蔣玉川 張宇燕

（中國建材檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)股份有限公司，北京 100024）

1 目的

水泥基灌漿材料是由水泥為基本材料，適量的骨料及加入少量的混凝土外加劑及其他材料組成的干混材料，加水拌合后具有大流動度、早強(qiáng)、高強(qiáng)、微膨脹的性能。灌漿料最早是在第二次世界大戰(zhàn)中由于軍事需要而出現(xiàn)的，到50年代，發(fā)達(dá)國家將其應(yīng)用于工業(yè)部門。目前，國際上普遍將高強(qiáng)灌漿料應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備安裝和加固修補(bǔ)工程中。70年代改革開放之初，為了滿足進(jìn)口設(shè)備的需要，我國開始了灌漿料的研制工作，并于1977年研制成功，開始在冶金設(shè)備安裝中大量應(yīng)用。經(jīng)過20 多年的研究、實(shí)踐，我國灌漿料的技術(shù)性能逐步提高，其各項(xiàng)技術(shù)性能已達(dá)到國際水平。在灌漿料的使用上，已從傳統(tǒng)的用于機(jī)械設(shè)備安裝的二次灌漿發(fā)展到用于混凝土結(jié)構(gòu)的加固修補(bǔ)方面，并獲得了良好的效果。JC/T 986-2005《水泥基灌漿材料》標(biāo)準(zhǔn)適用于基礎(chǔ)二次灌漿、地腳錨栓加固、裂縫修補(bǔ)等，自該標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施以來，對該類產(chǎn)品的質(zhì)量控制起到了很好的作用。隨著水泥基灌漿材料的發(fā)展，種類愈加豐富，根據(jù)不同的用途，水泥基灌漿材料的性能要求產(chǎn)生很大的區(qū)別，JC/T 986-2005《水泥基灌漿材料》的指標(biāo)要求已不能滿足當(dāng)前此類產(chǎn)品應(yīng)用的要求，GB 50550-2010《建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》、GB/T 50448-2015《水泥基灌漿材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》對水泥基灌漿材料都提出了不同的要求，為了使水泥基灌漿材料行業(yè)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范等一系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一，更加符合該類產(chǎn)品的發(fā)展要求，有必要對JC/T 986-2005《水泥基灌漿材料》產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂。

2 制定過程

根據(jù)工業(yè)和信息化部辦公廳文件工信廳科[2014]51號文件《工業(yè)和信息化部辦公廳關(guān)于印發(fā)2014年第一批行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃的通知》，JC/T 986—2005《水泥基灌漿材料》列入修訂計(jì)劃，計(jì)劃項(xiàng)目號為2014-0133TJC，由中國建材檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)股份有限公司組織相關(guān)科研院所、企業(yè)、施工、設(shè)計(jì)等單位進(jìn)行起草工作。

2014年5月23日，《水泥基灌漿材料》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定第一次工作會議于北京中國建筑材料科學(xué)研究總院召開，會議對《水泥基灌漿材料》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包含的技術(shù)指標(biāo)和相關(guān)試驗(yàn)方法進(jìn)行了深入、細(xì)致的討論，形成了《水泥基灌漿材料》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo)和試驗(yàn)方法的討論稿，收集了樣品44 組，由國家建筑材料測試中心完成驗(yàn)證試驗(yàn)。2015年12月19日，《水泥基灌漿材料》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定第二次工作會議于北京中國建筑材料科學(xué)研究總院召開。標(biāo)準(zhǔn)制定小組討論分析了標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果及試驗(yàn)方法，確定了標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo)，形成了征求意見稿，同時向社會各界廣泛征求意見。2016年06月11日，《水泥基灌漿材料》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定第三次工作會議于北京中國建筑材料科學(xué)研究總院召開。標(biāo)準(zhǔn)制定小組分析討論了標(biāo)準(zhǔn)征求意見返回意見，對各條意見進(jìn)行逐條分析討論，最終確定采納和不采納條款，并分析原因，形成標(biāo)準(zhǔn)送審稿。

2016年11月27日，全國水泥制品標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會在常州市主持召開了《水泥基灌漿材料》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)審查會，審查委員會一致通過了本標(biāo)準(zhǔn)修改后的送審稿，建議為推薦性標(biāo)準(zhǔn)正式報(bào)批，以便及早頒布實(shí)施。

2018年05月10號中華人民共和國工業(yè)和信息化部公告 2018年（第23 號）頒布了JC/T 986-2018《水泥基灌漿材料》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，自2018年09月01日起正式實(shí)施。

3 制定依據(jù)

1）遵循水泥基灌漿材料產(chǎn)品特有的性能、質(zhì)量檢驗(yàn)和控制的普遍規(guī)律。

2）符合水泥基灌漿材料行業(yè)的一般規(guī)范。

3）在符合國內(nèi)水泥基灌漿材料行業(yè)的產(chǎn)品技術(shù)水平和應(yīng)用的基礎(chǔ)上，參考國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)內(nèi)容編寫，部分重要參數(shù)測試方法與國際接軌。同時體現(xiàn)國內(nèi)水泥基灌漿材料的普遍特性和性能特點(diǎn)，具有合適的覆蓋面。

4）技術(shù)指標(biāo)全面，寬嚴(yán)得當(dāng)，既能適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)，又能體現(xiàn)產(chǎn)品自身特點(diǎn)。

4 制定內(nèi)容

水泥基灌漿材料按流動度分為四類：I 類、II 類、III類和IV 類；按抗壓強(qiáng)度分為四個等級：A50、A60、A70和A85。制定技術(shù)指標(biāo)包括：細(xì)度、流動度、抗壓強(qiáng)度、泌水率、對鋼筋銹蝕作用、豎向膨脹率。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定I 類、II 類和III 類水泥基灌漿材料4.75mm 篩篩余為0；IV 類水泥基灌漿材料最大粒徑大于4.75mm，且小于25mm。其他技術(shù)指標(biāo)要求見表1、表2、表3。

表1 流動度

表2 抗壓強(qiáng)度

表3 其他性能要求

本標(biāo)準(zhǔn)主要修訂內(nèi)容包括：

1）對水泥基灌漿材料的流動度有很高要求的工程，采用現(xiàn)有的截錐流動度測試方法（即原標(biāo)準(zhǔn)中的流動度測試方法）不能準(zhǔn)確體現(xiàn)灌漿料的流變性，因此增加流時的測定方法，即流錐流動度測試方法。

2）取消對水泥基灌漿材料原材料的要求。

3）取消凝結(jié)時間和鋼筋握裹強(qiáng)度的要求。

4）修改對水泥基灌漿材料粒徑、流動度、抗壓強(qiáng)度、泌水率、豎向膨脹率的要求。

5 技術(shù)指標(biāo)解析

5.1 流動度

水泥基灌漿材料區(qū)別于其他水泥基材料的典型特征之一就是該類材料具有好的流動性，依靠自身重力的作用，能夠流進(jìn)所要灌注的空隙，不需振搗能夠密實(shí)填充。對于大型設(shè)備灌漿，或狹窄間隙灌漿，對流動性的要求更高。因此流動度的大小是該類材料是否具有可使用性的前提，順利灌漿也是施工操作的第一步。如果流動性不夠，漿體不能順利流滿所要填充的空間，如果從另一側(cè)進(jìn)行補(bǔ)灌，顯然會形成窩氣，帶來工程隱患。

水泥基灌漿材料施工時只需加水拌合均勻即可灌注。加大拌合用水量對增加流動性有利，而對強(qiáng)度、豎向膨脹率和泌水率等均會產(chǎn)生不利影響。如果產(chǎn)品對拌合用水量非常敏感，水料比增加1%，就會出現(xiàn)表面大量反泡，甚至泌水離析的情況，有效承載面很低，甚至失去承載作用，施工留樣強(qiáng)度遠(yuǎn)低于材料檢驗(yàn)強(qiáng)度。為避免出現(xiàn)上述現(xiàn)象，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定按產(chǎn)品要求的最大用水量，或者說產(chǎn)品能夠達(dá)到的最大流動度為檢驗(yàn)前提；如果施工時不需要大的流動度，可以降低拌合用水量，這樣不會對工程造成不良后果。

工程經(jīng)驗(yàn)表明，水泥基灌漿材料須具有較好的流動性保持能力，確保拌合料經(jīng)過一定時間后仍具有一定的流動度，以便順利灌注，結(jié)合國內(nèi)外施工說明，本規(guī)范規(guī)定30min 流動度保留值。

本次修訂，按照工程需要和水泥基灌漿材料類別增加了截錐流動度和坍落擴(kuò)展度試驗(yàn)方法，I 類灌漿料按照流錐流動度進(jìn)行表征，II 類和III 類按照截錐流動度方法進(jìn)行表征，IV 類按照混凝土坍落擴(kuò)展度進(jìn)行表征。原標(biāo)準(zhǔn)制定時，主要針對設(shè)備二次灌漿、地腳錨固等用途灌漿材料提成的指標(biāo)要求，而隨著水泥基灌漿材料不斷出現(xiàn)新的用途，灌漿料應(yīng)用技術(shù)也得到了很大的發(fā)展，不同用途的灌漿料對流動度要求差別也很大。

隨著水泥基灌漿材料技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外出現(xiàn)了一種新型低粘度的灌漿材料，這種灌漿材料在獲得低粘度性能的同時，還能保持自身的勻質(zhì)性，做到不沉降、不泌水等，而且這種灌漿材料對用水量不敏感，現(xiàn)場施工時材料的勻質(zhì)性較好，灌漿速度快，不需要高位漏斗就可以灌入狹小的空間，其作為一類低粘度精確灌漿材料新產(chǎn)品，在國外已經(jīng)得到了大范圍的使用，國外相關(guān)產(chǎn)品目前執(zhí)行的檢測標(biāo)準(zhǔn)為美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM C939 《預(yù)填骨料混凝土灌漿料流動性試驗(yàn)方法（流錐法）》。GB/T 50448—2015《水泥基灌漿材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》也增加了流錐法流動度測試方法。因此，此次標(biāo)準(zhǔn)修訂，增加了流錐流動度試驗(yàn)方法，并根據(jù)國內(nèi)外廠家的技術(shù)指標(biāo)和國內(nèi)廠家產(chǎn)品的驗(yàn)證試驗(yàn)情況，確定了初始和30min 流錐流動度指標(biāo)。

流動度IV 類灌漿料采用截錐法—坍落擴(kuò)展度方法，因?yàn)橛糜诖蠼孛鏄?gòu)件加固等用途的水泥基灌漿材料骨料粒徑大，實(shí)質(zhì)上是一種大流態(tài)混凝土，參照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50080《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》和對自密實(shí)混凝土（砂漿）的相關(guān)性能要求，采用坍落擴(kuò)展度表征流動性。

對于原常規(guī)水泥基灌漿材料按照流動度分為兩個類別：II 類和III 類，根據(jù)工程需要可以選擇不同流動度要求的灌漿料。

5.2 抗壓強(qiáng)度

按抗壓強(qiáng)度分為四個等級：A50、A60、A70 和A85。水泥基灌漿材料應(yīng)用廣泛，不僅應(yīng)用于設(shè)備基礎(chǔ)二次灌漿、地腳螺栓錨固等基礎(chǔ)加固工程，還大量的應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)加固工程，并且在鋼筋連接套筒中普遍應(yīng)用。水泥基灌漿材料用途不同，對材料強(qiáng)度要求也有很大的差異，基礎(chǔ)加固工程普通要求60MPa 以上，而混凝土結(jié)構(gòu)加固達(dá)到50MPa 以上就能滿足工程要求，鋼筋連接套筒用水泥基灌漿材料卻需要85MPa 以上，因此，本標(biāo)準(zhǔn)中對水泥基灌漿材料進(jìn)行強(qiáng)度等級劃分，工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)企業(yè)和施工方可以根據(jù)不同的工程需求選擇不同強(qiáng)度級別的灌漿材料，既可以滿足工程質(zhì)量要求，又可以避免“高強(qiáng)度，低使用”情況的浪費(fèi)。

5.3 豎向膨脹率

水泥基灌漿材料的另一個重要特性是該類材料具有膨脹性，以能夠密實(shí)填充所灌注的空間，增大有效承載面，起到有效承載的作用。

水泥基灌漿材料拌和后具有很大的流動度，如果早期沒有膨脹，必然存在收縮，包括塑性收縮和沉降收縮，即使后期的膨脹能夠補(bǔ)償早期的收縮，這種早期漿體的收縮對于灌漿的密實(shí)性有負(fù)面影響，容易引入空氣，降低有效承載面；如果后期的膨脹不能補(bǔ)償早期的收縮，將直接導(dǎo)致空鼓，灌漿層喪失承載功能。因此，早期膨脹是一項(xiàng)重要特性，對克服塑性收縮，使得灌漿層更加密實(shí)，增大有效承載面，確保灌漿質(zhì)量有重要意義。在硬化過程中，仍需要適當(dāng)?shù)呐蛎?，以進(jìn)一步密實(shí)填充，并且在硬化的水泥基灌漿材料中產(chǎn)生一定的膨脹應(yīng)力，有利于補(bǔ)償后期的收縮。

結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用情況，在驗(yàn)證試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，參考GB/T 50448-2015《水泥基灌漿材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》以及國外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以加水拌和后3h 的豎向膨脹率為早期膨脹，3h 到24h 之間的膨脹為硬化后膨脹，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)與GB/T 50448-2015 相一致。

5.4 凝結(jié)時間、鋼筋握裹強(qiáng)度（圓鋼）

水泥基灌漿材料規(guī)定了流動度30min 保留值和1d 抗壓強(qiáng)度的要求，凝結(jié)時間形同虛設(shè)，沒有實(shí)際意義，因此本次修訂取消凝結(jié)時間的要求。

鋼筋握裹強(qiáng)度規(guī)定的是水泥基灌漿材料與鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度，工程中大部分都為螺紋鋼，并且主要是機(jī)械咬合力的作用，握裹強(qiáng)度與鋼筋的規(guī)格、種類關(guān)系很大，不能完全體現(xiàn)實(shí)際工程情況，并且采用圓鋼進(jìn)行試驗(yàn)更不能代表實(shí)際工程情況。因此，本次修訂取消鋼筋握裹強(qiáng)度（圓鋼）。

5.5 其他指標(biāo)

對鋼筋銹蝕作用采用原標(biāo)準(zhǔn)中的方法進(jìn)行鋼筋銹蝕試驗(yàn)。

最大骨料粒徑與灌注孔洞尺寸、灌漿層厚度、加固層厚度等有直接關(guān)系，最大骨料粒徑超過控制范圍會嚴(yán)重降低水泥基灌漿材料的結(jié)構(gòu)性能，因此水泥基灌漿材料應(yīng)嚴(yán)格控制最大骨料粒徑，

泌水率是表示水泥基灌漿材料拌和時析出水分的指標(biāo)，設(shè)備灌漿、螺栓錨固以及混凝土結(jié)構(gòu)加固等，均要求無泌水，如果水泥基灌漿材料存在泌水，則接觸面會出現(xiàn)大量氣泡孔穴，或表面水泥漿富集，有效承載面很低，承載能力降低，因此規(guī)定泌水率為0%。

6 試驗(yàn)方法

為保證試驗(yàn)方法科學(xué)、公正，真正體現(xiàn)材料本身特性，并且易于操作、復(fù)驗(yàn)性好，標(biāo)準(zhǔn)中的試驗(yàn)方法均是采用目前國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中常用的方法，公認(rèn)度較高。

細(xì)度采用國家標(biāo)準(zhǔn)篩篩余的方法確認(rèn)最大骨料粒徑是否在控制范圍內(nèi)。流動度分為三種試驗(yàn)方法：截錐流動度、流錐流動度和坍落擴(kuò)展度，截錐流動度為本標(biāo)準(zhǔn)中原有的試驗(yàn)方法，流錐流動度按TB/T 3192-2008 附錄A 進(jìn)行，坍落擴(kuò)展度按GB/T 50080 的規(guī)定進(jìn)行。泌水率按GB/T 50080 的規(guī)定進(jìn)行。I 類、II 類和III 類灌漿材料按GB/T 17671 進(jìn)行；IV 類灌漿材料按照GB/T 50081 進(jìn)行。豎向膨脹率按GB 50119-2013 附錄C 的規(guī)定進(jìn)行，測定3h和24h 豎向膨脹率。對鋼筋銹蝕作用采用原標(biāo)準(zhǔn)中的方法進(jìn)行鋼筋銹蝕試驗(yàn)。

7 驗(yàn)證試驗(yàn)情況分析

驗(yàn)證試驗(yàn)共搜集樣品44 個，其中流動度I 類樣品6 個、II 類樣品10 個、III 類樣品22 個、IV 類樣品6 個；抗壓強(qiáng)度等級A50 樣品5 個、A60 樣品11 個、A70 樣品16 個、A85 樣品12 個。詳細(xì)驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果請見驗(yàn)證試驗(yàn)報(bào)告，具體統(tǒng)計(jì)情況見表4。

表4 灌漿材料驗(yàn)證試驗(yàn)合格率統(tǒng)計(jì)表

樣品總數(shù)量為44 個，全部項(xiàng)目合格的28 個，合格率為63.6%。按流動度分類，IV 類樣品合格率最低，為50.0%，I 類樣品合格率最高，為83.3%，II 類、III 類樣品合格率分別為70.0%、59.1%；按抗壓強(qiáng)度分類，A60 樣品合格率最高，為81.8%，A85 合格率最低，為50.0%。

8 與國內(nèi)、國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的對比

本標(biāo)準(zhǔn)與國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對比數(shù)據(jù)見表5。國際標(biāo)準(zhǔn)ASTM C1107-2014 所規(guī)定的灌漿材料是一種無收縮水泥基材料，與本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的大流態(tài)、早強(qiáng)、高強(qiáng)、微膨脹的水泥基灌漿材料有較大的區(qū)別，因此，表5中未列出ASTM C1107-2014 的指標(biāo)進(jìn)行對比分析。

本標(biāo)準(zhǔn)參考了GB/T 50448-2015《水泥基灌漿材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》、GB50550-2010《建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》、JG/T408-2013《鋼筋連接用套筒灌漿料》、ASTM C1107-2014《Standard specification for packaged dry， hydraulic-cement grout》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)水泥基灌漿材料目前的發(fā)展水平和市場需求狀況對JC/T986-2005《水泥基灌漿材料》進(jìn)行技術(shù)參數(shù)修訂，在技術(shù)指標(biāo)和試驗(yàn)方法上進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到既符合當(dāng)前國內(nèi)市場的行情，滿足生產(chǎn)企業(yè)、使用單位的需求，又與國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，技術(shù)指標(biāo)科學(xué)合理，試驗(yàn)方法可操作性強(qiáng)。本標(biāo)準(zhǔn)符合國內(nèi)的環(huán)保要求、健康指標(biāo)要求，為該類產(chǎn)品在工程中合理利用、提高工程質(zhì)量提供了產(chǎn)品檢驗(yàn)依據(jù)。

9 結(jié)語

水泥基灌漿材料是建筑工程中應(yīng)用量較大、使用范圍較廣的一種建筑材料，尤其在設(shè)備二次灌漿、柱腳底板、地腳螺栓錨固、混凝土結(jié)構(gòu)加固、修補(bǔ)、鋼筋連接套筒等方面的應(yīng)用得到飛速發(fā)展，并仍處于上升階段。水泥基灌漿材料的質(zhì)量可靠性直接關(guān)系到工程加固質(zhì)量的優(yōu)劣，《水泥基灌漿材料》JC/T 986-2018 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已正式頒布實(shí)施，標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合產(chǎn)品發(fā)展水平和市場應(yīng)用需求，參照國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，對水泥基灌漿材料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂，將更好的指導(dǎo)水泥基灌漿材料行業(yè)的發(fā)展，為產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)、設(shè)計(jì)單位和施工單位提供產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)和質(zhì)量控制依據(jù)，將大大推動水泥基灌漿材料產(chǎn)品行業(yè)的發(fā)展，在提高工程質(zhì)量、保證構(gòu)筑物的使用壽命等方面發(fā)揮指導(dǎo)作用。

表5 國內(nèi)外水泥基灌漿材料標(biāo)準(zhǔn)對比