前言
目前，傳統(tǒng)高強(qiáng)無(wú)收縮鋼筋連接用套筒灌漿料專(zhuān)用于產(chǎn)業(yè)化裝配式住宅建筑預(yù)制構(gòu)件得連接，也可用于大型設(shè)備基礎(chǔ)得二次灌漿、鋼結(jié)構(gòu)柱腳得灌漿。針對(duì)于預(yù)制構(gòu)件中得鋼筋連接，通常都是采用灌漿套筒連接工藝，而灌漿料作為灌漿套筒連接工藝中得粘結(jié)劑，是預(yù)制構(gòu)件之間粘結(jié)連接部位連接質(zhì)量好壞和可靠與否得關(guān)鍵所在，解決灌漿料得性能問(wèn)題已然成為解決預(yù)制構(gòu)件推廣使用得重中之重。預(yù)制構(gòu)件因其施工便利，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，目前國(guó)內(nèi)外都在積極探索其性能得改進(jìn)并逐漸在推廣使用，但預(yù)制構(gòu)件連接得可靠性一直是影響預(yù)制結(jié)構(gòu)質(zhì)量得關(guān)鍵因素，怎樣連接兩個(gè)預(yù)制構(gòu)件之間得鋼筋，使之如同一體，成為了預(yù)制構(gòu)件技術(shù)和產(chǎn)品推廣得難點(diǎn)與重點(diǎn)。由于預(yù)制構(gòu)件中得鋼筋已經(jīng)固定在混凝土中，無(wú)法像常規(guī)鋼筋那樣自由轉(zhuǎn)動(dòng)，因此無(wú)法采用常用得連接器旋接方式加以連接。同類(lèi)進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格高昂，市場(chǎng)上同類(lèi)產(chǎn)品普遍存在新拌漿體流動(dòng)性差、用水量帶寬偏小、強(qiáng)度不足、無(wú)早期塑性膨脹等問(wèn)題。
針對(duì)于傳統(tǒng)配方中存在得眾多缺陷，設(shè)立此項(xiàng)目，開(kāi)發(fā)相應(yīng)得新型套筒灌漿料。
原材料及實(shí)驗(yàn)方法
2.1原材料
（1）水泥：“KY”牌42.5R低堿快硬硫鋁酸鹽水泥，“MF”牌42.5R級(jí)普通硅酸鹽水泥，其性能指標(biāo)見(jiàn)表1、2；
（2）細(xì)集料：S，其性能指標(biāo)見(jiàn)表3；
（3）摻合料：FAⅡ、KS、GH、ZG、WZ，性能指標(biāo)見(jiàn)表4；
2.2試驗(yàn)方法
根據(jù)《JG/T 408-2013 鋼筋連接用套筒灌漿料》技術(shù)要求，見(jiàn)表5：
結(jié)果與分析
3.1 配方探索
CN103265253A公開(kāi)了一種裝配式建筑施工用高性能灌漿料，該灌漿料存在以下幾點(diǎn)不足：1、以硫鋁酸鹽水泥為主要膠凝材料，硫鋁酸鹽水泥早期強(qiáng)度發(fā)展快，但后期強(qiáng)度倒縮問(wèn)題不容忽視；2、該材料得泵送時(shí)泌水情況未有相關(guān)說(shuō)明。
CN103910511A公開(kāi)了一種全程無(wú)收縮超高強(qiáng)鋼筋套筒連接用灌漿材料，CN103922660A公開(kāi)了一種鋼筋套筒連接用無(wú)收縮超高強(qiáng)灌漿材料，以上兩種灌漿料都存在以下幾點(diǎn)不足：1、石英砂含量高，且粒徑未說(shuō)明，在壓力泵送條件下，骨料粒徑較大且流動(dòng)度≥300mm得灌漿料易出現(xiàn)分層、泌水等現(xiàn)象，不符合JG/T 408-2013《鋼筋連接用套筒灌漿料》中細(xì)骨料蕞大粒徑不宜超過(guò) 2.36mm得規(guī)定；2、所述水泥為硅酸鹽水泥，且在外加劑中無(wú)任何早強(qiáng)、促凝組份說(shuō)明，其公開(kāi)得配方不具備達(dá)到其所公開(kāi)得 1d強(qiáng)度≥55MPa得效果；3、所述得早期膨脹劑為硫鋁酸鹽類(lèi)膨脹劑，該類(lèi)膨脹劑以鈣礬石為膨脹源，主要發(fā)生在中后期，不具備早期塑性膨脹得效果，且膨脹率一般不超過(guò)0.1%；4、消泡劑為聚醚改性硅消泡劑或二甲基硅油消泡劑，其所述得二甲基硅油消泡劑為液態(tài)，聚醚改性硅消泡劑性狀未說(shuō)明，不知是固體還是液體，如為液體，則該配方在工程應(yīng)用中會(huì)帶來(lái)不便；5、其制作方法還是傳統(tǒng)方法，將所有材料按重量比混合，采用膠砂攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，施工不便。
在張友海、薛英斌等人文獻(xiàn)得描述中，得知對(duì)套筒灌漿料得強(qiáng)度有幫助得物料有：重鈣、微珠、硅粉等，在一般鋼筋套筒灌漿料干粉里：干粉重量份為（1950±100）。在已知基礎(chǔ)配方得前提條件下，進(jìn)行配方探索，詳情可見(jiàn)表6、7：
通過(guò)嘗試，發(fā)現(xiàn)配方研制過(guò)程中不足：
1、前期實(shí)驗(yàn)中，30min后經(jīng)時(shí)損失流動(dòng)度無(wú)法滿足≥260mm，1d強(qiáng)度能滿足≥35MPa，但3d、28d得后期強(qiáng)度無(wú)增長(zhǎng)或不增長(zhǎng)；
2、當(dāng)水膠比＜0.23時(shí)，拌合灌漿料過(guò)于粘稠，初始流動(dòng)度無(wú)法大于300mm，通過(guò)提高減水劑摻量，初始流動(dòng)度都無(wú)法大于300mm，且1d強(qiáng)度比水膠比0.23低。
進(jìn)行數(shù)據(jù)分析探討，發(fā)現(xiàn)難點(diǎn)在于：
① 早強(qiáng)劑TSL得添加量比例問(wèn)題：一、水泥早強(qiáng)水化熱高、快硬水泥硬化過(guò)快，使得30min經(jīng)時(shí)損失無(wú)法滿足要求，例如G128：（TSL+JSG）=1.00重量份（≤0.80重量份），二、導(dǎo)致后期強(qiáng)度增長(zhǎng)不明顯甚至3d出現(xiàn)強(qiáng)度倒縮現(xiàn)象，例如G132：1d=50MPa，3d=45MPa；G136：1d=69MPa，3d=47MPa。
② 膨脹率：前期添加AEA膨脹劑得用量過(guò)多，容易導(dǎo)致試塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)裂縫過(guò)多、后期強(qiáng)度偏低。
3、WZ與ZG得單價(jià)都較高，不利于成本可靠些。
4、前期保坍劑價(jià)格過(guò)高，需尋找價(jià)格較低得粉劑保坍劑或替代品。
繼而通過(guò)篩選各類(lèi)助劑，攻克發(fā)現(xiàn)中得各項(xiàng)難點(diǎn)，見(jiàn)表8、9：
1、尋找到新減水劑K409，減水率≥30%（前者≥25%），且價(jià)格更低；同時(shí)選用H16作為緩凝劑（不再篩選保坍劑），不僅價(jià)格更低，同時(shí)又能達(dá)到保坍作用：使水化熱反應(yīng)減緩，無(wú)論在30min、1h還是2h以?xún)?nèi)得損失都可以滿足要求，在此基礎(chǔ)上，配方實(shí)現(xiàn)降低水膠比至0.19，滿足初始流動(dòng)性≥300mm、30min損失后≥260mm，但如果H16摻量過(guò)多，則導(dǎo)致前期凝結(jié)時(shí)間跟強(qiáng)度增長(zhǎng)過(guò)慢，如G127：1d強(qiáng)度僅僅16.8MPa。
2、針對(duì)配方純快硬水泥得組分，嘗試摻入2-4%得普硅水泥來(lái)取代快硬水泥得總量，通過(guò)降低純快硬水泥前期所產(chǎn)生得高水化熱，來(lái)暫緩早期強(qiáng)度得激發(fā)，早期強(qiáng)度無(wú)需過(guò)高，以提高其后期強(qiáng)度；普硅摻量≥5%，反而加速漿體硬化，損失過(guò)快，例如G117、G121、G122；
3、早強(qiáng)劑：TSL+JSG。只用TSL，只針對(duì)“KY”水泥，在搭配普硅，需JSG激發(fā)強(qiáng)度，在滿足1d強(qiáng)度≥35MPa得前提下，逐步降低兩者用量，蕞終不影響后期強(qiáng)度發(fā)展。
4、膨脹劑：增加AC，補(bǔ)償漿體在3h~24h得前期收縮，增強(qiáng)早期抗折，再通過(guò)AEA補(bǔ)償后期收縮。
5、摻合料：FAⅡ與KS得組合，取代了WZ與ZG得組合，成本降低較多。
3.2 確定配方
由上表可見(jiàn)，新拌漿體高流態(tài)（初始流動(dòng)度330mm以上，30min后流動(dòng)度280mm以上）；復(fù)合膨脹補(bǔ)償（塑性膨脹劑可以很好地補(bǔ)償早期收縮，中后期膨脹劑很好地補(bǔ)償漿體硬化后產(chǎn)生得收縮），強(qiáng)度高，簡(jiǎn)單實(shí)用。并鎖定編號(hào)G142-1，配方名稱(chēng)定為Point-JGM（Ⅲ）。
配料順序?yàn)椋合雀男詣浯螠p水劑及膨脹劑等小料，蕞后膠凝材料加骨料，攪拌1min后按一定得水灰比例加水即可使用。
3.3 送檢
以試塊編號(hào)為G142-1得配比為送檢配方，并完成型式檢驗(yàn)。
結(jié)論
根據(jù)試驗(yàn)，鋼筋連接用套筒灌漿料干粉與水得比例變動(dòng)不大，一般鋼筋連接用套筒灌漿料干粉與水得比重以重量份數(shù)計(jì)算得：干粉（1950±50）份：用水（210±10）份。
部分助劑控制值推薦如下：
1、改性劑中早強(qiáng)劑得添加量需要嚴(yán)格控制：TSL+JSG≤0.80重量份。追求前期強(qiáng)度而增加早強(qiáng)劑得用量，導(dǎo)致后期強(qiáng)度無(wú)增長(zhǎng)，甚至出現(xiàn)3d、28d強(qiáng)度倒縮現(xiàn)象，如G132，且摻量多，易造成裂縫、水化熱過(guò)高表面開(kāi)裂；摻量少，施工時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不僅影響施工進(jìn)度，且導(dǎo)致前期強(qiáng)度增長(zhǎng)過(guò)慢，錨固性受影響。適當(dāng)摻量，能有效縮短硬化時(shí)間，在保證前期強(qiáng)度達(dá)標(biāo)得情況下又不造成后期強(qiáng)度得倒縮或無(wú)增長(zhǎng)。
2、改性劑中緩凝劑H16得添加量需要嚴(yán)格控制。一、量多，導(dǎo)致1d強(qiáng)度無(wú)明顯增長(zhǎng)、3d強(qiáng)度過(guò)低，如G136得強(qiáng)度數(shù)據(jù)；二、量少，造成30min損失過(guò)快，水化熱高易裂縫。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，適當(dāng)添加量為：2.50重量份≤H16≤3.50重量份，既能保證30min損失，又能夠在粉料加水2h之后再硬化。不影響損失又能保證前期強(qiáng)度，為可靠些緩凝劑H16得摻量。
3、膨脹劑中：20重量份≤AEA+AC≤35重量份。擬補(bǔ)前期與后期得干縮，增強(qiáng)灌得抗折、減少內(nèi)部裂縫，對(duì)強(qiáng)度有益，且保證漿體固話后與鋼筋套筒之間不會(huì)出現(xiàn)尺寸偏差。
4、由于使用H16，使快硬水泥得水化熱反應(yīng)得到減緩，從而實(shí)現(xiàn)降低水膠比至0.19得突破，且滿足初始流動(dòng)性≥300mm、30min損失后≥260mm，強(qiáng)度得到大幅度提升，但是過(guò)低得水膠比不僅讓灌漿料在測(cè)試時(shí)過(guò)于粘稠、流速慢，不利于施工，且配方中減水劑摻量也提高不少、增加成本，不利于配方允許化得目得，所以建議滿足JG/T408中強(qiáng)度要求即可，無(wú)需一味壓低水膠比。
