浅谈预应力管道专用压浆材料的应用

■刘敏

（福建省交通建设工程监理咨询有限公司，福州　350001)

浅谈预应力管道专用压浆材料的应用

■刘敏

（福建省交通建设工程监理咨询有限公司，福州350001)

预应力管道专用压浆材料经过不断的科学试验，成功地应用于施工建设中，管道专用压浆材料取代普通压浆料后，施工现场减少配置程序、便于控制水灰比、保证施工质量。与普通压浆料相比，更能体现出质量好、效率高、操作简便快捷的特点。

预应力管道专用压浆材料应用

1　管道压浆的重要作用

预应力管道压浆有两个重要作用：一是保护预应力筋不被锈蚀；二是保证预应力筋和结构共同工作。

然而实际工程中预应力管道的压浆不饱满、不密实、漏浆和漏压现象十分普遍，已成为预应力结构的通病。其主要原因除了施工单位对管道压浆工序不够重视外，传统的压浆材料存在低流动度、高泌水率、易收缩的缺陷，且压浆材料进入工程的门槛低，配比时人为影响因素过大，直接影响压浆质量和压浆效果。且预应力压浆材料的质量远远低于施工要求，造成预应力管道压浆不密实，预应力钢筋易腐蚀，是混凝土结构桥梁短命的直接原因之一。如石家庄百孔大桥T梁预应力钢束锈断，对运营和安全造成了不利影响。桥梁的设计寿命为50年到100年，而对预应力混凝土结构的桥梁而言，由于压浆不饱满使预应力筋的寿命仅为10至15年，该种情况下，“百年大桥”的承诺则显得尤为苍白。

2　管道压浆材料性能要求

低水胶比、高流动度、无泌水、无收缩，是压浆材料密实压浆的首要条件。

谨传统材料而言，低水胶比和高流动度却一直互相矛盾，两者不可兼得。水胶比低，压浆材料流动度则会降低，压浆时泵送能力差，管道压浆总会“半途而废”，尤其对特大跨径桥梁而言，密实压浆更不可能实现。如何提高流动度的问题，传统压浆材料大多只能以牺牲低水胶比为代价提高流动度，多加了水的压浆材料，流动度虽有提高，结果却是导致压浆后管内泌水。泌水占用管道体积，水分挥发后导致管道内留有管隙甚至断浆，预应力钢筋腐蚀加快。加之施工单位对规范中关于管道压浆材料性能要求的执行力度不够，导致压浆均存在流动性差、泌水、硬化后收缩等问题。

3　预应力管道专用压浆材料

管道专用压浆材料主要由：性能稳定，强度不低于52.5的低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥；与水泥具有良好相容性，不含氯盐等对预应力筋有腐蚀作用成份的高效减水剂（减水率不小于20%）；矿物掺和料（Ⅰ级粉煤灰、磨细矿渣粉或硅粉）；膨胀剂组成粉剂袋装。

4　预应力管道专用压浆材料的应用

近年来随着科学技术的不断发展，施工标准规范不断更新，预应力管道专用压浆材料科研技术的逐步提高，预应力管道专用压浆材料的出现，为现场管道压浆施工带来了快速、简便、确保施工质量、提高工作效率等效果。预应力管道专用压浆材料具有良好的流动性和泵送性。还确保了浆料零泌水、塑性阶段和硬化后期微膨胀，有效地解决了预应力管道内由于泌水导致管洞和不密实的难题。该材料在施工中，操作人员只需按操作规定加入水、水泥、压浆剂或通过购买压浆料直接加入水，通过高转速搅拌机，搅拌均匀即可精确配制出工程需要的压浆材料。

5　预应力管道专用压浆材料与普通试配压浆料对比

以笔者所在项目桥梁梁板图纸设计混凝土强度C50，净浆配合比设计要求为M50。

按照设计要求，对预应力管道专用压浆材料与普通试配压浆料从成份、质量、工艺等方面，将管道专用压浆材料与普通试配压浆料，作如下阐述和对比。

预应力管道专用压浆材料为厦门星纳科技有限公司生产的XN-YI压浆料，普通试配压浆料采用红狮水泥P. O52.5R、外加剂福州创先工程材料有限公司CX-8聚羧酸缓凝高效减水剂。

试验检测结果显示，管道专用压浆材料与现场普通配置的压浆料有很多差异，具体试验检测数据见表1：

表1　管道专用压浆材料与普通压浆料性能对比

依据《公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011》将以上两组试验检测数据进行对比；管道专用压浆料初始流动性好，无泌水离析现象，流动性30min、60min均满足技术规范要求，材料中所使用的膨胀剂在浆体凝固后产生微膨胀，对最终的抗折、抗压强度没有造成影响。然而，普通压浆料，初始流动性符合规范要求，但30min、60min流动性均未能达到技术规范要求，且有明显泌水离析，体积有明显收缩现象，除抗压强度能够满足规范要求外，抗折强度因膨胀剂作用明显，导致28d抗折强度比7d抗折强度有明显降低趋势。如图1所示：

试验检测数据显示，管道专用压浆料，不仅在物理性能、力学指标方面，还是在现场施工操作、施工实体强度种种指标，都高于普通压浆材料的检测指标，并且管道专用压浆料的各项物理、力学指标均符合新的技术规范，为现场施工作业提供了更好的质量保证。

6　预应力管道专用压浆剂（料）与普通试配压浆料现场施工工艺流程的区别

6.1管道专用压浆料现场施工工艺流程

拌制预应力管道专用压浆材料的水胶比控制在0.26～0.28，应采用转速不低于1000r/min高速搅拌机内，搅拌中先加入全部拌和用水量，开动搅拌机均匀加入全部压浆剂（料），再搅拌3～5min即可。

6.2普通压浆料现场施工工艺流程

将现场所储存的水泥、水、减水剂、膨胀剂分别按施工配合比见所需原材料逐样秤取配料。然后，先将秤好的水加入搅拌机内，接着把水泥和膨胀剂一起加入搅拌机，开启搅拌机，慢速均匀搅拌，边搅拌边加入减水剂搅拌2min，再快速搅拌1min后，测其流动度后方可施工。从秤料到施工，准备工作甚多，质量不稳定，现场不便操作。

通过上述两种施工工艺流程的比对，可以看出专用压浆材料操作人员只需按操作规定加入水、压浆剂，通过智能化操作，就可精确配制出工程需要的压浆材料。普通的压浆材料需按配比加入水泥、水、减水剂、膨胀剂等，人为影响因素过大，直接影响压浆质量和压浆效果。专用压浆材料工艺简单，操作方便，且质量有保证。

目前，笔者所在项目（三明长深高速公路连接线一期工程A1标）涉及的预应力工程均采用压浆材料作为预应力管道专用压浆材料。制浆过程相对于普通的压浆材料简便，施工现场减少配置程序、便于控制水灰比，现场技术人员能更好控制制浆质量。压浆过程中浆液性能稳定，保证了压浆质量和效果。

7　结语

作为建设单位，选择管道压浆材料时，需要计算长期的“经济账”和“社会效益账”。虽然高性能管道压浆材料成本略高，而长久之计，性价比显著提高。一方面，通过密实压浆，加强预应力钢筋强度，延长桥梁寿命，节省了桥梁维修后养护的费用；另一方面，密实压浆，对实现桥梁全寿命运营有重要作用，保证了桥梁安全运营，减少了桥梁早期垮塌事件的发生。高性能压浆材料虽解决了管道压浆不密实的难题，但成熟新产品的推广，更需要行业的大力支持。

［1］JTG E30-2005，公路工程水泥及水泥混凝土试验规程.

［2］JTG/T F50-2011，公路桥涵施工技术规范.

［3］GB 23439-2009，混凝土膨胀剂.

［4］GB 8076-2008，混凝土外加剂.

［5］GB/T 18046-2008，用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉.