水泥基灌浆材料应用技术规范

' 水泥基灌浆材料应用技术规范    1总则    1.0.1 为使水泥基灌浆材料在工程设计、施工和使用中达到技术先进，安全适用，经济合理，确保质量，特制定本规范。    1.0.2 本规范适用于水泥基灌浆材料的检验与验收、灌浆工程的设计应用、施工质量控制与工程验收。    1.0.3 在应用水泥基灌浆材料的工程中，除应满足本规范的规定外，尚应符合《混凝土结构设计规范》（GB50010），《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204），《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104）及《混凝土结构加固技术规范》（CECS25）等有关现行标准规范的规定。    1.0.4 对有特殊设计要求和在特殊环境下使用的水泥基灌浆材料，尚应符合有关现行国家标准规范的规定。    2术语    2.0.1水泥基灌浆材料CementitiousGrout    水泥基灌浆材料是一种由水泥、集料（或不含集料）、外加剂和矿物掺合料等原材料，经工厂化生产而成的具有合理级分的干混料。加水拌和均匀后具有可灌注的流动性、微膨胀、不离析、不泌水、有效承载面高等性能。    2.0.2二次灌浆Crouting    二次灌浆是指在地脚螺栓锚固灌浆完毕后，对设备或钢结构柱脚的底板底面与混凝土基础表面之间的填充性灌浆工艺，以满足紧密接触底板并均匀传递荷载的要求。    2.0.3自重法灌浆Self-gravitationMethodGrouting    自重法灌浆是指水泥基灌浆材料在施工过程中，利用其良好的流动性，依靠自身重力自行流动满足灌浆要求的方法。    2.0.4高位漏斗法灌浆High-placeFunnelMethodGrouting    高位漏斗法灌浆是指水泥基灌浆材料在施工过程中，当其自行流动不能满足灌浆要求时，利用高位漏斗提高位能差，满足灌浆要求的方法。    2.0.5压力法灌浆PressuredMethodGrouting压力法灌浆是指水泥基灌浆材料在施工过程中，采用灌浆增压设备，满足灌浆要求的方法。     2.0.6有效承载面EffectiveBearingArea    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。    2.0.7早期膨胀EarlyAgeExpansion    水泥基灌浆材料在加水拌和后迅速产生的且持续至初凝时的体积膨胀。    2.0.8硬化后膨胀Post-hardeningExpansion    水泥基灌浆材料在凝结硬化过程中，伴随着膨胀性水化产物的生成而产生的体积膨胀。    2.0.9复合膨胀CombinationExpansion    同时具有早期膨胀和硬化后膨胀。    3基本规定    3.0.1 水泥基灌浆材料主要应用于地脚螺栓锚固、设备基础及钢结构柱脚底板的二次灌浆、混凝土结构改造、加固及后张预应力混凝土结构孔道灌浆。    3.0.2 应根据设备运行时的环境温度、灌浆层厚度、地脚螺栓表面与孔壁的净间距、施工及使用环境温度、养护措施等因素选择水泥基灌浆材料；生产厂家应提供水泥基灌浆材料的工作环境温度范围、施工环境温度范围及相应的性能指标。    3.0.3 水泥基灌浆材料拌和用水的质量应符合现行《混凝土拌和用水标准》（JGJ63）的有关规定。水泥基灌浆材料在施工时，应按照产品要求的用水量拌和，不得通过增加用水量来提高其流动性。    3.0.4 水泥基灌浆材料在生产与使用过程中，应采取有效措施避免操作人员吸入有害粉尘和造成环境污染。    4材料    4.1水泥基灌浆材料性能    4.1.1水泥基灌浆材料主要性能    水泥基灌浆材料性能应符合表4.1.1。表4.1.1水泥基灌浆材料主要性能指标类别最大集料流动度(㎜)竖向膨胀率(%)抗压强度(MPa)不小于泌水率(%) 粒径(㎜)对钢筋有无锈蚀作用初始值,不小于30min保留值,不小于3h24h与3h的膨胀值之差1d3d28dⅠ类不大于4.753803400.1～3.50.02～0.520.040.060.0无0Ⅱ类340310Ⅲ类300270Ⅳ类大于4.75且不大于16270* 650**240* 550**    注：1、表中性能指标均应按产品要求的最大用水量检验；    2、*表示坍落度数值，**表示坍落扩展度数值；    3、水泥基灌浆材料类别的选择应按本规范第7章中的有关规定执行；    4、快凝快硬型水泥基灌浆材料的性能指标除30min流动度（或坍落度和坍落扩展度）保留值、24h与3h的膨胀值之差及24h内抗压强度值由供需双方协商确定，其他性能指标尚应符合表4.1.1的规定。    5、当Ⅳ类水泥基灌浆材料用于混凝土结构改造和加固时，对其3h的竖向膨胀率指标不做要求。    4.1.2用于冬期施工时的水泥基灌浆材料性能    用于冬期施工时的水泥基灌浆材料性能尚应符合表4.1.2的规定。施工时最低气温可比规定温度低5℃。表4.1.2用于冬期施工时的水泥基灌浆材料性能指标规定温度（℃）抗压强度比（%），不小于R－7R－7＋28R－7＋56-5208090-1012    注：R－7表示负温养护7天的试件抗压强度值与标准养护28天的试件抗压强度值的比值。    R－7＋28、R－7＋56分别表示负温养护7天转标准养护28天和负温养护7天转标准养护56天的试件抗压强度值与标准养护28天的试件抗压强度值的比值。    4.1.3用于高温环境的水泥基灌浆材料性能     用于高温环境的水泥基灌浆材料性能尚应符合表4.1.3的规定。表4.1.3水泥基灌浆材料耐热性能指标温度（℃）200300400500抗压强度比(%)，不小于100热震性（20次）1)试块表面无脱落2)热震后的试件浸水端抗压强度与试件标准养护28d的抗压强度比(%)不小于90    4.2检验方法    4.2.1流动度    水泥基灌浆材料的最大集料粒径不大于4.75㎜时，流动性用流动度表示。检验方法见附录A.0.1。    4.2.2坍落度和坍落扩展度    水泥基灌浆材料的最大集料粒径大于4.75㎜时，流动性用坍落度和坍落扩展度表示。检验方法见附录A.0.2。    4.2.3抗压强度    水泥基灌浆材料的最大集料粒径不大于4.75㎜时，抗压强度标准试件应采用尺寸40㎜×40㎜×160㎜的棱柱体。水泥基灌浆材料的最大集料粒径不大于4.75㎜且不大于16㎜时，抗压强度采用尺寸100㎜×100㎜×100㎜的立方体。检验方法见附录A.0.3。    4.2.4竖向膨胀率    检验方法见附录A.0.4。    4.2.5对钢筋有无锈蚀作用    检验方法见附录A.0.5。    4.2.6泌水率    检验方法见附录A.0.6。    4.2.7氯离子含量     检验方法见附录A.0.7。    4.2.8用于冬期施工时的水泥基灌浆材料检验方法    检验方法见附录A.0.8。    4.2.9用于高温环境的水泥基灌浆材料检验方法    检验方法见附录A.0.9    5检验规则    5.1编号及取样    5.1.1 每一编号为一取样单位，每200t水泥基灌浆材料为一个编号，不足一个编号的按一个编号计。    5.1.2 取样方法按《水泥取样方法》（GBl2573）进行。取样应有代表性，总量不得少于30㎏。    5.1.3 将样品混合均匀，用四分法，将每一编号取样量缩减至试验所需量的2.5倍。    5.2试样及留样    每一编号取得的试样应充分混合均匀，分为两等份，一份按本规范表4.1.1规定的项目进行检验。另一份应密封保存至有效期，以备有疑问时提交省级或省级以上国家认可的质量监督检验机构进行仲裁检验。    5.3检验分类    5.3.1出厂检验    每一编号水泥基灌浆材料出厂检验项目包括：流动度（或坍落度和坍落扩展度）的初始值和30min保留值、竖向膨胀率、1d抗压强度。    5.3.2型式检验    型式检验项目包括本规范表4.1.1的全部性能指标。有下列情况之一者，应进行型式检验：    1、新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定；    2、正式生产后，如材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；    3、正常生产中，同一产品类型，不同生产编号时；     4、产品长期停产后，恢复生产时；    5、出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；    6、国家质量监督检验机构提出进行型式检验要求时。    5.4判定规则    5.4.1 产品经检验，符合5.3.1出厂项目指标的，则判定为合格品。    5.4.2 产品经检验，若有任何一项指标不符合出厂项目指标时，应复检一次，复检合格的，则判定该产品为合格品；复检仍不合格的，则判定为不合格品。    5.5出厂    5.5.1 凡有下列情况之一者，不得出厂：不合格品、技术文件不全（产品合格证、使用说明书、出厂检验报告）、包装不符、质量不足、产品变质，以及超过有效期限。    5.5.2 出厂检验报告内容应包括：产品名称与型号、引用标准、生产厂家名称与地址、生产日期、产品有效期、检验部门印章、检验人员签字（或代号）、用水量、流动度（或坍落度和坍落扩展度）的初始值和30min保留值、竖向膨胀率、1d抗压强度。当用户需要时，生产厂家应在水泥基灌浆材料发出之日起7d内补发3d抗压强度值、32d内补发28d抗压强度值。    5.6进场复验    5.6.1 水泥基灌浆材料进场时应由有计量认证资质的检验单位按出厂检验项目进行复验；可根据需要增加3d、28d的抗压强度检验。    5.6.2 如复验结果中任何一项不符合生产厂家提供的性能指标时，则判为不合格品。    5.6.3 当有争议时，应在生产厂家和使用单位双方共同确认的省级或省级以上国家认可的质量监督机构进行检验。    6包装、标志、运输与贮存    6.1包装    6.1.1 水泥基灌浆材料应采用有防潮衬里的包装袋，每袋净质量25㎏或50㎏，且不得少于标志质量的99%。    6.1.2 随机抽取40袋25㎏包装或20袋50㎏包装的产品，其总质量不得少于1000kg。    6.1.3 其它包装形式由供需双方协商确定，但有关包装质量要求，必须符合上述原则规定。     6.2标志包装袋上应清楚标明：产品名称，型号，净质量，生产厂家名称、地址与电话，出厂编号，执行标准号，生产日期，有效期，防潮、防晒标志。    6.3运输与贮存    水泥基灌浆材料在运输与贮存时不得受潮；不同品种的水泥基灌浆材料在贮运时，应标识清楚，不得混杂。    7设计    7.1地脚螺栓锚固    7.1.1 动荷载设备基础的地脚螺栓锚固应采用水泥基灌浆材料；静荷载设备基础及钢结构柱脚底板的地脚螺栓锚固宜采用水泥基灌浆材料。    7.1.2 地脚螺栓常用形式见图7.1.2。图7.1.2地脚螺栓常用形式    7.1.3 地脚螺栓锚固宜根据表7.1.3的规定选择水泥基灌浆材料。表7.1.3水泥基灌浆材料的选择螺栓表现与孔壁的净间距（㎜）水泥基灌浆材料类别15～50Ⅱ类、Ⅲ类50～100Ⅲ类、Ⅳ类不小于100Ⅳ类    7.1.4 螺栓锚固埋设深度应满足设计要求。埋设深度不宜小于15倍的螺栓直径，螺栓形式见图7.1.2。     7.1.5 基础混凝土强度等级不宜小于C20。    7.2二次灌浆    7.2.1 动荷载设备基础的二次灌浆应采用水泥基灌浆材料；静荷载设备基础及钢结构柱脚底板的二次灌浆宜采用水泥基灌浆材料。    7.2.2 设备基础混凝土强度等级不宜低于C20。    7.2.3 二次灌浆除应满足设计强度要求外，尚宜根据表7.2.3灌浆层厚度选择水泥基灌浆材料。表7.2.3水泥基灌浆材料的选择灌浆层厚度（㎜）水泥基灌浆材料类别5～30Ⅰ类、Ⅱ类30～100Ⅱ类、Ⅲ类100～150Ⅲ类、Ⅳ类大于150Ⅳ类    注：1、采用压力法或高位漏斗法灌浆施工时，可放宽水泥基灌浆材料的类别选择。    2、当灌浆层厚度大于150㎜时，可以分层灌浆。根据实际分层厚度按上表选择合适的水泥基灌浆材料类别。第二次灌浆宜在第一次灌浆24h后，灌浆前应对第一次灌浆层表面做凿毛处理。    7.3混凝土结构改造和加固    7.3.1 混凝土柱采用加大截面加固法加固时（见图7.3.1所示），混凝土柱与模板的间距b不应小于60㎜，应采用第Ⅳ类水泥基灌浆材料。图7.3.1混凝土柱加大截面法灌浆加固 1—原混凝土柱2—原混凝土面凿毛3—模板4—水泥基灌浆材料    7.3.2 混凝土柱采用加钢板套加固时（见图7.3.2所示），原混凝土柱表面与外钢板套的间距b为10～20㎜时，应采用第Ⅰ、Ⅱ类水泥基灌浆材料；当b小于20㎜，应采用第Ⅱ、Ⅲ类水泥基灌浆材料。                图7.3.2混凝土柱加钢板套法灌浆加固        图7.3.3混凝土柱外包钢法灌浆加固        1—原混凝土2—原混凝土面凿毛             1—原混凝土柱2—外包角钢        3—钢板套4—水泥基灌浆材料               3—模板4—水泥基灌浆材料    7.3.3 混凝土柱采用干式外包钢加固法加固时（见图7.3.3所示），角钢与模板的间距b1不小于30㎜，角钢与原混凝土柱的间距b2不小于20㎜时，应采用第Ⅳ类水泥基灌浆材料。    7.3.4 混凝土梁采用加大截面法加固时（见图7.3.4所示），梁侧表面与模板之间的距离b1不小于60㎜时，应采用第Ⅳ类水泥基灌浆材料；梁的底面与模板之间的距离b2不小于80㎜时，可采用第Ⅳ类水泥基灌浆材料。                         （a）                        （b）图7.3.4混凝土梁加大截面法灌浆加固（a）混凝土梁三面加大截面法灌浆加固；（b）混凝土梁底面加大截面法灌浆加固1—水泥基灌浆材料2—原混凝土梁3—原混凝土面凿毛4—模板    7.3.5 楼板采用叠合层法增加板厚加固时（见图7.3.5示），当增加的板厚b1不小于40㎜或b2不小于80㎜时应采用第Ⅳ类水泥基灌浆材料。                （a）                                （b）图7.3.5混凝土板叠合层法增加板厚灌浆加固（a）楼板上层加固；（b）楼板下层加固 1—水泥基灌浆材料2—原混凝土面凿毛3—原混凝土楼板4—模板    7.3.6混凝土结构缺陷修补    混凝土结构施工中出现的蜂窝、孔洞、柱子烂根的修补，灌浆层厚度不小于50㎜时，应采用第Ⅳ类水泥基灌浆材料。    7.4后张预应力混凝土结构孔道灌浆    7.4.1 后张预应力混凝土结构孔道灌浆应根据表7.4.1的规定选择水泥基灌浆材料。表7.4.1水泥基灌浆材料的选择项目按《混凝土结构设计规范》（GB50010）环境类别分类一、二三四、五灌浆材料可采用第Ⅰ类水泥基灌浆材料宜采用第Ⅰ类水泥基灌浆材料应采用第Ⅰ类水泥基灌浆材料    7.4.2灌浆材料性能要求    1、水泥基灌浆材料应采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制；    2、氯离子含量不应超过水泥基灌浆材料的总量的0.06%。    8施工    8.1施工准备    8.1.1 灌浆前应制定施工组织设计与施工技术方案。    8.1.2 灌浆施工前应准备搅拌机具、灌浆设备、模板．及养护物品。    8.1.3 模板支护应按照《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204）中的有关规定执行。    1、二次灌浆时，模板与设备底座四周的水平距离应控制在100mm左右；模板顶部标高应不低于设备底座上表面50mm。    2、混凝土结构加固和改造时，模板支护应留有足够的灌浆孔及排气孔，灌浆孔与排气孔应高于孔洞最高点50mm。    8.2搅拌    8.2.1 水泥基灌浆材料搅拌时，应按照产品要求的用水量加水。     8.2.2 水泥基灌浆材料宜采用机械搅拌。搅拌时应先加入2/3的水拌和3分钟，然后加入剩余水量搅拌直至均匀。    8.2.3 搅拌地点宜靠近灌浆地点。    8.3地脚螺栓锚固灌浆    8.3.1 锚固地脚螺栓施工工艺应符合附录B的要求。    8.3.2 地脚螺栓成孔时，螺栓孔的水平偏差不得大于5mm，垂直度偏差不得大于5°。螺栓孔壁应粗糙，应将孔内清理干净，不得有浮灰、油污等杂质，灌浆前用水浸泡8～12h，当环境温度低于5℃时应采取措施预热，温度保持在10℃以上，清除孔内积水。    8.3.3 灌浆前应清除地脚螺栓表面的油污和铁锈。    8.3.4 将拌和好的灌浆材料灌入螺栓孔中，同时调整螺栓的位置。灌浆过程中严禁震捣，可适当插捣，灌浆结束后不得再次调整螺栓。    8.3.5 二次灌浆时应先灌注地脚螺栓孔，孔内灌浆层上表面宜低于基础混凝土表面50mm左右。    8.4二次灌浆    8.4.1 二次灌浆应根据工程实际情况，选用合适的灌浆方法。工艺流程应符合附录C的要求。    8.4.2 灌浆前，应将与灌浆材料接触的设备底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、油污等。灌浆前24h，基础混凝土表面应充分润湿，灌浆前1h，清除积水。    8.4.3 二次灌浆时，应从一侧进行灌浆，直至从另一侧溢出为止，不得从相对两侧同时进行灌浆。灌浆开始后，必须连续进行，并尽可能缩短灌浆时间。    8.4.4 较长设备或轨道基础的灌浆，视实际工程情况可分段施工。    8.4.5 在灌浆过程中严禁振捣，必要时可采用灌浆助推器（见图8.4.5）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。图8.5灌浆助推器    8.4.6 当环境温度高于30℃时，灌浆施工部位应避免阳光直射。     8.4.7 设备基础灌浆完毕后，应在灌浆后3～6h沿底板边缘向外切45°斜角（见图8.4.7）。                    a不正确                                    b正确图8.4.7切边后示意图    8.5混凝土结构改造和加固灌浆    8.5.1 在改造加固区内凿毛并剔除酥松的混凝土并露出钢筋，应使修补部位的孔洞形状为外大内小的规则形状，孔洞形状不得有锐角，然后用压缩空气或高压水消除所有的碎石和粉尘，并保持基础表面湿润。    8.5.2 将搅拌均匀的灌浆材料灌入模板中并适当敲击模板。    8.6后张预应力混凝土结构孔道灌浆    8.6.1灌浆准备    1、灌浆工艺的选择应符合表8.6.1的规定。表8.6.1灌浆工艺的选择项目按《混凝土结构设计规范》（GB50010）环境类别分类一、二三四、五灌浆工艺可采用压力法灌浆或真空压浆法灌浆宜采用压力法灌浆或真空压浆法灌浆应采用真空压浆法灌浆    2、灌浆前对孔道进行清洗，并将孔道中的水和杂物清理干净；    3、检查孔道出气孔，有疑义时，选择有代表性的孔道进行灌浆试验。    8.6.2灌浆操作    1、灌浆必须从最低处或从最低的钢绞线端开始，以恒定的速率连续进行灌浆，灌满为止。在孔道中应适当放慢灌浆速度。     2、灌浆完成后，应防止浆体从排气孔中流失。    8.7冬期施工    8.7.1 当环境温度低于5℃时按冬期施工要求操作：    1、灌浆前采取措施预热基础表面，使其温度保持在10℃以上，并清除积水；    2、采用60℃左右的温水拌和灌浆材料，浆体的入模温度在10℃以上；    3、受冻前，灌浆料抗压强度不得低于5MPa。    9养护    9.1自然养护    9.1.1 灌浆完毕后裸露部分应及时喷洒养护剂或覆盖塑料薄膜，并加盖湿草袋保持湿润。    9.1.2 采用塑料薄膜覆盖时，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。若灌浆料表面不便浇水时，可喷洒养护剂。    9.1.3 浇水养护时间不得少于7天，浇水次数应保持灌浆材料处于湿润状态。当采用快凝快硬型水泥基灌浆材料时，养护应根据产品要求的方法执行。    9.1.4 水泥基灌浆材料养护用水应与拌和用水相同。    9.2冬期养护    9.2.1 冬期施工时灌浆工程对强度增长无特殊要求时，灌浆完毕后裸露部分应及时覆盖塑料薄膜并加盖保温材料。起始养护温度不应低于5℃。在负温条件养护时不得浇水；    9.2.2 拆模后灌浆料表面温度与环境温度之差大于20℃时，应采用保温材料覆盖养护：    9.2.3 如环境温度低于产品要求的最低施工温度或需要加快强度增长时，可采用人工加热养护方式；养护措施应符合现行《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104）的有关规定。    10施工验收    10.1.1 施工验收应按设计要求及现行《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204）的有关规定执行。    10.1.2 质量验收文件包括水泥基灌浆材料的产品合格证、使用说明书、出厂检验报告和进场复验报告、施工技术方案与施工记录等文件。 '