什么是水泥基灌浆剂？水泥基灌浆剂的性能特点及应用

水泥作为灌浆材料具有强度高、耐久性好、材料来源广泛、价格较低等优点。水泥基灌浆材料是由普通水泥或超细水泥外加一些改变浆材性能的添加剂配制而成，添加剂一般包括：高效减水剂、膨胀剂、增稠剂以及矿物添加剂等。一般水泥基灌浆剂是以高效塑化组分、减缩组分、膨胀组分，并辅以多种高分子材料配制而成的特种用途外加剂，不含氯化物，无毒、无污染，对钢筋无锈蚀，耐久性好，是一种绿色灌浆剂。采用水泥基灌浆剂配制的灌浆料具有高流动性和良好的可灌性，工作性能优越，初始马氏锥流锥时间为14～18s，60min内流锥时间基本无损失，流动性保持良好，浆体不泌水、分层。就体积稳定性而言，要求早期具有一定的塑性膨胀、硬化后具有稳定可控的微膨胀以补偿水泥基灌浆材料自身较大的自收缩和化学收缩等体积减缩特性。目前水泥基灌浆剂广泛应用于预应力混凝土灌浆和水工混凝土灌浆中。

在预应力混凝土中，灌浆材料是保护预应力钢筋不锈蚀，使后张预应力钢筋与整体结构连接成一体的关键性材料。灌浆的作用主要有以下几点：保护预应力钢筋不外露锈蚀，保证预应力混凝土结构的安全使用寿命；保证预应力筋与混凝土的黏结与协同工作；消除预应力混凝土结构或构件中应力变化对锚具的影响，延长锚具的使用寿命，提高结构的可靠性。因此，灌浆质量的好坏，将直接影响到结构的安全性和可靠性，灌浆已成为有黏结预应力混凝土施工过程中的一道重要工序。目前，采用水泥基灌浆剂配制的灌浆材料依据不同的工程特性，各项指标应分别符合GB 50204—2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》​、GB/T 25182—2010《预应力孔道压浆剂》​、JTG/T F50—2011《公路桥涵施工技术规范》及TB/T 3192—2008《铁路后张法预应力混凝土梁管道压浆技术条件》等相关标准、规定对孔道灌浆用水泥浆的技术要求。

在水工混凝土中，水泥基浆材是目前注浆工程中应用最广泛的浆材。水泥浆具有结石体强度高和抗渗性强的特点，既可用于防渗，又可用于加固地基，而且原材料成本较低，无毒性和环境污染问题，因而被广泛采用，但水泥浆析水性大，稳定性差，注入能力有限，且凝胶时间长，在地下水流速较大的条件下，浆液易受冲刷和稀释影响注入效果。同时，由于水泥的颗粒性，一般只能灌注岩石的大孔隙或裂隙（0.2～0.3mm）​。为提高水泥浆的可注性，采用各种细水泥可提高浆液的注入能力。目前粒径最细的超细水泥掺入适当的分散剂后可注入0.05～0.09mm的岩石裂隙，但超细水泥的高成本影响了其应用范围。为改善水泥浆液的析水性、稳定性、流动性和凝结特性，可掺入适当的助剂进行改性，某些方面的性能也可通过一定的工艺技术得以完善。