1 、引言 随着国民经济的高速发展，人们对建筑的需求也不断发展，许多已有建筑物无论是外观状况还是使用功能，均已无法满足现代生活的要求，急需进行加固和改造。水泥基灌浆材料是一种应用最多的材料，它具有耐久性好、强度高、无毒、无污染、价格便宜等优点。国内外对水泥基灌浆材料进行了很多研究，并且取得了不少的成果，为进一步开发更高性能的灌浆材料提供了研究基础。 2005 年，我国发布了最新的中华人民共和国建材行业标准《水泥基灌浆材料》 (JC/T98 6 － 2005) ，提出“水泥基灌浆材料是由水泥为基本材料，适量的细骨料及加入少量的混凝土外加剂及其他材料组成的干混材料，加水拌合后具有大流动度，早强、高强、微膨胀的性能”，对水泥基灌浆材料的性能提出了新的要求。为适应新的市场需要，结合灌浆材料的发展现状，采用本地现有的原材料开发一种具有价廉、环境友好特点的新型高性能水泥基灌浆材料，全面符合或超越 JC/T986 — 2005 的标准，并从流动度、强度、竖向膨胀率以及钢筋握裹强度等方面对该灌浆材料的性能进行了较全面研究。
2 、试验 2 ． 1 试验原材料 水泥：海螺 52.5 硅酸盐水泥。 砂：采用粒径小于 4.75mm 中粗砂。 水：室温自来水。 外加剂： ADVA 聚羧酸型高效减水剂； UEA 型干粉膨胀剂； JF 型消泡剂。
2 ． 2 试验方法及内容 2 ． 2 ． 1 流动度：将拌合后的灌浆料倒入 MARSH 锥形漏斗，测定 1 升 砂浆流过直径为 12.5mm 管子所需的时间，灌浆料需通过 5mm 方形网筛灌入 MARSH 漏斗，以避免在漏斗中出现影响砂浆流出管口的团块。 2 ． 2 ． 2 膨胀率：为了使灌浆料硬化后，能够获得饱满填充效果，灌浆料必须具有适宜的膨胀性能。 JC/T986-2005 标准规定的技术要求应当满足水泥基灌浆材料的 1d 竖向膨胀率≥ 0.02 ％。竖向膨胀率按 GB 5011 9 － 2003 附录 C 进行。将水泥基灌浆材料倒入试模后 2h 盖玻璃板安装千分表读初始值。 2 ． 2 ． 3 抗压强度：在结构加固修补中，一般都希望有较高的早期强度，以便尽早投入使用。 JC/T98 6 － 2005 标准规定的技术要求应当满足水泥基灌浆材料的抗压强度： R 1 ≥ 22MPa ； R 3 ≥ 40MPa ； R28 ≥ 70MPa 。 2 ． 2 ． 4 钢筋握裹强度：无论是修补加固工程还是设备基础灌浆要保证灌浆料与钢筋具有足够的握裹强度，才能达到一体化的目的。 JC/T98 6 － 2005 标准规定的技术要求应当满足水泥基灌浆材料的 28d 钢筋握裹强 度≥ 4MPa 。钢筋握裹强度按 DL/T515 0 － 2001 水工混凝土试验规程中的 4.8 进行，采用 Φ 20mm 的光面钢筋，钢筋埋入长度 200mm 。 2 ． 2 ． 5 泌水率： JC/T98 6 － 2005 标准规定的技术要求应当满足水泥基灌浆材料的泌水率≤ 1.0 ％。泌水率试验按 GB/T 50080 规定进行。
2 ． 3 试验结果 2 ． 3 ． 1 基本配比的确定： 通过 2 次三因素三水平正交分析法，在保持其他组分不变的情况下，对胶砂比、减水剂掺量、砂的细度模数进行正交分析。
分析试验数据可得出以下结论： (1) 胶砂比可控制在 1 ： 1 和 11 ： 9 之间，即可保证浆体流出时间较短，又可得到较高的一天强度；(2) 减水率掺量可确定为 0.34 ％； (3) 改变砂的细度模数可改变浆体的流出时间及强度值，实验可将砂的细度模数确定在 2.54 ，使浆体流出时间和强度达到最优值； (4) 消泡剂的掺入可提高砂浆的流动性。
2 ． 3 ． 2 竖向膨胀率的测定结果、分析与配合比的调整 按建议掺量往干粉料里掺入铝膏粉后，进行拌合实验，按标准测量干粉料拌合后自由膨胀率变化。拌合物的膨胀过程可分为三个过程，第一过程为 0min ～ 20min 内，由于铝膏表面保护膜的迟缓作用，铝膏发气量很少；第二过程为 20min ～ 140min ，该膨胀过程碱性环境中反应基本越过铝膏表面保护膜，发气速率较高，膨胀较快；第三过程则为 140min 以后，此过程中铝膏已经消耗得差不多，发气速率开始下降。但是在此掺量情况下，铝膏的发气效果已经能满足灌浆料要求的早期膨胀效果。
2 ． 3 ． 3 钢筋握裹强度的测定结果、分析与配合比的调整 按确定配合比成型两组， 48h 后拆模， 28d 后在万能试验机上，做拔出钢筋实验结果见表 1 。
表 1 钢筋握裹试验数据
编号
滑动变形为 0. 1 ㎜时的最大荷载 (KN)
钢筋握裹强度 (MPa)
1
68
7.2
2
72
7.6
以上结果均满足标准要求： 28d 钢筋握裹强度≥ 6MPa 。
2 ． 3 ． 4 泌水率的测定结果、分析与配合比的调整 按确定配合比对水灰比微调进行 2 组试验，试验结果如表 2 所示：
表 2 泌水率试验
水灰比
沁水率 (%)
0.36
0.2
0.37
0.3
由此可知： (1) 相同条件下，灌浆料的水灰比越大，其泌水率越大； (2) 以上各配比条件下的灌浆料在搅拌后 3h 内，其泌水率均不超过 1 ％， 24h 内析出的水分能被完全吸收，满足标准规范要求，泌水率≤ 1.0 ％。
3 、结论 根据上述实验所得配方下灌浆料的整体性能如表 3 所示：
表 3 灌浆料最终配比各性能值
项目
技术指标
实测数据
粒径 (4.7 5 ㎜方孔筛余 /% )
≤ 2.0%
0
最大粒径
＜ 3. 3 ㎜
2. 5 ㎜
＜ 0.0 8 ㎜
40 % ～ 55%
50.6%
流动度
24s
23s
凝结时间 ( 初凝 ,min)
≥ 120min
145min
泌水率 ,%
≤ 0.5
抗压强度 MPa
1d
≥ 25.0
29.7
3d
≥ 40.0
54.6
28d
≥ 60.0
66.0
竖向膨胀率 ,%
≥ 0.02
0.05
钢筋握裹强度 ( 圆钢 ),MPa
≥ 6.0
7.0
对钢筋的锈蚀作用
无锈蚀作用
