鐵路后張法預應力管道壓漿料發展歷程及前景展望

　�。ǚ忮^砂漿、支座砂漿、預應力管道壓漿劑、預應力管道壓漿料）

　　一、產品概述：

　　本后張預應力混凝土梁管道預應力管道壓漿料是我單位為適應高速鐵路快速發展的現狀，于2008年研制成功的一種新型灌漿材料。

　　目前我公司生產的預應力管道壓漿料分為壓漿劑和預應力管道壓漿料兩個產品，本品為粉劑，采用密封防潮包裝，每袋20公斤。

　　二、基本術語：

　　預應力鋼筋混凝土：是在外荷載作用下，預先建立的內應力的混凝土，混凝土的預壓應力一般是在結構或者構件受拉區域，通過對預應力筋進行張拉，錨固，放松，借助鋼筋的彈性回縮，使受拉區混凝土事先獲得預壓應力來實現的。

　　灌漿材料：是在壓力作用下注入地層、巖石或構筑物的縫隙、孔洞中，達到增加承載能力、防止滲漏及提高構筑物整體性能和耐久性等效果的流體材料。

　　預應力管道壓漿料是一種特殊的灌漿材料，主要用于提高后張預應力鋼筋混凝土的耐久性。

　　管道預應力管道壓漿料（Cable grouts）：是由水泥、高效減水劑、塑性膨脹劑、中后期膨脹劑、流動度改性劑、增強組分等多種材料干拌而成的混合料。它是在施工現場按一定比例與水混合均勻后，用于后張梁預應力管道充填的預應力管道壓漿料。

　　管道壓漿劑（cable grouting agents）:由高效減水劑、塑性膨脹劑、中后期膨脹劑、流動度改性劑和礦物摻合料等多種材料干拌而成的混合劑。在施工現場按一定比例與水泥、水混合均勻后使用。

　　三、背景

　　1．我國已進入高速鐵路飛速發展的時期

　　2．預應力管道壓漿料是提高鐵路橋梁耐久性、增加其使用壽命的關鍵技術

　　3．國內對預應力管道壓漿料需求量巨大

　　效果圖：

　　在我國鐵設中張預應橋結著圖為未進壓漿處塊鐵

　　在預應力鋼絞線混凝土技術中，后張法預應力預應力管道壓漿料是確保預應力鋼絞線不銹蝕，使后張預應力鋼絞線與整體結構連結成一體的一種關鍵性材料。下圖為處理后的效果圖。

　　五、我國客運專線規劃圖

　　六、我國重點鐵路投資情況

　　京滬高速鐵路工程（2008年-2012年，1982.9億元）

　　南寧至廣州快速鐵路工程（2008年-2012年，295億元）

　　石家莊至武漢鐵路客運專線工程（2008年-2011年12月，548.8億元）

　　京廣鐵路客運專線河南段項目（2008年-2012年，530億元）

　　武漢至宜昌鐵路項目（2008年-2012年，230億元）

　　向莆鐵路項目（2008年-2011年，518億元）

　　哈大鐵路客運專線工程（2008年-2013年7月，945.1億元）

　　新建蘭州至重慶鐵路項目（2008年-2013年，555億元）

　　七、后張預應力管道預應力管道壓漿料發展歷史

　　1953年，瑞士大學的R·H·EVANS教授最早提出灌漿的問題，他在預應力混凝土橫梁的承載力測試的破壞性試驗中，從橫梁的裂縫中觀察到水泥漿因泌水而形成的自由水流出，從而開始提出改善水泥漿的質量和灌漿方法。

　　無收縮的灌漿材料目前在國外研究較多，已有相對成熟的產品，如日本電氣化公司及小野田水泥公司開發的非金屬系列的無收縮灌漿材料因性能優越，在日本及美國得到了較為廣泛的應用，但此類產品主要用于設備基礎灌漿

　　國內關于后張有粘結預應力混凝土預應力管道壓漿料的研究較少，多為結合重點工程所作的一些壓漿試驗的報導。而且大部分都是以普通鋁粉、UEA、高效減水劑等作為后張有粘結預應力混凝土預應力管道壓漿料的原材料 。

　　八、國內預應力管道壓漿料存在的缺點

　　在預應力管道壓漿料中使用了鋁粉，普通鋁粉的發氣時間快，無法控制發氣時間，因而對灌漿料的施工時間要求很高，難以滿足現場的施工需求；

　　一般使用UEA膨脹劑作為膨脹源，但UEA膨脹劑的高堿性不僅易發生堿-集料反應，而且也會導致漿體流動度損失加快。

　　無法在滿足不降低混凝土早期強度的前提下，實現混凝土的早期膨脹。

　　新標準規定了預應力管道壓漿料施工時的水灰比為0.33，傳統預應力管道壓漿料在低水灰比、難以超高流動性與有效控制泌水的協調發展。

　　九、預應力管道壓漿料的特點

　　高流動性、半小時基本無損失

　　早期強度高、較標準提高50%以上

　　早期塑性膨脹性能好、無危害

　　低溫工作性能好

　　優異的保水性能、不分層離析

　　良好的充盈度和適應性

　　綠色環保、施工方便

　　高流動性。由于本產品選用了新型聚羧酸高效減水劑作為塑化劑，并適當加入了流動度改性劑，使得所制備的預應力管道壓漿料具有極佳的流動性能，且半小時內流動度基本無損失。同時，不會對凝結時間產生不利的影響。

　　高強度。本項目所涉及到的預應力管道預應力管道壓漿料中加入了特制的超細增強組分，因此與傳統預應力管道壓漿料相比，可以使得漿體的密實度更高，且硬化水泥石的微結構均勻致密，通常情況下，該類材料的7d抗折和抗壓強度就可達到28d強度的標準要求。

　　早期塑性膨脹性能。為了增強預應力管道壓漿料與鋼筋的握裹力，提高預應力管道壓漿料的灌注效果，本產品中加入了自制的塑性膨脹劑。該自制膨脹劑具有早期膨脹效果明顯、對力學性能無影響且不含對鋼筋有銹蝕作用的物質。同時所制備的漿體和易性好，無明顯的氣泡溢出。