望都UHPC性能混凝土

性能混凝土的配制机理
　UHPC基体

　　UHPC的性能来自于低水胶比及其自密实性，同时，胶凝材料基体中60%的超细工业废渣二元和三元的复合作用也不容忽略。在结构形成过程中，废渣特别是超细工业废渣的活性效应、形态效应和微集料效应得以发挥。超细粉煤灰颗粒和UHPC基体间的结合是化学结合，从而使之具有很高的粘结强度。超细粉煤灰具有高强度和高弹模的特征，这样就有效抑制了RPC基体和水泥基体中收缩裂缝的产生。

超细纤维的增强、增韧与阻裂效应

　　纤维对混凝土具有增强，增韧和阻裂效应。未掺入钢纤维的UHPC，在进行受压试验时由于内部积聚的能量太大而呈现爆炸性破坏，表现出比普通混凝土更大的脆性。纤维的作用效果取决于纤维的体积掺量和纤维间距，纤维越细以及纤维掺量越高，其强化基体的效果越好。刘斯凤等学者进行了一系列掺天然超细混合材的性能混凝土的制备及其耐久性研究，其所用的钢纤维为超细纤维。该研究中测试了纤维体积率为2%-4%时分布于RPC的纤维数量以及纤维间距。当超细纤维体积率分别为2%、3%和4%时，其纤维根数分别为6.4×107、9.6×107和1.28×108，纤维平均间距分别为1.71mm、1.39mm和1.21mm(三维乱向分布，ηθ=0.41)或1.55mm、1.26mm和1.09mm(二维乱向分布)。与普通纤维相比，掺超细纤维混凝土中的纤维间距提高了（2-4）倍，纤维数量提高了（1-2）个数量级。因此当纤维体积率相同时，超细纤维对RPC的增强、增韧和阻裂效应远远超过普通钢纤维对普通混凝土的增强效应，从而使抗折强度倍增[4]。

CGM高强无收缩灌浆料


早强、高强、设备安装完毕一天即可运行生产
高流态、不泌水、防锈蚀
复合膨胀双重效应，定位
按正确的灌浆施工工艺能达到90%的有效承载面（EBA）

CGM高强无收缩灌浆料主要性能指标（表一）
GB/T50448-2008《水泥基灌浆材料应用技术规范》

*表示坍落度数值，**表示坍落扩展度数值；
可根据工程需要选择相应特性的CGM高强无收缩灌浆料系列产品；
防冻型抗压强度是在-10℃测的；
防腐型适用于沿海港口、盐田、盐渍侵蚀严重地区的设备基础，钢结构柱脚基础的二次灌浆。满足JC/T1011-2006《混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂》，GB/T18736-2002《高强混凝土用矿物外加剂》等标准。
以上数据在标准实验室控制条件下测的；
单位用量：约2200kg～2400kg/ m3 ；
用于冬期施工的CGM高强无收缩灌浆料应符合表一和表二规定。
用于冬期施工时的CGM防冻型高强无收缩灌浆料性能指标（表二）

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。
施工时低温度可比规定温度低5℃。
用于高温环境的高强无收缩灌浆料性能应符合表一和表三规定。
CGM耐热型高强无收缩灌浆料耐热性能指标（表三）



地脚螺栓锚固用CGM高强无收缩灌浆料的选择：

二次灌浆用CGM高强无收缩灌浆料的选择：
产品特点
产品性能指标
产品型号 CGM-380 CGM-340 CGM-300 CGM-270
流动度 (mm) 初始值 ≥380 ≥340 ≥300 ≥270* ≥650**
30min 保留值 ≥340 ≥310 ≥260 ≥240* ≥550**
竖向膨胀率 (%) 3h 0.1~3.5
24h与3h的
膨胀值之差 0.02~0.5
产品特性 标准型 超早强 防冻型 防腐型 钢纤维 耐热型 强
抗压强度 （MPa) 4h ≥20.0
1d ≥20.0 ≥30.0 ≥10.0 ≥20.0 ≥20.0 ≥30.0 ≥30.0
3d ≥40.0 ≥40.0 ≥15.0 ≥40.0 ≥40.0 ≥50.0 ≥50.0
28d ≥60.0 ≥60.0 ≥60.0 ≥60.0 ≥60.0 ≥80.0 ≥80.0
对钢筋有无锈蚀作用 无
泌水率 (%) 0
规定温度 (℃) 抗压强度比 （%）
R-7 R-7+28 R-7+56
－5 ≥20 ≥80 ≥90
－10 ≥12
使用环境温度（℃） 抗压强度比 （％） 热震性（20次）
200~500 ≥100 1）试件表面无脱落
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（%）≥90
三、应用范围
应用范围 CGM灌浆料系列产品   
CGM-380 CGM-340 CGM-300 CGM-270
设备基础及钢结构柱脚底板二次灌浆 ★ ★ ★ ★
地脚螺栓锚固灌浆 ★ ★ ★
钢结构柱及混凝土柱杯口灌浆 ★
混凝土结构改造和加固 ★ ★   ★
后张预应力混凝土结构孔道灌浆 ★
冬期施工灌浆 ★ ★ ★
高温环境应用灌浆料   ★
受腐蚀的设备基础 ★
防爆抗震构筑物、重型机械基础 ★
螺栓表面与孔壁的净间距（mm） 水泥基灌浆材料类别
15~50 CGM-340、CGM-300
50~100 CGM-300、CGM-270
>100 CGM-270
灌浆层厚度（mm） 水泥基灌浆材料类别
5~50 CGM-380
20~100 CGM-340
80~200 CGM-300
>200 CGM-270

CGM聚合物水泥注浆料

CGM聚合物水泥注浆料是一种以高强度水泥、聚羧酸类超塑化剂、多元矿物质材料为主要改性组分的水泥基灌浆材料，具有流动性好、微膨胀、有一定韧性、与混凝土粘结力强、防腐耐久的特点，适用于混凝土结构裂缝宽度大于3mm以上裂缝的灌注修补及外包钢加固等。

表1聚合物水泥注浆料的性能指标



预处理：用压缩空气将混凝土裂缝中的灰渣、污染物吹出。
埋设灌浆管：沿裂缝长度方向每500mm左右埋设一个灌浆管。
封缝：用无机快速封堵材料或将裂缝表面全部封闭。
试压：将灌浆管封闭，用0.2~0.3MPa压力做压水或压气试验，观察封缝是否 密实，并保持混凝土裂缝面潮湿但缝内无积水。
配料：CGM聚合物水泥注浆料的质量配比为：聚合物水泥注浆料∶水=10∶ (2.5~2.8)。采用强制式搅拌机或改装的冲击电钻进行搅拌，搅拌均匀后使用。拌制好的浆料应色泽均匀，无粉团、沉淀、花白料、泌水等，且流动性符合注浆稠度要求。注浆料配制后，应立即使用，以免凝固。
注浆：将拌好的注浆料装入压力注浆罐，采用0.3MPa左右的压力将浆料 连续注入裂缝。竖向裂缝应逐个从下而上一个个灌浆咀注浆，注满的灌浆咀立即封闭。注浆过程应注意排除裂缝中的空气，后一个灌浆管为排气孔，不得堵死，以免影响空气排放。
养护：注浆结束后，注浆部位应维持水养护7d以上。一、材料简介
性能指标
序号 检验项目 性能指标
竖向膨胀率（%） 3h ≥0.10
4h与3h之差值 ≥0.020
流动度(mm) 初始值 ≥380
30min保留值（%） ≥90
抗压强度(MPa) 3d ≥25
7d ≥35
28d ≥55
抗折强度(MPa) 7d ≥5
28d ≥8
劈裂抗拉强度（MPa） 7d ≥3
28d ≥4
泌水率（%） 0
与混凝土的正拉 粘结强度(MPa) 28d ≥1.5,且为混凝土内聚破坏
H-302混凝土界面处理剂
产品特点
混凝土界面处理剂分为两类
H-302混凝土界面处理剂是一种双组分的水泥砂浆粘接增强剂，它是以水乳环氧为基料的双组分乳液。
H-303混凝土界面处理剂是一种具有粘接力的单组份界面粘接、增强剂。
本产品可与多种基材如光面混凝土、饰面砖板、金属、木材、塑料等有的粘接力，耐水、耐湿热、耐冻融性能优良，既可在潮湿基层施工，又性污染，而且由于采用涂敷处理工艺，施工简便、用量少，因而在建筑装修、旧建筑改造、防潮防水等领域得到广泛应用。
应用范围
水泥自流平界面处理：用于水泥自流平地面施工前的基层处理，提高自流平与基层的粘接强度；
新老混凝土连接：用于施工缝、梁柱加固、旧基础改造等新老混凝土连接，剪切强度提高3倍；
光滑基层抹灰：取代光滑混凝土表面的碱洗除油、人工凿毛等工序，可提高粘接力6倍以上；
砖板铺贴：界面涂敷，或配成高粘接力的砂浆，直接铺贴大块砖板，并可在旧面砖上粘贴新面砖
混凝土修补及表面保护：可用于混凝土和钢筋的表面保护，防止劣化和腐蚀；
油污、起砂基层处理：有起砂或少量油污的基层可直接进行涂敷、抹灰处理；
防水防潮、防腐：可在潮湿基层施工，可作为油性涂料的隔潮层，与聚氨酯涂层粘接牢固。
性能指标
检验依据：JC/T907－2002《混凝土界面处理剂》

施工工艺
施工技术要点
胶液配置：甲组分:乙组分=1:1（重量比）配成胶液用；
基层要求：剔去混凝土基层表面的疏松部分，扫净或用水冲去表面浮灰，允许混凝土基层潮湿或有模板上的脱模剂存在，但不得有明水或大量油污堆集。
注意事项
甲、乙组分的取料容器应分开使用，每次配料不宜过多，胶液随配随用，2～3小时内用完。
贮存期间甲、乙组分不得混合，贮存温度不得低于5℃，贮存期半年。
如发现甲组分有水析出，经搅匀后使用不影响性能。项    目 技术指标（I型）
剪切粘结强度，MPa 7d ≥1.0
14d ≥1.5
拉伸粘结强度，MPa 未处理 7d ≥0.4
14d ≥0.6
浸水处理 ≥0.5
热处理 ≥0.5
冻融循环处理 ≥0.5
碱处理 ≥0.5
HPC无收缩自密实聚合物混凝土
中德新亚HPC是一种无收缩、高强度免振捣混凝，是为降低工程造价而开发的常规灌浆料替代品，。掺HPC的混凝土性能跟灌浆料基本一致，可自密实成型，且硬化过程无收缩，与旧混凝土界面粘结好。
产品特点
高粘聚性，混凝土流动及停放过程中不发生离析现象；
高保水性，混凝土硬化过程表面无泌水；
高流动性，混凝土能自流密实成型；
高强度（高强度可达80MPa）、高抗冻、 高抗渗；
硬化过程不收缩，具有微膨胀作用；
与旧混凝土粘结强度高;
抗氯离子腐蚀具有的阻锈能力；
凝结硬化过程抗震动干扰强，在公路及铁路桥梁等加固中可不中断交通施工。
性能指标
JG/T 283-2012《自密实混凝土应用技术规程》

应用范围
◇ 配筋特密、形状复杂、不便振捣的混凝土工程；
◇ 混凝土工程改造加固； 　
◇ 对新老混凝土界面粘结强度要求高的特种工程；
◇ 抗冻、抗渗、防腐混凝土；
◇ 防水混凝土、钢管混凝土及补偿收缩混凝土（泵送）施工；
◇ 大面积混凝土地坪自流平施工。性能 型号 HPC
混凝土强度，,MPa 3d 30—50
28d 40—80
抗渗等级 ≥P12
抗冻等级 ≥F150
工作性 0
泌水率 坍落度270mm，坍落度扩展度610mm,自流密实成型
24h竖向膨胀率，% ≥0.02
PU灌浆止漏胶
PU灌浆止漏胶可分为亲水型和疏水型两种，属低溶剂结构泡沫弹性胶体，与水作用后，迅速膨胀、发泡、凝固、堵塞漏点及裂缝，达到止水之目的。
产品特点
单液型，无需计量混合。优良的亲水性，可与水反应封堵大压力水。与混凝土等材料粘结力大，可制得高强度固结体。粘度可调，能渗入细小裂缝，可快速目水堵漏。、、无害，可用于饮用水工程。具有良好的疏水性能，化学稳定性高，强度高，韧性好。具有较大的渗透半径和凝固体积比，遇水发生化学能做出CO2，由气体产生的压力推动浆液向裂缝深处扩散，形成坚韧的固结体。耐酸、碱和有机溶剂，耐化学腐蚀性好。涂层光滑、耐磨，不长霉。与混凝土基层及其他建材粘结性能。灌浆胶的粘度及固化速度可根据工程需要调节。
粘度低与水接触迅速起化学反应而发泡膨胀凝固；
高膨胀率、超结构弹性泡沫胶体补强、韧性佳、低收缩之特点；
与基材黏着力特强且抗化学性佳；
与饮用水接触之区域亦可使用；
适用于单液型高压灌注机。
性能指标
JC/T 2041-2010《聚氨脂灌浆材料》

适用范围
混凝土顶板、砖石结构等水位不稳定的间歇性渗漏的场合。
适用于门窗框漏水、墙面漏水的填充封闭治理。项目 指标
外观 淡黄色或棕色透明粘稠液体
密度 1.05～1.1g/cm3
粘度（20℃） 300～600mpa.s
诱导凝胶时间 3～30分
遇水自由膨胀率，倍 ≥5
不挥发物含量，% ≥90
RG高强聚合物砂浆
产品特点
·具有很好的高渗透性、抗裂性、耐老化性及耐酸碱性能，对各种材料都有很好的粘合力。
·高强聚合物砂浆是由乳液和无机粉料双组分组成，是一种既具有高分子材料的粘接性，又具有无机材料耐久性的新型混凝土复合材料；
·抗压强度高，固化迅速，粘接性能好；有很好的保水性能和抗裂性、高耐碱性、耐紫外线；操作简便，可潮湿基层施工，绿色环保。
·施工步骤简单、方便，耐久性与混凝土同步，缩短工期，可确保经济性，新型灰浆解决了以往有机材料在加固应用中耐高温耐老化的问题，质量得到提高。
·材质同以往的混凝土类似，使用附着力好的渗透性聚合砂浆，提高界面的附着力及施工性。
·使用耐久性优于以往混凝土的渗透性聚合灰浆，在恶劣的条件下也可使用。
性能指标
GB50728-2011《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》

适用范围
·适用钢丝绳网片—聚合物砂浆外加层结构工程加固。
·适用于结构易弯曲的所有结构物，特别适用于土木建筑的代表性弯曲结构--钢筋混凝土桥梁的平板及横梁上。
·适用于桥墩中央部位及主塔轴部和高速公路水泥路面的龟裂部位。同以往的钢筋混凝土结构具有同样的体系。
·钢筋混凝土梁、柱、板、墙等结构的抗震加固改造工程。
·混凝土出现蜂窝、漏洞、裂缝、保护层破损、漏筋等缺陷时面层修补工程。
·加厚保护层、凹凸表面的抹平、旧混凝土表面修复等，提高混凝土的耐久性。
施工工艺
·基层处理：基层表面应平整、粗糙、清洁、无油污、无浮灰，不应有起砂、空鼓、裂缝等现象。施工前应用高压水枪冲洗并保持潮湿状态，但不得有积水。界面粘结时可预先涂刷高强聚合物砂浆界面处理剂。
·挂 网：按设计要求进行网片下料、安装钢绞线端部拉环、钻孔、钢绞线网固定、调整定位。
·材料配制：按质量比将材料按粉料：乳液=6∶1的重量比称取放置。将实际用量90%的乳液先倒入搅拌罐中，再加入粉料搅拌1～2分钟。再将剩余的10%的乳液倒入罐中搅拌均匀即可。配好的浆料应在0.5～1小时内用完。
·施 工：在潮湿的混凝土基层表面先均匀涂一遍聚合物砂浆底涂料（粉料：乳液按重量比3∶1），边涂刷边抹聚合物砂浆。高强聚合物砂浆一次施工面积不宜过大，应分条分块错开施工，每块面积不宜大于10㎡，错开施工的间隔不应小于24小时。分层施工时，留缝位置应互相错开。
·高强聚合物砂浆摊铺完毕后应立即喷水压抹并一次抹平，不宜反复抹压。遇有气泡时应刺破，表面应密实。立面或顶面的面层厚度大于10mm时应分层施工。每层抹面厚度宜为5～10mm，待层指触干时方可进行下层施工。
·养 护：高强聚合物砂浆施工后，表面指触干燥后应进行喷雾养护或覆盖草帘、麻袋等保持潮湿。养护温度不底于5℃。高强聚合物砂浆施工24小时后，覆盖塑料布潮湿养护7天，有条件时可定时洒水于表面。检验项目 RG(双组份) RG(单组份) RG(环氧基)
浆体性能 劈裂抗拉强度（MPa） ≥7.0 ≥5.5 ≥7.0
抗折强度（MPa） ≥12 ≥10 ≥12
抗压强度（MPa） 7d ≥40 ≥30 ≥40
28d ≥55 ≥45 ≥55
粘结能力 与钢丝绳粘结抗剪强度标准（MPa） ≥9 ≥5 ≥9
与混凝土正拉粘结强度（MPa） ≥2.5且为混凝土内聚破坏
H-60预应力管道压浆料
应用范围
本产品适用于铁路公路、桥梁、核电站等大型工程的后张有粘结预应力混凝土孔道灌浆材料的施工。
产品特点
流动性好、不泌水、不分层；
压浆饱满早强、微膨胀；
可一次性压浆施工、管道内浆体密实无孔隙；
预应力钢筋不锈蚀、与混凝土粘结牢固；

施工工艺
使用前进行试配以确定配比，H-60A（H-60）推荐掺量为10%。
搅拌：应采用转速不低于1000rpm/min高速机械搅拌机搅拌搅拌顺序为：先将水加到相应刻度，开户搅拌机，均匀加入压浆剂，然后均匀加入水泥；全部粉料加入完毕之后再搅拌3～5分钟即可压浆。
压浆：在搅拌后尽快压浆，应采取通常的压浆方法，以确保浇筑连续不断。
保护措施：施工过程中要戴保护手套和护目镜。
清洁：用水清洁所有施工工具和设备。项目 TB/T3192-2008 JTG/TF50-2011
产品型号 H-60 H-60A (H-60B)
水胶比（%） ≤0.33 0.26 ～ 0.28
凝结时间（h） 初凝 ≥4 ≥5
终凝 ≤24 ≤24
流动度（25℃）（s） 初始流动度 14 ～ 22 10 ～ 17
30min流动度 ≤30 10 ～ 20
60min流动度 -- 10 ～ 25
泌水率（%） 24h自由泌水率 0 0
3h钢丝泌水率 ≤0.1 0
压力泌水率（%） 0.22MPa
孔道垂直高度≤1.8m ≤3.5 ≤2.0
0.36MPa
孔道垂直高度＞1.8m
自由膨胀率（%） 3h -- 0 ～ 2
24h 0 ～ 3 0 ～ 3
充盈度 合格 合格
抗压强度（MPa） 3d -- ≥20
7d ≥35 ≥40
28d ≥50 ≥50
抗折强度（MPa） 3d -- ≥5
7d ≥6.5 ≥6
28d ≥10 ≥10
对钢筋的锈蚀作用 无锈蚀 无锈蚀
含气量，% 1～3 /