hsgm高强微膨胀灌浆料施工方法

HSGM 高强微膨胀灌浆料 1、概况 高强微膨胀灌浆料（HSGM）是一种特殊的水泥基微膨 胀二次灌浆材料。主要适用于设备基础的二次灌浆、钢筋 和地脚螺栓的锚固以及混凝土结构加固改造等工程。 对于 设备基础二次灌浆，我国以往一直采用干填法，即用比较 干硬的水泥砂浆、混凝土填实二次灌浆层。但由于二次灌 浆层空隙的限制，内有地脚螺栓等障碍物，真正填实比较困难，往往填而不实。在吊起设备进行检修时， 常常可以看到未填满的空洞。由于普通水泥固有的干缩性，使灌浆层和底层不能密合，影响机械力的传 递和设备的正常运转。为此我国 70 年代后相继研究开发灌浆材料。80 年代成功研制出一系列高强微膨 胀灌浆料品种，经过长期实际工程考验，已成为工业、民用建筑业不可缺少的技术资料完善、成熟的新 型材料。 高强微膨胀灌浆料具有以下特点： a、 强度高：特别是早期强度高。抗压强度 R130Mpa、 R2865Mpa，最高可达 80Mpa 以上。 b、 流动性好：最小流动值大于 240mm，对于设备基础二次灌浆，不需振捣便可自动流平、填充设备 基础的全部间隙。 c、 微膨胀：竖向自由膨胀率最大达 0.5左右；保证设备、螺栓与基础之间紧密接触，灌浆后无收缩。 d、 具有良好的抗渗性。 e、 耐油浸性好：在机油中浸泡 30 天后其强度比浸油前提高 10%以上。 f、 耐久性：200 万次疲劳试验，50 次冻融循环试验强度无明显变化。 g、 可冬季施工：允许在-15气温下进行室外施工。 由于 HSGM 具备以上特点，所以使用它可以达到：方便施工，加快施工进度和安装速度。微膨 胀，可使机械设备与二次灌浆层紧密连接，尤其是振动的设备，使其能与基座有效结合；由于其早期强 度高，一般设备安装一天后即可 调试、运行。结构构件的加固和修补，可使加固部分或修补部分与 原结构结合紧密无缝隙。 2、HSGM 高强微膨胀灌浆料用途 高强微膨胀灌浆料是一种替代细石混凝土和环氧砂浆的 新型建筑材料。它首先应用于重要的军事工程中。逐渐引入 大型设备安装中，80 年代我国引进进口设备增多，传统材 料不能满足其需要，高强膨胀灌浆料就是在此时而产生的。 经过十几年的应用，完全符合设计要求。它已经在电力、化工、冶金、机械等行业发挥相当重要的作用。 近年来，随着老厂房的改造、旧建筑物的翻新，二次灌浆料在梁、柱、墙体修补加固，漏洞填堵等方 面都获得了结合好、堵漏严密的效果，达到一体化目的。 2.1 大型设备和精密设备基础的二次灌浆 、 在混凝土基座上予留地脚螺栓孔。 、 在混凝土基座上将设备垫高 515cm，并调整好水平度。 、 将灌浆料用水拌和好后灌入基座与设备底壳之间的空隙.靠它的自流性好的特点,充分填充,用它膨胀 特性使二次灌浆层与机座紧密接触,24 小时后即可试车.而一般混凝土硬化后都产生收缩使机座和灌浆层 分离. 2.2 钢结构柱脚的二次灌浆 钢结构座脚的二次灌浆及管道结合部、支承座、底板下部等各种间隙的填充。 2.3 混凝土结构的加固和修补 混凝土墙、柱、梁的加固、修补、接头填充、桥梁道路的加固抢修，混凝土裂缝的修补，使用灌浆料不 会产生新旧混凝土之间收缩缝。 3、技术性能指标（企业标准） 竖向膨胀率 抗压强度 Mpa 钢筋粘结强度 Mpa 型号 1 天 1 天 3 天 28 天 流动度 （自流） mm 园钢 螺纹钢 HSGM-A（高强型） (0.02) 0.020.50 30 3045 40 4055 65 6585 270 6 13 HSGM-B（普通型） (0.02) 0.020.50 22 2230 38 3850 55 5575 240 6 13 HSGM-C（纤维型） (0.02) 0.020.50 30 3045 40 4055 60 6080 260 6 13 HSGM-D（胶砂型） (0.02) 0.020.50 30 3045 40 4055 60 6080 270 6 13 *注 1：本标准参考中华人民共和国冶金工业部 1998 年 3 月 26 日发布水泥基灌浆材料施工技术规程 YB/T9261-98 制定。 *注 2：试块 4040160mm、20标准养护。 *注 3：红色数字为企业内部参考数据。HSGM 灌浆层的适用温度-100 600，HSGM 灌浆料施工温度 规定为-540，否则，应采取相应措施。 4、 灌浆工艺及模板图 4.1 基本灌浆工艺及模板图（图-1） 图-1 基本灌浆工艺及模板图 1 灌浆层 2.基础表面润湿 3.斜溜槽 4.模板顶面比设备底座下表面高 15cm 5.模板与模板之间的缝,模 板与基础表面之间的缝用水泥净浆堵严 6.灌浆过程中不允许用振动器，24 小时之内，设备不能受到振 动 7.只准由一侧开始灌浆。一旦开始灌浆就不能中断，必须连续进行。而且操作要迅速 8.用钢带.竹条 拉动导流。 4.2 不同设备类型的灌浆工艺和模板图（图-2 图-9） 图-2 图-3 基本灌浆法 大型设备底座的灌浆法 成功与否取决于灌浆料的流动性，该方法适用于大型设备底座灌浆，灌浆时操作必须迅速。要求灌浆必 须连续不断地进行，模板必须坚固牢靠。 图-4 图-5 基础分为两部分的设备灌浆 有侧向作用力的设备底座灌浆 设备底座下卧在基础表面以下或者有抵抗剪力作用的钢筋混凝土框 图-6 图-7 有曲轴箱的设备底座 独立垫板下的灌浆 灌浆层内应用嵌缝材料堵严 图-8 图-9 箱型底座的灌浆 底座下表面有沟槽的灌浆 由灌浆孔灌浆，灌浆料由四周流出 可用高位漏斗和压浆 泵灌浆，必须 为止。为平衡内外压力差，在四周 保证连续浇灌。 露出的灌浆料上面压上潮湿砂子。 4.3 在结构修补、加固过程中的灌浆工艺（图 10图 13） 图-10 图-11 柱子加固 楼板灌浆及修补 图-12 图-13 墙面修补 管承插口座浆 5、一般的施工工法 施工大致可分为三种方法： 5.1 溜槽施工法（自重法）：用容积 10 公升左右的水桶运送灌浆料，经过溜槽灌入槽内。利用该材料流 动性好的特点，在灌浆范围内自由流动，满足灌浆要求。 5.2 高位漏斗施工法：漏斗顶面高度应在 2m 以上。上口直径 40cm 左右，下口直径 9cm 左右，漏斗高 50cm 左右，下口能接上外径为 10cm 左右的橡胶管。橡胶管长度，根据实际需要确定，漏斗和橡胶管除 当时使用的数量外，必须有一套备用品。应有 10 个以上数量的桶，保证施工的连续性。用高位漏斗灌 浆，宜从设备底座中央开始灌浆。 5.3 压浆泵施工法：主要设备有压浆泵和足够长度的外径为 10cm 左右的橡胶管。除以上之外，还应有 备用泵和橡胶管。 在施工中如果出现跑浆等情况，必须及时处理，因此，在施工中应配备木工和备妥木料等物，随时处理。 6、施工的准备工作 6.1 计算工程体积。每立方米 HSGM 重量 2170kg。请适当考虑损失系数，一般为 1.05。 6.2 设备基础二次灌浆 6.2.1 设备基础表面应基本平整，凸凹表面高度差应控制在 2cm 以下。基础上表面与设备底座下表面之 间的最小距离以 510cm 为宜。 6.2.2 基础表面与设备底座之间的间距小于 5cm 时，宜采用骨料较小颗粒灌浆料（ HSGM-D 型）。间距 大于 5cm 时，宜根据具体情况采用 HSGM-A、HSGM-B 、HSGM-C 型灌浆料。 6.2.3 按灌浆施工图支设模板，模板与模板之间的接缝，模板与基础表面的接缝用水泥浆，粘胶带等勾缝， 粘贴严密，达到模板槽内无一漏浆的程度。 6.2.4 模板与设备底座四周的水平距离应大于 20cm。最少应有设备的一侧与模板的水平距离大于 20cm。 以便在施工过程中插入竹条拉动导流。 6.2.5 模板顶面标高应高出设备底座表面标高 5cm 左右。 6.2.6 在灌浆一侧中央部位必须做施工用斜溜槽。溜槽上口高度一般自基础表面算起不小于 50cm。最小 应高于施工最终表面的 40cm。 6.2.7 基础表面和设备底座下表面不能有油污、泥土等污物。基础表面先用压缩空气吹一遍，然后用压力 水冲一遍。 6.2.8 在施工前 612 小时，洒水将基础表面充分湿润。施工前 1 小时，用压缩空气吹净浮水，也可用棉 布、棉丝、海棉等物把水擦吸干净。要注意坑凹、拐角、地脚螺栓等处不可有积水。注意检查有无施工 残留物。 6.3 混凝土结构加固和改造（详见 8.2 节内容） 6.4 地脚螺栓锚固（详见 8.3 节内容） 6.5 需要准备的工具和材料 （1）、秤量为 100的台秤一台。精度 0.1。秤水、 秤料用。 （2）、温度计三只（测量现场气温、水温、料温）。 （3）、人工搅拌时，预备 1拌板块、平锹若干。 分两组搅拌，以保证连续灌浆。 （4）、机械搅拌时，混凝土搅拌机或砂浆搅拌机两台，以 要保证连续灌浆。 （5）、小水桶（容积约升），最好是铁皮桶，个。用其连续运送灌浆料。 （6）、竹劈子宽，长度（L），L 为设备宽度。准备条。供疏导灌浆料用。 （7）、塑料基粘胶带若干卷。贴木模板接头和接缝，防止漏水。 （8）、准备检验强度用试模。根据实际情况，可选用或 试模。（按标准养护和同条件养护分两类进行养护。一般龄期有天、 天、天四组。必要时，可增加组数） （9）、准备必要数量的麻袋或草帘等，供灌浆完毕时覆盖养护用。 （10）、准备必要数量的模板材料，最好采用木模板。如果采用泵送法灌浆，因有压力作用，连接模板 需要钢板连接件。 （11）、采用泵送法或高位漏斗法灌浆时,需要必要长度和适宜管径的胶皮管或塑料管。 （12）、为了供应搅拌用水,需要必要长度的水管和一个大油桶(贮水用) 。 7、施工操作 7.1 HSGM 灌浆料拌和水以重量计。水必须称量后加入，精确至 0.1kg。拌和用水应采用饮用水，使用 其他水源时，应符合混凝土拌和用水标准（JGJ63）的规定。 7.2 机械搅拌：将 HSGM 灌浆料倒入搅拌桶（或准备好的搅拌盘）内，干粉搅拌 1 分钟后，加入规定的 水量，再搅拌不少于 2 分钟即可使用（机械搅拌以 23 分钟为宜）。 7.3 人工搅拌：先将 HSGM 灌浆料倒在拌板上，而后加 80%水量，搅拌 45 次后加所剩的 20%水，搅 拌 4 次。搅拌要边翻倒边插捣，使之彻底均匀，并增大流动性。（人工搅拌一般要求 5 分钟以上，建议 一次搅拌 100kg 左右为宜）。 7.4 搅拌完的拌和物，随停放时间增长，其流动性降低。自加水算起应在 1 小时内用完。如发现刚搅拌 完的拌和物表面上有浮水，这表明水量过多，应再加一些灌 浆料干料，适当搅拌将浮水“吃“光。有浮水会降低膨胀效果。 7.5 建议加水量：HSGM 灌浆料的加水量一般控制在 13%15之间（重量比 HSGM：水=1：（0.130.15）， 根据工程具体情况可由厂家推荐加水量，原则为不泌水，流 动度不小于 240mm（不振动自流情况下）。加入规定值的 水量时，材料搅拌后粘度随大，但不影响流动度。切不可加过量的水或掺入任何其它外加剂和外掺料， 以免影响使用效果。 7.6 验收标准： HSGM 灌浆料验收标准 竖向膨胀率 抗压强度 Mpa 钢筋粘结强度 Mpa 型号 1 天 1 天 3 天 28 天 流动度（自 流）mm 容重 t/m3 园钢 螺纹钢 HSGM-A 0.02 30 40 65 270 6 13 HSGM-B 0.02 22 38 55 240 6 13 HSGM-C 0.02 30 40 60 260 6 13 HSGM-D 0.02 30 40 60 270 2.3 6 13 注 1：试块 4040160mm、20标准养护。 注 2：抗压强度按GB17785 水泥胶砂强度试验方法；膨胀率按GB11988 混凝土外加剂应用 技术规范 8、注意事项 8.1 设备基础二次灌浆 8.1.1 在模板支设完毕，而且设备基础表面充分、全面润湿之后，经检验确认全部模板不漏料浆时开始施 工。 8.1.2 为防止在灌浆过程中窝住空气而产生空洞。 （1） 应从一侧灌浆，直至另一侧溢出为止，不得从四侧同时进行灌浆。 （2） 一旦灌浆开始，必须连续进行，不能间断，并尽可能缩短灌浆时间。 （3） 要求设备底座有位置合理，大小适当的排气孔。排气孔的直径最小为 10cm 左右。 8.1.3 采用高位漏斗或压浆泵施工时，可以从设备底座中央开始。但应注意施工后橡胶管不宜拔除，另外 还应防止拔管后留下的空孔。 8.1.4 在灌浆过程中严禁振捣。如果用振动器振动，一是施工层上表面会产生气泡。二是颗粒大的骨料下 沉，水泥浆上浮，影响结构层与设备底座的粘结。用竹板拉动导流时也不宜拉动次数过多。 8.1.5 灌浆层厚度超过 10cm 时，最好分两次施工，最后一次的厚度应小于 10cm。 8.1.6 当灌浆层厚度超过 10cm 时，并且不能分两次施工时，在施工过程中应注意灌浆层上表面是否有泌 水，如有泌水，应用较干的灌浆料将泌水吸入拌和物中。 8.1.7 灌浆层上表面（一般为模板顶部标高）高出设备底座下表面以上 5cm 时,停止施工。如果实际工程 不需要保留时，可在施工完毕后 4 小时左右硬化前用抹刀或其它工具轻轻铲除不需要的部分。 8.1.8 有剪力坑的大型设备基础，应先灌剪力坑，24 小时后可再进行面层的二次灌浆。 8.1.9 灌浆完毕后，应立即喷洒养护剂或覆盖塑料薄膜，并加盖草袋或沿棉被等。对于设备底座四周的灌 浆层外露部分有三种处理方法：一、在施工完毕 4 小时左右硬化前用抹刀或其它工具轻轻铲除外露部分。 铲除后立即覆盖湿草袋等物进行养护。24 小时后，可用砂浆抹面，这样可以防止外露部分因无约束条件 而出现裂纹，并且美观。二、在抹面时撒一层钢纤维，也可起到防止裂纹的作用。抹面后覆盖潮湿草袋 等物浇水养护。三、不做裂缝处理，抹面后覆盖潮湿草袋等物浇水养护。 8.1.10 拆模和养护时间及环境温度的关系（仅供参考） 日最低气温（) 拆模时间（h） 养护时间（d） -100 96 14 05 72 10 515 48 7 15 24 7 注 1：拆模时间的确定：以达到灌浆材料 28d 强度的 30（20Mpa ）作为拆模时间的依据。 注 2：养护时间的确定：以膨胀值达到 0.02作为养护时间的依据。 8.1.11 浇注一台设备或施工后，留做试块四组。其中两组标准养护，两组现场同条件养护。按要求定期 进行强度检验。试模尺寸：40mmx40mmx160mm。 8.1.12 各种试模尺寸间强度换算关系（仅供参考） 试模尺寸(mm3) 龄期(d) 40x40x160 70.7 100 150 强度比（) 1 100 90 90 90 2 100 80 80 80 28 100 70 70 70 注 1：采用其它试模时，试验数值比 40mmx40mmx160mm 试模大约低 10 30 8.1.13 施工后 24 小时内灌浆层不可受到振动。 8.1.14 当气温+5以下时，应按冬季施工采取措施方可使用。冬季施工中，环境温度低于-5时，应采 用热水拌和 HSGM 灌浆料，水温应在 5070之间，以保证材料的入模温度大于 5。夏季施工中，环 境温度高于 40时，应采取相应的降温措施。 8.2 混凝土结构加固和改造 8.2.1HSGM 高强微膨胀灌浆料栽埋钢筋，其钢筋类别、钻孔直径及深度应符合下列要求。 （1）应采用、级钢。 （2）钻孔直径应符合下表要求。钢筋直径不大于 12时，孔壁距离不应小于 5。 钢筋直径与孔壁距离对照表（仅供参考） 钢筋直径 （） 钢筋表面至孔壁的距离 （） 1214 8 1622 15 2442 20 4864 30 76100 40 100 50 （3）钢筋直径不大于 25时，栽埋钢筋的锚固长度应大于 15 倍的钢筋直径。（应满足现行设计规范 和设计要求） （4）栽筋成孔，原有结构混凝土强度不得小于 20Mpa，栽筋孔的水平偏差不得大于 2mm,垂直度偏差不 得大于 1%。成孔后应清孔、清除粉尘及孔内积水、检测孔的深度、并临时封孔。栽筋前，用水湿润孔。 灌浆前，清除孔内积水。 8.2.2HSGM 灌浆料的拌和用水量应比推荐用水量减少，具体加水量应视现场要求而定。 8.2.3HSGM 灌浆料栽埋钢筋，应先将拌和料灌入孔中，再插入钢筋，调整位置及标高，并予以固定。 8.2.4HSGM 灌浆料加固梁、板、柱时，混凝土、板柱应符合混凝土结构加固技术规范 （25）的要求。 8.2.5HSGM 灌浆料配置，参见第 7 节施工操作内容。根据设计的要求，也可按比例加入洗净的豆石（粒 径 510），但最大加入量不得超过 HSGM 灌浆料重量的 13。 8.2.6 清扫梁板柱混凝土表面，不得有碎石、浮浆、浮灰、油污和脱模剂等杂物。灌浆前 24，加固混 凝土表面应充分湿润。灌浆前 1，应吸干积水。按灌浆施工图支设模板，模板不得漏浆。模板顶部标 高应高出设备底座上表面 50。灌浆中如出现跑浆现象，应及时处理。 8.2.7HSGM 灌浆材料加固混凝土结构时，应符合下列要求：a 、将拌和好的灌浆材灌入已支设好的模板 中。b、灌浆过程中严禁振捣，脱模前应避免振动影响。c、拆模时间应符合同表 8.1.10。 8.2.8 用 HSGM 灌浆料进行混凝土孔修补时，其孔洞的处理、施工准备及施工方法应符合下列要求： （1）将孔