因此《公路桥涵施工技术规范》中要求压浆料的水胶比控制在0.26~0.28，且浆体初始、30min、60min流动度分别为10~17s、10~20s、10~25s。在此条件下，压浆剂的选择更是重要。

近些年来，诸多企业和科研单位对压浆材料的改性做了大量的试验研究。对从现场拌制的压浆料做出了一定的改进，通过加入外掺剂等形式改性水泥，与此同时配合弗克高效减水剂的相互作用，提升了孔道压浆材料的工作流动性与粘结性能。苏州弗克技术股份有限公司通过压浆剂的研究发现，水泥与压浆剂之间具有一定的适应性，水泥品种不同，配合压浆剂拌合而成的压浆料性能差异很大。因此，研究孔道压浆剂与不同水泥之间的适应性，对于压浆剂配合比设计具有很大的意义，有利于及时针对施工用水泥进行压浆剂配方微调，确保工程质量。

2试验材料

2.1 原材料

（1）海螺PO42.5级水泥；华润PO42.5级水泥；南方PO42.5水泥；冀东PO42.5水泥；富力PO42.5水泥；青海长白山PO42.5水泥；祁连山PO42.5水泥；

（2）弗克压浆剂D750；

（3）膨胀剂及部分DC750核心添加剂；

3试验方法

3.1 试验方案

在对预应力孔道压浆剂的选择过程中，主要从浆体的流动度、膨胀率、泌水率、充盈度、凝结时间及抗折抗压强度等指标来进行判定的。

以海螺42.5水泥为基准水泥，配制出满足标准要求的压浆剂，再以此配方的压浆剂与其他品牌的水泥进行适应性试验。考虑到不同水泥对流动度的影响最为显著，因此本试验以流

动性作为关键指标进行性能评判。判定不同地区水泥与压浆剂之间的适应性，根据调整结果，总结出压浆剂水泥适应性调整方法。

3.2 压浆剂对不同地区水泥的适应性

压浆剂选用D750高性能压浆剂材料，水为试验室用水，水灰比选取最佳水灰比0.28，按照试验中不同地区的水泥：压浆剂（D750）=9:1进行试验。通过浆体流动性的指标来进行判定。结果如表所示。

水泥品牌初始流动度/s 30min流动度/s

苏州海螺15.68 18.92

安徽华润16.35 20.02

浙江南方18.31 21.43

河北冀东19.53 22.39

上海富力20.19 23.42

青海长白山21.22 24.33

青海祁连山23.04 25.67

从试验结果可以看出，不同地区的水泥与压浆剂的适应性具有很大的差别。这主要是因为不同水泥所含有的掺合料不一致，导致对外加剂的吸附效果不同，减水效果自然影响很大。

3.3 压浆剂针对不同水泥的调整方法

根据不同地区的水泥，主要有以下几种调整方案。

3.3.1 水泥检测

对水泥的物理指标以及化学分析，主要包括测定水泥标准稠度用水量，以及胶砂的1天抗压强度。在1天抗压强度相当的情况下，标准稠度用水量越大，所配压浆料的浆体流动性越差。

3.3.2 流动度调整

浆体流动度越差，主要是由于减水剂掺量不足或减水剂与水泥的适应性不良造成的。一般通过增大减水剂掺量进行改善。但减水剂掺量不宜过大，有可能导致浆体离析泌水，影响浆体的凝结时间等等。如果减水剂与水泥的适应性不佳，则可考虑更换减水剂种类，进行重复性试验。

3.3.3 气泡调整

如果表面气泡较多，可适当提高消泡剂掺量，但掺量不宜过高，否则会造成浆体泌水，对砂浆强度也有可能造成影响。

3.3.4 凝结时间调整

当浆体流动度损失过大，凝结时间有问题时，可提高缓凝剂进行改善。如果改善效果不明显，则需进行更换缓凝剂种类，重复进行试验，直至找出合适的缓凝剂品种。

必须注意的是，由于压浆料属于高流态浆体，材料性能受环境因素以及搅拌方法影响较大。温度过高或者过低都会对材料造成影响。应适当控制试验温度以及搅拌速率，来进行压浆剂水泥适应性试验。

4试验结果及分析

（1）孔道压浆剂与水泥具有适应性问题。不同地区的水泥与压浆剂的作用效果均不相同。因此，在压浆剂使用之前，必须进行原材料的判定及初步分析，进行水泥适应性判定，从而选择压浆剂最佳配合比。

（2）不同地区水泥压浆剂的调整方法不尽相同。可以通过水泥的检测，基本配方试验以及外加剂的调整，来解决水泥适应性不好的问题，从而更好的保证产品质量。

参考文献

[1] 卢安修编著，无机非金属材料导论.中南大学出版社，2003

[2] 国家自然科学基金委员会.工程与材料科学部编著.无机非金属材料科学.科学出版社，2006

[3] 王培铭主编.无机非金属材料学.同济大学版社，1999

[4] 王红，硅酸盐水泥熟料对硫铝酸盐水泥某些性能的影响[J]，武汉建设学院学报，1984-4-7

[5] 刘晓宇，硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥复合性能的研究，1998-10-12