陳灼華,梅海軍,周安民
(武漢比鄰科技公司,湖北 武漢 430070)
2011年8月1日,交通運(yùn)輸部行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T F50-2011)(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》)正式施行。筆者在實(shí)際工作中,對(duì)《規(guī)范》中P59 ~62 頁“7.9 后張孔道壓漿及封錨”,即專用壓漿料和專用壓漿劑的檢驗(yàn)操作和產(chǎn)品部分指標(biāo),有一些意見,特予陳述。
2.1.1 管(孔)道壓漿料cable grouts
管道壓漿料是由水泥、高效減水劑、微膨脹劑、礦物摻合料等多種材料干拌而成的混合料。它是在施工現(xiàn)場(chǎng)按一定比例與水混合均勻后,用于后張梁預(yù)應(yīng)力管道充填的壓漿材料。
2.1.2 管(孔)道壓漿劑cable grouting agents
管道壓漿劑是由高效減水劑、微膨脹劑、礦物摻合料等多種材料干拌而成的混合劑。它是在施工現(xiàn)場(chǎng)按一定比例與水泥、水混合均勻后,用于后張梁預(yù)應(yīng)力管道充填的壓漿材料。
《規(guī)范》中對(duì)壓漿材料作了明確的規(guī)定:水泥強(qiáng)度不低于42.5、堿含量≤0.60%等多項(xiàng);減水劑不得含氯鹽、亞硝酸鹽等對(duì)鋼筋有腐蝕作用的成分,減水率≥20%;礦物摻合料、拌合水也規(guī)定明確;強(qiáng)調(diào)不得采用以鋁粉為膨脹源的膨脹劑或總堿含量>0.75%的膨脹劑;C1-≤0.06%,SO3≤6.0%,比表面積>350m2/kg;等等。
見表1。
《規(guī)范》對(duì)壓漿漿液的制取在P61頁中指出:“攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速不低于1000r/min,攪拌葉片的形狀應(yīng)與轉(zhuǎn)速相匹配,其葉片的線速度不宜小于10m/s,最高線速度宜限制在20m/s 以內(nèi),且應(yīng)滿足在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)攪拌均勻的要求?!?/p>
讀后便知,這是對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的要求,實(shí)驗(yàn)室如何制取漿液呢?《規(guī)范》通篇對(duì)此未提及,這就帶來了混亂。
表1 后張預(yù)應(yīng)力孔道壓漿漿液性能指標(biāo)表
有人從TB/T3192-2008 中套用“漿體攪拌應(yīng)采用水泥凈漿攪拌機(jī)和行星式膠砂攪拌機(jī)”,并指出TB/3192-2008 中有規(guī)定,現(xiàn)摘錄如下:
5.21 攪拌方法
應(yīng)采用行星式膠砂攪拌機(jī),采用手動(dòng)攪拌方式。
5.2.1.1 管道壓漿料:取3kg 粉劑,放入攪拌鍋中,倒入80%的拌合水,慢速攪拌2min。攪拌均勻后,快速攪拌1min;然后再慢速攪拌,同時(shí)將剩余的拌合水完全倒入,再慢速攪拌1min。
5.2.1.2 管道壓漿劑:按壓漿的配比摻量,水泥和壓漿劑共稱取3kg 粉劑,放入攪拌鍋中攪拌1min。然后加水?dāng)嚢瑁瑪嚢璺绞酵艿缐簼{料。
對(duì)于這一方法,大多數(shù)人不認(rèn)同,認(rèn)為鐵路標(biāo)準(zhǔn)不能與公路標(biāo)準(zhǔn)混為一談,強(qiáng)調(diào)《規(guī)范》中明確了轉(zhuǎn)速不低于1000r/min和葉片線速度10 ~20m/s,行星式膠砂攪拌機(jī)均達(dá)不到其中一項(xiàng)要求。持這一觀點(diǎn)的人群,就從五金機(jī)電市場(chǎng)購買轉(zhuǎn)速在1000r/min 以上的手電鉆,自制葉片、鍋蓋,在釜形鍋中攪拌,制取漿液。但攪拌時(shí)間,加料加水的方法和順序,就自行一套;并說,高速攪拌制取的漿液就是不一樣。到底是什么不一樣,沒有人說出個(gè)所以然來。
攪拌設(shè)備,包括實(shí)驗(yàn)室和施工現(xiàn)場(chǎng)的,《規(guī)范》應(yīng)予以統(tǒng)一。這是制取漿液的基礎(chǔ)。
《規(guī)范》對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)室制取漿液的攪拌時(shí)間均未提及,導(dǎo)致實(shí)際操作過程中隨意性大。
在此,還是將TB/T 3192-2008 中攪拌工藝4.3.3.2 抄錄參考:
漿體的攪拌操作順序?yàn)椋菏紫仍跀嚢铏C(jī)中先加入實(shí)際拌合水用量的80%~90%,開動(dòng)攪拌機(jī),均勻加入全部壓漿劑,邊加邊攪拌,然后加入全部水泥。全部粉料加入后再攪拌2min;然后加入剩余的10%~20%的拌合水,繼續(xù)攪拌2min。
《規(guī)范》應(yīng)規(guī)范實(shí)驗(yàn)室和施工現(xiàn)場(chǎng)漿液的攪拌時(shí)間,確保漿液的質(zhì)量。
由于《規(guī)范》偏重于施工,對(duì)實(shí)驗(yàn)室的要求只提供了幾個(gè)附錄,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的操作不好把握。如實(shí)驗(yàn)室制取漿液時(shí),每鍋的用料量就是一個(gè)問題。
筆者傾向于每鍋3kg 的粉料和0.26~0.28 的水膠比這個(gè)量。這樣每鍋制得的漿液約1900ml。
依此,筆者這樣設(shè)計(jì)攪拌量,不知能否得到認(rèn)同。第一鍋?zhàn)隽鲃?dòng)度測(cè)試(約1725ml);第二鍋?zhàn)?d、7d 的抗折抗壓強(qiáng)度(約1600ml),可裝40mm×40mm×160mm 標(biāo)準(zhǔn)試模兩組;第三鍋?zhàn)?8d 抗折抗壓強(qiáng)度(約800ml),剩余的漿液做凝結(jié)時(shí)間(約150ml)和壓力泌水率試驗(yàn)(約200ml);第四鍋?zhàn)鲎杂擅谒屎妥杂膳蛎浡蕦?shí)驗(yàn) (約800ml)及鋼絲間泌水率試驗(yàn) (約800ml);第五鍋?zhàn)龀溆仍囼?yàn)(約1256ml)。如果做完流動(dòng)度的第一鍋漿液可利用,則可少攪拌一鍋。
這樣,可得出做完一套試驗(yàn)需要的物料約為13~16kg(1kg做化學(xué)分析);送檢樣則為:壓漿料32kg,壓漿劑5kg(雙份,供留樣用)。
漿液從攪拌鍋中倒入標(biāo)準(zhǔn)試模后,因?yàn)樘?,不能按GB/T17671 的要求上振動(dòng)臺(tái),只能靜放。待初凝后,用直尺將多余的漿體刮掉,終凝25h 后拆模。(這里有一個(gè)問題需要明確,以上過程是在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下完成還是在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱中完成?)拆模后,迅速將試件放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室,于水中養(yǎng)護(hù)3d、7d、28d,再按GB/T17671 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和計(jì)算。
筆者在試驗(yàn)中是這樣做的,當(dāng)漿液注滿試模后,用小刀在漿液中沿試模壁四周劃動(dòng)一圈,以便漿液與試模壁緊密接觸,再用手抬起試模,在平臺(tái)上振動(dòng)五、六下,然后靜放。不知是否合理?
《規(guī)范》中的流動(dòng)度是在25℃的條件下,用1725ml±5ml的錐形水泥膠砂稠度儀來測(cè)定,筆者認(rèn)為流動(dòng)度(25℃)過?。撼跏?0s ~17s,30min10s ~20s,60min10s ~25s;而同類標(biāo)準(zhǔn)TB/T3192-2008 中則是:出機(jī)14s ~22s,30min ≤30s。兩者相差懸殊。筆者傾向于后一種。
3.5.1 測(cè)試流動(dòng)度的時(shí)間如何界定
《規(guī)范》中未提。有人說從物料加水時(shí)計(jì)時(shí),GB/T1346 GB/T17671 均是這樣規(guī)定的。有人則不然,以TB/T3192 為例,其5.2.4 規(guī)定:出機(jī)流動(dòng)度測(cè)試完畢后,將所有漿體轉(zhuǎn)入攪拌鍋中放置30min。慢速攪拌1min。測(cè)試30min 流動(dòng)度。
若按后一種說法,60min 流動(dòng)度的測(cè)定則在粉料與水接觸后67min 以上時(shí)間后開始進(jìn)行。因?yàn)橹迫{液攪拌約5min,測(cè)完初始流動(dòng)度后靜置30min,慢攪1min 后再測(cè)試,再靜置30mim,再慢速攪拌1min。然后開始測(cè)試。這樣水與物料的接觸時(shí)間已超過67min。
3.5.2 60min流動(dòng)度能否不考查
壓漿料中水泥含量在80%以上,而水泥均按GB175-2007的規(guī)定生產(chǎn)。GB175 中水泥的初凝時(shí)間為≥45min。
這樣,《規(guī)范》中壓漿漿液60min 的流動(dòng)度測(cè)定是在粉料加水67min 之后進(jìn)行,此時(shí)水泥的初凝或已開始或已完成,對(duì)流動(dòng)度肯定有影響,甚至很大。有人為了達(dá)到60min 較小的流動(dòng)度,就往漿液中摻加緩凝劑,認(rèn)為只要符合《規(guī)范》中初凝≥5h,終凝≤24h 的規(guī)定就行。這樣做沒錯(cuò),但是否是必須。筆者總有一種潛意識(shí)的想法,往混凝土中摻加高分子材料,能不摻盡量不摻,能少摻盡量少摻,但說不出個(gè)所以然來。壓漿料多用于重大、特大工程,高分子材料的添加要慎重。
再說,60min 流動(dòng)度的考察是否是必須的?若不是,能否不考察?若不考查,則少了一些顧慮。
3.5.3 流動(dòng)度可否定高一點(diǎn)
從《規(guī)范》附錄流動(dòng)錐試驗(yàn)可知,1725ml±5ml 的水從流動(dòng)錐中流出的時(shí)間為8.0s±0.2s,其上限8.2s 與漿液流動(dòng)度下限10s 只有1.2s 之差,60min 之后還是這樣。
流動(dòng)度的大小直接關(guān)系到施工狀況,但并不是越小越好,小到與水不相上下,就讓人質(zhì)疑,應(yīng)該有一個(gè)度。筆者與制梁場(chǎng)的技術(shù)人員聊到此事,他們講只要初始流動(dòng)度控制在30s 之內(nèi),現(xiàn)場(chǎng)還是好用的。此語系一家之言,不可偏信。
筆者傾向于TB/T3192 中的出機(jī)18s±4s,30min ≤30s 這個(gè)范圍,并以此為依據(jù)作了幾組試驗(yàn),其他各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到《規(guī)范》中的要求。
3.5.4 流動(dòng)度測(cè)試溫度能否定為20℃±2℃
GB/T1346 中6.1、GB/T17671 中4.1 規(guī) 定 試 驗(yàn) 室 溫 度 為20℃±2℃,GB8076 中6.3 為20℃±3℃,同時(shí)所有的材料和設(shè)備應(yīng)在實(shí)驗(yàn)條件下至少靜置24h。若《規(guī)范》中流動(dòng)度的測(cè)試溫度為25℃。這樣就麻煩了,要么重建一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件,要么原實(shí)驗(yàn)室的工作至少停滯72h。若將實(shí)驗(yàn)室溫度定為20℃±2℃就方便多了,但不知道兩溫度下流動(dòng)度的差異。
《規(guī)范》中對(duì)漿液的抗折抗壓強(qiáng)度規(guī)定了3d、7d、28d 六個(gè)指標(biāo),可否將7d 的指標(biāo)除去呢?GB175 是本經(jīng)典的標(biāo)準(zhǔn),在2007年實(shí)施的版中只規(guī)定了3d、28d 的四個(gè)指標(biāo),將1d、7d 的指標(biāo)留給生產(chǎn)企業(yè)自檢。抓住重點(diǎn),檢測(cè)項(xiàng)目盡可能地少是ISO 標(biāo)準(zhǔn)的趨勢(shì)?!兑?guī)范》中壓漿料全套檢測(cè)項(xiàng)目27 個(gè)之多,生產(chǎn)企業(yè)送檢一次,費(fèi)用少則伍仟,多達(dá)壹萬(檢測(cè)部門按資質(zhì)收費(fèi))。
筆者認(rèn)為,壓漿料是在混凝土梁的孔道已形成后的充填物料,因此,壓漿料檢測(cè)項(xiàng)目的制定,應(yīng)抓住其使用特性,即良好的流動(dòng)性、飽滿的充盈度、不收縮、不泌水、對(duì)鋼筋無銹蝕、不低于主體混凝土的強(qiáng)度等。應(yīng)根據(jù)這些特點(diǎn)來制定產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)和檢測(cè)方法。
筆者認(rèn)為《規(guī)范》中還有兩個(gè)指標(biāo)可商榷,一個(gè)是28d 的抗折≥10MPa,因?yàn)?GB175 中強(qiáng)度等級(jí)62.5 的硅酸鹽水泥28d抗折強(qiáng)度是≥8.0MPa;再一個(gè)是3h 自由膨脹率是否被24h 自由膨脹率包含?可能是《規(guī)范》的制定者考慮到初凝前終凝前各測(cè)一個(gè)。還是那句話,是不是必須的。
《規(guī)范》中對(duì)壓漿劑的摻量沒有界定一個(gè)范圍,筆者查了一下類似的標(biāo)準(zhǔn),也沒有看到。有人說,內(nèi)摻10%,叫劑的量一般是這個(gè)數(shù)。又有人說,《規(guī)范》的流動(dòng)度那么小,要提高點(diǎn),內(nèi)摻15%以內(nèi)是可以的。筆者做了一些實(shí)驗(yàn),考慮到內(nèi)摻10%強(qiáng)度富余大,就內(nèi)摻30%,除了流動(dòng)度偏高外,其余指標(biāo)也合格。有人便說,摻量30%就不是劑了。因標(biāo)準(zhǔn)未明確,叫人無所適從。
《規(guī)范》中明確規(guī)定“不得采用以鋁粉作膨脹源的膨脹劑或總堿量在0.75%以上的高堿膨脹劑”,應(yīng)該有相應(yīng)的檢測(cè)項(xiàng)目和方法,以消除對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼絞線和產(chǎn)品的損傷。否則,不如不說。
以上純屬個(gè)人觀點(diǎn),局限性很大,望廣大讀者指正。JTG/T F50—2011 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S]
[1] 鐵路后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁管道壓漿技術(shù)條件
[2] GB175-2007 通用硅酸鹽水泥[S]
[3] GB/T 1346-2011 水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定
[4] 性檢驗(yàn)方法[S] GB/T17671-1999 水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO 法)[S]
[5] GB/T17671-1999 水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO 法)[S]