后张法预应力孔道压浆浆液配合比性能试验研究及应用

李晨　朱建秋

摘 要：文章依托克拉玛依至塔城高速公路主要从后张法预应力孔道压浆浆液配合比设计及其相应的性能检测结果来说明孔道压浆浆液的可行性，结合实际工程说明掺用压浆剂的孔道压浆浆液在保证孔道压浆质量及延长预应力结构的使用寿命方面有更好的效果及可推广性。

关键词：孔道压浆；浆液；配合比；试验

1 工程概况

克拉玛依至塔城高速公路位于新疆北部克拉玛依市和塔城地区，路线总长217km，为4车道高速公路，路基宽度26m，设计车速100km/h。

2 浆液配合比的设计及性能研究

数量较大的梁板均采用预应力结构，梁板浇筑完成后均需进行孔道压浆，JTG/T F50-2011《公路桥涵施工技术规范》对后张法预应力孔道压浆浆液性能指标要求：（1）水胶比为0.26～0.28；（2）初凝不小于5小时，终凝不小于24小时；（3）初始流动度10～17s，30min流动度10～20s，60min流动度10～25s；（4）24小时自由泌水率及3h钢丝间泌水率均为0；（5）压力泌水率不大于2.0；（6）3h自由膨胀率0～2，24h自由膨胀率0～3；（7）充盈度满足规范要求；（8）抗压、抗折强度满足规范相应要求。

2.1 原材料检测

乌苏青松水泥各项检测结果符合GB/175-2007要求：后张预应力孔道压浆浆液性能指标凝结时间、流动度、泌水率、压力泌水率、抗压强度、抗折强度均符合要求。

2.2 配合比设计及浆液性能检测

2.3 浆液性能分析及施工用配合比确定

从浆液配合比试配的三个水灰比的检测结果看，在压浆剂掺量为10%的情况下，水灰比0.26的浆液流动度为19s，不能满足《公路桥涵施工技术规范》要求，其他指标均能满足规范要求，要使浆液的流动度及其他指标均能满足规范要求，必须增加压浆剂掺量；水灰比为0.3的浆液由于水灰比较大，流动度较好，但其单位体积用水量有所增加，这使得浆液中有少量泌水，并有少量气泡，密实度稍差，所以0.30水灰比浆液不能满足规范要求；水灰比0.28的浆液各项性能均能满足规范要求，初始流动度性能较好，为14s，这为水泥浆的灌注施工提供了有利条件，为压浆施工质量提供了良好的浆液质量保证。

通过以上的试配试验及对不同水灰比浆液的性能检测，水灰比为0.28的浆液的各项性能均满足规范要求，所以选0.28水灰比为正式施工用配合比。其每方浆液各种材料用量分别为：水442kg，水泥1420kg，压浆剂158kg。

3 现场施工应用情况

在实际施工中，采用0.28水灰比的浆液，搅拌机应为高速搅拌机，其转速应不低于1000转每分，叶片的线速度不宜小于10m/s，最高线速度以限制在20m/s内。搅拌时间应不小于5分钟，在浆液充分搅拌后现场检测其流动性，流动度为14～16s，在30分钟后测其流动度为17s，浆液能较好的适用于现场压浆施工，如果配上真空吸浆工艺，对较长预制梁孔道或长度较大、起伏较多的现浇预应力梁板的注浆将更能体现其优越性能。

4 注意事项

（1）室内试验及现场拌制浆液时必须使用高速搅拌机：在进行浆液的室内配置及现场拌制时，必须用转速不低于1000转每分的高速搅拌机，现场拌制浆液时搅拌叶片的线速度一般为10～20m/s，在室内试验室时，可以用转速合适的电钻配上自制加工的搅拌叶片转速满足不低于1000转每分即能满足试验要求，搅拌时间一般不少于5分钟；（2）浆液留置时间不能过长：浆液留置时间不能太长，一般不超过40分钟；（3）注意压浆剂与水泥的相容性：在进行浆液试验前应先用压浆剂和水泥进行相容性试验。

5 应用与推广

从浆液试配试验可以看出掺用压浆剂浆液与仅掺入减水剂或掺减水剂和膨胀剂的浆液相比各项性能优势明显。性能指标符合要求的浆液能保护预应力筋不至锈蚀；使预应力筋与混凝土黏结成整体，减少预应力损失。在提高结构的整体抗弯刚度等要求上有了更高的质量保证，在现场施工可操作性能方面具有更好的实用性。这为现场顺利施工提供了较好的条件，也为实体施工质量提供了保障，所以具有很好的推广性。从桥梁使用寿命与成本比较，掺压浆剂水泥浆液虽然成本相对有部分增加，但从孔道压浆的质量来看，浆液基本不泌水，无气泡，充盈度较好，密实性有显著提高，从而保证了孔道内预应力钢绞线的使用寿命，为整个桥梁延长使用寿命提供了保障，提高了公路桥梁的收益使用期，因而从长远考虑具有很好的经济价值，具有更好的推广价值。由于所掺加的压浆剂掺量一般需要达到10%左右才能使拌制的水泥浆液达到规范要求的性能指标，这样水泥浆的成本相对增加，在今后的生产、科研中考虑是否能对压浆剂材料性能进行改进，使水泥浆中压浆剂掺量适当减少从而降低浆液生产成本，这样能做到既经济又实用。

参考文献

[1]JTG/T F50-2011.公路桥涵施工技术规范[S].人民交通出版社.