高性能灌浆料的研究及应用
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• 不含金属膨胀源，不腐蚀钢筋，抗 油渗，耐久性好
1.1 竖向膨胀
• 按照《水硬性水泥基灌浆材料（无收缩） 标准规范》（ASTM 1107）的C类要求， 高性能灌浆料的膨胀性应是复合型的，既 要有硬化后的膨胀，也要有塑性膨胀。
•
激光测量仪Shrinkage Cone
薄层收缩测试仪
（薄层收缩系统为国内第一台，国 际第八台；收缩锥体为国内第一 台，国际第六十台；）
都在95％以上。
有效承载面
—是指设备或钢结构柱脚底板 下面灌浆材料实际接触底板并可传递 受压荷载的面积与设备或钢结构柱脚 的底板总面积之比， 以百分数表示。 简称EBA
90%承载面标准图样 CGM灌浆料
1.3 流变性
灌浆料是高流态的材料，流变性的好坏至关 重要，是可施工的先决条件。目前国内反映灌浆 料流变性的指标是依据《水泥基灌浆材料应用技 术规程》（YB/T9261-98）测量新拌灌浆料的流 动度。这种方法并不能完全反映拌和物的流变行 为，例如有的灌浆料粘聚性比较高，流速很慢， 最终也能达到比较大的流动度。粘聚性较高意味 着灌浆过程中需要克服较大的摩擦阻力才能填充 整个灌浆空间，这种测量方法并不能十分准确的 反映灌浆料的施工行为。这样的灌浆料也不适合 应用于薄壁结构灌注，特别是那些较长的设备基 础二次灌浆。
结合国内外的试验研究情况和工程实践，
评判灌浆料的流变性能的优劣，应采用流 动长度与流经时间相结合的方式。测量在 流槽左端1L锥体内的新拌灌浆料在槽内流 动距离，若流动距离较长，说明流速快， 该材料的流动性越好，易于浇灌。同时测 量流动终止时所需要的时间。
序号 A B C
NVCGM
用水量 (%)
16 18 14 16 15 17 13 15
《耐化学腐蚀聚合物灌浆料的流动性和承载面积的试
验方法》（ASTM C1339），给出聚合物灌浆料有效接触 面积的测定方法。参照此方法，我们自制船型模，见图3 所示，上钢板尺寸150×600mm，厚10mm；上下钢板间 隙为50mm。将拌和好的灌浆料从一侧倒入，直至从另一 侧溢出为止。24小时后取下钢板，观察灌浆层上表面，与 标准图样进行对比，确定有效承载接触面。几次的试验结 果表明，NVCGM高性能灌浆料同两家国外的产品的EBA
防腐 材料
防水 材料
灌浆 材料
耐火 材料
Байду номын сангаас
工程材料
炉窑工程
防腐、水 工程
1 高性能灌浆料的主要特点
CGM灌浆料 产品主要特点
• 塑性膨胀和硬化期膨胀的双重效应， 确保有效承载面（EBA）大于90％， 均匀传递荷载
• 大流动度、不泌水、不离析，保证 施工更加简便快捷，确保施工质量
• 早强、高强，灌浆24小时后确保设 备正常运行生产
1.4 对水的适应性
目前国内的很多灌浆料的用水量范围都比较
窄。为便于浇筑，在施工的过程中，往往会增大 水料比，这样会带来一些负面影响，灌浆料的分 层度增加，骨料沉降明显，在灌浆层的上表面形 成浆体的富集区，同下表面相比，胶砂比大了许 多，待硬化后，表面水分蒸发，收缩比较大，增 大了开裂的趋势。根据施工现场的温度和湿度情 况，NVCGM高性能灌浆料的用水量可以在3个百 分比范围内调整，而不会发生离析，泌水现象， 极大地方便了施工。
-0.05
无塑性膨胀，后期的膨胀 虽能够补偿塑性收缩，易 降低有效承载面
CGM-1膨胀曲线 2.5
2
1.5
1
0.5
0
1
41
81
121
161
201
241
复合型膨胀
1.2 有效接触面
有效承载接触面（EBA）就是灌浆层
的上表面与设备底板实际接触的面积与设 备底板面积之比，以百分比的形式表述。 对于高性能灌浆料而言，也是个极其重要 的性能指标，直接反映灌浆料与设备基础 板接触的程度 。
内容概要：
1 高性能灌浆料的主要特点 1.1 竖向膨胀 1.2 有效接触面 1.3 流变性 1.4 对水的适应性 1.5 抗压强度 2 工程应用 3 结语
中冶集团建筑研究总院工程材料研究院 中国京冶工程技术有限公司工程材料分公司
主要从事EPC工程总承包和耐火、防腐、防水、灌浆等新型建筑材料 （研发、生产、经营）、高端前沿技术研究以及国标、行标的编制等工作， 公司现有员工322人，其中教授级高工、 高级工程师、 博士生、研究生占 30%以上， 具有防腐保温工程专业承包一级、建筑防水工程专业承包二级、 炉窑工程专业承包二级、建筑装修装饰工程专业承包三级等资质。公司下辖 北京纽维逊建筑工程技术有限公司和北京冶建新技术公司，并设有灌浆材料 研究所、防腐蚀研究所、 防水研究所、防火研究所、炉窑耐火研究所、 工 程材料检测部、三个生产基地和五个分公司。
表1 流槽法测量流变性的试验结果
流动距离 (mm) 755 856 626 693 747 785 850 908
流变性项目
流动终止时间 (s)
流动距离 (mm)
145
675
165
770
112
570
127
615
210
645
227
670
165
775
170
865
流动终止时间 (s) 165 170 135 150 240 265 180 185
利用Shrinkage cone 锥体收缩测试单 元测试灌浆料的膨胀性。其测试原理是在 新拌灌浆料的表面放置一个具有反射功能 的玻璃薄片，由于灌浆料竖向高度的变化 会引起玻璃薄片位置的改变，激光在薄片 上的反射距离也就相应的有所不同，经过 数据分析处理得出膨胀曲线。
膨胀率，% 膨胀率，%
膨胀率，%
在国外，反映灌浆料流变性的性能指
标多采用流秒的方式。如日本资料介绍，用上 口直径70mm，下口直径14mm，高400mm的 圆锥体，堵住下口，往其中倒满灌浆料，放 开下口，同时计时，到锥体内的物料流完为 止。也就是说通过灌浆料流经圆锥体的时间 来反映流变性，这种方法比较适合骨料较细 的灌浆料。而国内的灌浆料的骨料一般都大 于2mm，因而不适合采用流秒的方法。
典型膨胀曲线
DC灌浆料膨胀曲线
0
1
41
81
121
161
201
241
281
-0.1
-0.2
-0.3
-0.4
-0.5
-0.6
-0.7
-0.8
后期的膨胀不能补偿 塑性收缩
0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05
0 1 25 49 73 97 121 145 169 193 217 241 265 289
1.1 竖向膨胀
• 按照《水硬性水泥基灌浆材料（无收缩） 标准规范》（ASTM 1107）的C类要求， 高性能灌浆料的膨胀性应是复合型的，既 要有硬化后的膨胀，也要有塑性膨胀。
•
激光测量仪Shrinkage Cone
薄层收缩测试仪
（薄层收缩系统为国内第一台，国 际第八台；收缩锥体为国内第一 台，国际第六十台；）
都在95％以上。
有效承载面
—是指设备或钢结构柱脚底板 下面灌浆材料实际接触底板并可传递 受压荷载的面积与设备或钢结构柱脚 的底板总面积之比， 以百分数表示。 简称EBA
90%承载面标准图样 CGM灌浆料
1.3 流变性
灌浆料是高流态的材料，流变性的好坏至关 重要，是可施工的先决条件。目前国内反映灌浆 料流变性的指标是依据《水泥基灌浆材料应用技 术规程》（YB/T9261-98）测量新拌灌浆料的流 动度。这种方法并不能完全反映拌和物的流变行 为，例如有的灌浆料粘聚性比较高，流速很慢， 最终也能达到比较大的流动度。粘聚性较高意味 着灌浆过程中需要克服较大的摩擦阻力才能填充 整个灌浆空间，这种测量方法并不能十分准确的 反映灌浆料的施工行为。这样的灌浆料也不适合 应用于薄壁结构灌注，特别是那些较长的设备基 础二次灌浆。
结合国内外的试验研究情况和工程实践，
评判灌浆料的流变性能的优劣，应采用流 动长度与流经时间相结合的方式。测量在 流槽左端1L锥体内的新拌灌浆料在槽内流 动距离，若流动距离较长，说明流速快， 该材料的流动性越好，易于浇灌。同时测 量流动终止时所需要的时间。
序号 A B C
NVCGM
用水量 (%)
16 18 14 16 15 17 13 15
《耐化学腐蚀聚合物灌浆料的流动性和承载面积的试
验方法》（ASTM C1339），给出聚合物灌浆料有效接触 面积的测定方法。参照此方法，我们自制船型模，见图3 所示，上钢板尺寸150×600mm，厚10mm；上下钢板间 隙为50mm。将拌和好的灌浆料从一侧倒入，直至从另一 侧溢出为止。24小时后取下钢板，观察灌浆层上表面，与 标准图样进行对比，确定有效承载接触面。几次的试验结 果表明，NVCGM高性能灌浆料同两家国外的产品的EBA
防腐 材料
防水 材料
灌浆 材料
耐火 材料
Байду номын сангаас
工程材料
炉窑工程
防腐、水 工程
1 高性能灌浆料的主要特点
CGM灌浆料 产品主要特点
• 塑性膨胀和硬化期膨胀的双重效应， 确保有效承载面（EBA）大于90％， 均匀传递荷载
• 大流动度、不泌水、不离析，保证 施工更加简便快捷，确保施工质量
• 早强、高强，灌浆24小时后确保设 备正常运行生产
1.4 对水的适应性
目前国内的很多灌浆料的用水量范围都比较
窄。为便于浇筑，在施工的过程中，往往会增大 水料比，这样会带来一些负面影响，灌浆料的分 层度增加，骨料沉降明显，在灌浆层的上表面形 成浆体的富集区，同下表面相比，胶砂比大了许 多，待硬化后，表面水分蒸发，收缩比较大，增 大了开裂的趋势。根据施工现场的温度和湿度情 况，NVCGM高性能灌浆料的用水量可以在3个百 分比范围内调整，而不会发生离析，泌水现象， 极大地方便了施工。
-0.05
无塑性膨胀，后期的膨胀 虽能够补偿塑性收缩，易 降低有效承载面
CGM-1膨胀曲线 2.5
2
1.5
1
0.5
0
1
41
81
121
161
201
241
复合型膨胀
1.2 有效接触面
有效承载接触面（EBA）就是灌浆层
的上表面与设备底板实际接触的面积与设 备底板面积之比，以百分比的形式表述。 对于高性能灌浆料而言，也是个极其重要 的性能指标，直接反映灌浆料与设备基础 板接触的程度 。
内容概要：
1 高性能灌浆料的主要特点 1.1 竖向膨胀 1.2 有效接触面 1.3 流变性 1.4 对水的适应性 1.5 抗压强度 2 工程应用 3 结语
中冶集团建筑研究总院工程材料研究院 中国京冶工程技术有限公司工程材料分公司
主要从事EPC工程总承包和耐火、防腐、防水、灌浆等新型建筑材料 （研发、生产、经营）、高端前沿技术研究以及国标、行标的编制等工作， 公司现有员工322人，其中教授级高工、 高级工程师、 博士生、研究生占 30%以上， 具有防腐保温工程专业承包一级、建筑防水工程专业承包二级、 炉窑工程专业承包二级、建筑装修装饰工程专业承包三级等资质。公司下辖 北京纽维逊建筑工程技术有限公司和北京冶建新技术公司，并设有灌浆材料 研究所、防腐蚀研究所、 防水研究所、防火研究所、炉窑耐火研究所、 工 程材料检测部、三个生产基地和五个分公司。
表1 流槽法测量流变性的试验结果
流动距离 (mm) 755 856 626 693 747 785 850 908
流变性项目
流动终止时间 (s)
流动距离 (mm)
145
675
165
770
112
570
127
615
210
645
227
670
165
775
170
865
流动终止时间 (s) 165 170 135 150 240 265 180 185
利用Shrinkage cone 锥体收缩测试单 元测试灌浆料的膨胀性。其测试原理是在 新拌灌浆料的表面放置一个具有反射功能 的玻璃薄片，由于灌浆料竖向高度的变化 会引起玻璃薄片位置的改变，激光在薄片 上的反射距离也就相应的有所不同，经过 数据分析处理得出膨胀曲线。
膨胀率，% 膨胀率，%
膨胀率，%
在国外，反映灌浆料流变性的性能指
标多采用流秒的方式。如日本资料介绍，用上 口直径70mm，下口直径14mm，高400mm的 圆锥体，堵住下口，往其中倒满灌浆料，放 开下口，同时计时，到锥体内的物料流完为 止。也就是说通过灌浆料流经圆锥体的时间 来反映流变性，这种方法比较适合骨料较细 的灌浆料。而国内的灌浆料的骨料一般都大 于2mm，因而不适合采用流秒的方法。
典型膨胀曲线
DC灌浆料膨胀曲线
0
1
41
81
121
161
201
241
281
-0.1
-0.2
-0.3
-0.4
-0.5
-0.6
-0.7
-0.8
后期的膨胀不能补偿 塑性收缩
0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05
0 1 25 49 73 97 121 145 169 193 217 241 265 289