水泥基灌浆料开裂原因分析及预防措施

水泥基灌浆料开裂原因分析及预防措施

水泥基灌浆材料是由水泥、骨料、外加剂和矿物掺合料等原材料在专业化工厂按照比例计量混合而成，在使用地点按规定比例加水或配套组分拌和，用于锚栓锚固、二次灌浆、结构加固、预应力孔道灌浆的材料。

水泥基灌浆材料现行标准为GB/T 50448-2015《水泥基灌浆材料应用技术规范》（以下简称规范）,规范要求灌浆料的一天强度≥20MPa，强度等级≥C60,与常见的商品混凝土相比，无论是水化放热、早期强度发挥和后期强度增长规律都有一定特殊性，因此，施工和养护必须谨慎对待。尽管如此，施工较常出现灌浆料开裂现象，规范条文说明第7.4.6条：“二次灌浆工程中，较常出现的情况是设备边缘外的水泥基灌浆材料产生裂纹，有的裂纹上下贯通，有的向设备边缘发展，一般到设备停止。没有发现裂纹影响使用的工程实例，但裂纹影响美观”。因而，规范从施工准备、材料拌合、二次灌浆、特殊气象条件施工到养护等全过程，制定了详细规范性条款，目的就是确保灌浆质量，尽可能地控制裂纹产生。然而，随着国民经济的蓬勃发展，某些行业比如风电行业普遍要求灌浆料一天抗压强度30-50MPa，要求强度等级为C80-C120，这类的灌浆材料无一例外地需要选用快硬水泥作为胶凝材料，由于水化热放热应力、水泥水化硬化收缩应力、失水干缩等不利因素集中凸显，给灌浆料裂纹的控制提出了新的更高要求。

一、水泥基灌浆材料开裂原因分析：

1、对于尺寸（长、宽、高）大于200mm，水化放热的温度应力常常是产生裂纹内因；

2、加水量不足，影响流动度，后面的灌浆料不足以推动前面的流动，产生坍落裂纹；

3、加水量过大，灌浆料产生泌水，骨料沉降，浆体不均匀收缩而产生裂纹；

4、基层没有充分润湿，基层吸走灌浆材料水分，干缩应力集中而产生裂纹；

5、施工设备选用不当，灌浆作业时间太长，灌浆料局部“结皮”失水诱导产生裂纹；

6、拌和地点距离使用地点偏远，运输工具不当，灌浆料沉降或失水干缩产生裂纹；

7、灌浆时基层水分没有清理干净，变相加大灌浆料拌合水，造成局部不均匀收缩裂纹；

8、大风天气、炎热天气养护不及时，干缩失水产生裂纹；

9、养护不规范或不到位，没有始终保持好灌浆料表面湿润，比如：虽有土工布覆盖，但土工布太薄缺水、更要命的是土工布与灌浆料没有贴紧，形同虚设，是产生裂纹*重要的原因；

10、设计不合理给裂纹的产生种下祸根。规范条文说明7.4.4：“硬化后，由于温度收缩、干缩等，材料存在一定的体积变形，因此对于轨道等距离较长的施工，应每隔一定距离留伸缩缝，根据具体情况分段，每段长不宜超过10米”。而风电环形基础周长都在12米以上，工程设计均没有给出伸缩缝的方案，实际工程施工存在盲点。

二、预防灌浆料开裂的措施：

1、施工前准备：

⑴ 施工现场质量管理应有相应的施工技术标准、健全的质量管理体系、施工质量控制和质量监测制度。灌浆前应有施工组织设计或施工技术方案，并经批准。

⑵ 灌浆前应准备搅拌机具（宜选用立石式强制式搅拌机，电锤改装的搅拌器转速500-750转/分钟，合适的搅拌头）、模板及养护物品。

⑶ 基层凿毛、剔除浮浆及附着杂物，不得有松动的碎石、浮浆、浮灰、油污、蜡质等。提前24小时开始润湿，浇筑前1小时清除明水。

⑷ 模板支护除应符合现行标准GB50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》中的有关规定外，尚应符合下列规定：二次灌浆时，模板与设备底座四周的水平距离宜控制在100mm左右，模板顶部标高不应低于设备底座上表面50mm。

2、灌浆料拌合

⑴ 水泥基灌浆材料的拌合，应按照产品要求的用水量加水。拌和用水选用洁净水，满足JGJ 63-1989 《混凝土拌合用水》标准，炎热或大风天气加水量往上限靠拢，注意每台设备灌浆加水量必须一致。

⑵ 水泥基灌浆材料宜采用机械拌合。拌合时宜先加入全部用水量的2/3拌合3分钟，然后加入剩余的1/3水量拌合直至均匀。拌合好的灌浆料静置2分钟以利排除气泡，然后再拌合30秒后进行灌浆作业。

⑶ 拌合地点宜靠近灌浆施工地点。

3、二次灌浆

⑴ 灌浆前，应将与灌浆材料接触的设备地板和混凝土基础表面清理干净，不得有松动的碎石、浮浆、浮灰、油污、蜡质等。灌浆前24小时，基础混凝土表面应充分润湿，灌浆前1小时，清理积水。

⑵ 二次灌浆时，不得从环形相对两侧同时灌浆。灌浆开始后，必须连续进行，并尽可能缩短灌浆时间。对于风电环形基础，视实际工程情况可分2-3段同时灌浆作业。

⑶ 在灌浆过程中严禁振捣，必要时可采用灌浆助推器沿浆体流动方向的底部推动灌浆材料，严禁从灌浆层的中、上部推动。

⑷ 设备基础灌浆完成后，宜在灌浆后3～6小时沿底板边缘向外切45°斜角。不具备切角条件的需在灌浆后3～6小时开始覆盖或者洒水养护。

4、养护

⑴ 灌浆时，日平均气温不应低于5℃，灌浆完毕后3-6小时裸露部分应及时喷洒养护剂或覆盖塑料薄膜，加盖湿草袋保持湿润。养护措施必须切实到位，严禁流于形式。

⑵ 采用薄膜覆盖时，水泥基灌浆材料的裸露表面应覆盖严密，保持塑料薄膜内有凝结水。灌浆料表面不便洒浇水时，可喷洒养护剂。

⑶ 应保持灌浆裸露部分保持湿润状态，养护时间不得少于10天。

⑷ 高温天气和冬期施工必须执行相关规范或者详询产品厂家。

总之，准确一致控制好拌合水量，连续快速浇筑，养护及时到位等是预防水泥基灌浆料开裂的关键点。

如有这方面的相关问题加薇（hellofengkun）咨询。