CGM 高强无收缩灌浆料水泥基灌浆材料应用技术规范

来源：发表时间2011-12-16 10:00:45 点击：

5001 CGM 高强无收缩灌浆料

水泥基灌浆材料应用技术规范

1 总则

1.0.1 为使水泥基灌浆材料在工程设计、施工和使用中达到技术先进，安全适用，经济合理，确保质量，特制定本规范。

1.0.2 本规范适用于水泥基灌浆材料的检验与验收、灌浆工程的设计应用、施工质量控制与工程验收。

1.0.3 在应用水泥基灌浆材料的工程中，除应满足本规范的规定外，尚应符合《混凝土结构设计规范》（ GB50010 ），《混凝土结构工程施工质量验收规范》（ GB50204 ），《建筑工程冬期施工规程》（ JGJ104 ）及《混凝土结构加固技术规范》（ CECS25 ）等有关现行标准规范的规定。

1.0.4 对有特殊设计要求和在特殊环境下使用的水泥基灌浆材料，尚应符合有关现行国家标准规范的规定。

2 术语

2.0.1 水泥基灌浆材料 Cementitious Grout

水泥基灌浆材料是一种由水泥、集料（或不含集料）、外加剂和矿物掺合料等原材料，经工厂化生产而成的具有合理级分的干混料。加水拌和均匀后具有可灌注的流动性、微膨胀、不离析、不泌水、有效承载面高等性能。

2.0.2 二次灌浆 Crouting

二次灌浆是指在地脚螺栓锚固灌浆完毕后，对设备或钢结构柱脚的底板底面与混凝土基础表面之间的填充性灌浆工艺，以满足紧密接触底板并均匀传递荷载的要求。

2.0.3 自重法灌浆 Self-gravitation Method Grouting

自重法灌浆是指水泥基灌浆材料在施工过程中，利用其良好的流动性，依靠自身重力自行流动满足灌浆要求的方法。

2.0.4 高位漏斗法灌浆 High-place Funnel Method Grouting

高位漏斗法灌浆是指水泥基灌浆材料在施工过程中，当其自行流动不能满足灌浆要求时，利用高位漏斗提高位能差，满足灌浆要求的方法。

2.0.5 压力法灌浆 Pressured Method Grouting

压力法灌浆是指水泥基灌浆材料在施工过程中，采用灌浆增压设备，满足灌浆要求的方法。

2.0.6 有效承载面 Effective Bearing Area

有效承载面是指设备或钢结构柱脚底板下面灌浆材料实际接触底板并可传递受压荷载的面积与设备或钢结构柱脚的底板总面积之比，以百分数表示。

2.0.7 早期膨胀 Early Age Expansion

水泥基灌浆材料在加水拌和后迅速产生的且持续至初凝时的体积膨胀。

2.0.8 硬化后膨胀 Post-hardening Expansion

水泥基灌浆材料在凝结硬化过程中，伴随着膨胀性水化产物的生成而产生的体积膨胀。

2.0.9 复合膨胀 Combination Expansion

同时具有早期膨胀和硬化后膨胀。

3 基本规定

3.0.1 水泥基灌浆材料主要应用于地脚螺栓锚固、设备基础及钢结构柱脚底板的二次灌浆、混凝土结构改造、加固及后张预应力混凝土结构孔道灌浆。

3.0.2 应根据设备运行时的环境温度、灌浆层厚度、地脚螺栓表面与孔壁的净间距、施工及使用环境温度、养护措施等因素选择水泥基灌浆材料；生产厂家应提供水泥基灌浆材料的工作环境温度范围、施工环境温度范围及相应的性能指标。

3.0.3 水泥基灌浆材料拌和用水的质量应符合现行《混凝土拌和用水标准》（ JGJ63 ）的有关规定。水泥基灌浆材料在施工时，应按照产品要求的用水量拌和，不得通过增加用水量来提高其流动性。

3.0.4 水泥基灌浆材料在生产与使用过程中，应采取有效措施避免操作人员吸入有害粉尘和造成环境污染。

4 材料

4.1 水泥基灌浆材料性能

4.1.1 水泥基灌浆材料主要性能

水泥基灌浆材料性能应符合表 4.1.1 。

表 4.1.1 水泥基灌浆材料主要性能指标

类别	最大集料粒径 (㎜)	流动度 ( ㎜ )		竖向膨胀率 (%)		抗压强度 (MPa) 不小于			对钢筋有无锈蚀作用	泌水率 (%)
		初始值 , 不小于	30min 保留值 , 不小于	3h	24h 与 3h 的膨胀值之差	1d	3d	28d
Ⅰ类	不大于 4.75	380	340	0.1 ～ 3.5	0.02 ～ 0.5	20.0	40.0	60.0	无	0
Ⅱ类		340	310
Ⅲ类		300	270
Ⅳ类	大于 4.75 且不大于 16	270* 650**	240* 550**

注： 1 、表中性能指标均应按产品要求的最大用水量检验；

2 、 * 表示坍落度数值， ** 表示坍落扩展度数值；

3 、水泥基灌浆材料类别的选择应按本规范第 7 章中的有关规定执行；

4 、快凝快硬型水泥基灌浆材料的性能指标除 30min 流动度（或坍落度和坍落扩展度）保留值、 24h 与 3h 的膨胀值之差及 24h 内抗压强度值由供需双方协商确定，其他性能指标尚应符合表 4.1.1 的规定。

5 、当 Ⅳ类水泥基灌浆材料用于混凝土结构改造和加固时，对其 3h 的竖向膨胀率指标不做要求。

4.1.2 用于冬期施工时的水泥基灌浆材料性能

用于冬期施工时的水泥基灌浆材料性能尚应符合表 4.1.2 的规定。施工时最低气温可比规定温度低 5 ℃。

表 4.1.2 用于冬期施工时的水泥基灌浆材料性能指标

规定温度（ ℃ ）	抗压强度比（ % ），不小于
	R － 7	R － 7 ＋ 28	R － 7 ＋ 56
-5	20	80	90
-10	12

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。

4.1.3 用于高温环境的水泥基灌浆材料性能

用于高温环境的水泥基灌浆材料性能尚应符合表 4.1.3 的规定。

表 4.1.3 水泥基灌浆材料耐热性能指标

温度（ ℃ ）

200

300

400

500

抗压强度比 (%) ，不小于

100

热震性（ 20 次）

1) 试块表面无脱落

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 (%) 不小于 90

4.2 检验方法

4.2.1 流动度

水泥基灌浆材料的最大集料粒径不大于 4.75 ㎜时，流动性用流动度表示。检验方法见附录 A .0.1 。

4.2.2 坍落度和坍落扩展度

水泥基灌浆材料的最大集料粒径大于 4.75 ㎜时，流动性用坍落度和坍落扩展度表示。检验方法见附录 A .0.2 。

4.2.3 抗压强度

水泥基灌浆材料的最大集料粒径不大于 4.75 ㎜时，抗压强度标准试件应采用尺寸 40 ㎜ × 40 ㎜× 160 ㎜的棱柱体。水泥基灌浆材料的最大集料粒径不大于 4.75 ㎜且不大于 16 ㎜时，抗压强度采用尺寸 100 ㎜ × 100 ㎜× 100 ㎜的立方体。检验方法见附录 A .0.3 。

4.2.4 竖向膨胀率

检验方法见附录 A .0.4 。

4.2.5 对钢筋有无锈蚀作用

检验方法见附录 A .0.5 。

4.2.6 泌水率

检验方法见附录 A .0.6 。

4.2.7 氯离子含量

检验方法见附录 A .0.7 。

4.2.8 用于冬期施工时的水泥基灌浆材料检验方法

检验方法见附录 A .0.8 。

4.2.9 用于高温环境的水泥基灌浆材料检验方法

检验方法见附录 A .0.9

5 检验规则

5.1 编号及取样

5.1.1 每一编号为一取样单位，每 200t 水泥基灌浆材料为一个编号，不足一个编号的按一个编号计。

5.1.2 取样方法按《水泥取样方法》（ GBl2573 ）进行。取样应有代表性，总量不得少于 30 ㎏。

5.1.3 将样品混合均匀，用四分法，将每一编号取样量缩减至试验所需量的 2.5 倍。

5.2 试样及留样

每一编号取得的试样应充分混合均匀，分为两等份，一份按本规范表 4.1.1 规定的项目进行检验。另一份应密封保存至有效期，以备有疑问时提交省级或省级以上国家认可的质量监督检验机构进行仲裁检验。

5.3 检验分类

5.3.1 出厂检验

每一编号水泥基灌浆材料出厂检验项目包括：流动度（或坍落度和坍落扩展度）的初始值和 30min 保留值、竖向膨胀率、 1d 抗压强度。

5.3.2 型式检验

型式检验项目包括本规范表 4.1.1 的全部性能指标。有下列情况之一者，应进行型式检验：

1 、新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定；

2 、正式生产后，如材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；

3 、正常生产中，同一产品类型，不同生产编号时；

4 、产品长期停产后，恢复生产时；

5 、出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；

6 、国家质量监督检验机构提出进行型式检验要求时。

5.4 判定规则

5.4.1 产品经检验，符合 5.3.1 出厂项目指标的，则判定为合格品。

5.4.2 产品经检验，若有任何一项指标不符合出厂项目指标时，应复检一次，复检合格的，则判定该产品为合格品；复检仍不合格的，则判定为不合格品。

5.5 出厂

5.5.1 凡有下列情况之一者，不得出厂：不合格品、技术文件不全（产品合格证、使用说明书、出厂检验报告）、包装不符、质量不足、产品变质，以及超过有效期限。

5.5.2 出厂检验报告内容应包括：产品名称与型号、引用标准、生产厂家名称与地址、生产日期、产品有效期、检验部门印章、检验人员签字（或代号）、用水量、流动度（或坍落度和坍落扩展度）的初始值和 30min 保留值、竖向膨胀率、 1d 抗压强度。当用户需要时，生产厂家应在水泥基灌浆材料发出之日起 7d 内补发 3d 抗压强度值、 32d 内补发 28d 抗压强度值。

5.6 进场复验

5.6.1 水泥基灌浆材料进场时应由有计量认证资质的检验单位按出厂检验项目进行复验；可根据需要增加 3d 、 28d 的抗压强度检验。

5.6.2 如复验结果中任何一项不符合生产厂家提供的性能指标时，则判为不合格品。

5.6.3 当有争议时，应在生产厂家和使用单位双方共同确认的省级或省级以上国家认可的质量监督机构进行检验。

6 包装、标志、运输与贮存

6.1 包装

6.1.1 水泥基灌浆材料应采用有防潮衬里的包装袋，每袋净质量 25 ㎏或 50 ㎏，且不得少于标志质量的 99% 。

6.1.2 随机抽取 40 袋 25 ㎏包装或 20 袋 50 ㎏包装的产品，其总质量不得少于 1000kg 。

6.1.3 其它包装形式由供需双方协商确定，但有关包装质量要求，必须符合上述原则规定。

6.2 标志

包装袋上应清楚标明：产品名称，型号，净质量，生产厂家名称、地址与电话，出厂编号，执行标准号，生产日期，有效期，防潮、防晒标志。

6.3 运输与贮存

水泥基灌浆材料在运输与贮存时不得受潮；不同品种的水泥基灌浆材料在贮运时，应标识清楚，不得混杂。

7 设计

7.1 地脚螺栓锚固

7.1.1 动荷载设备基础的地脚螺栓锚固应采用水泥基灌浆材料；静荷载设备基础及钢结构柱脚底板的地脚螺栓锚固宜采用水泥基灌浆材料。

7.1.2 地脚螺栓常用形式见图 7.1.2 。

图 7.1.2 地脚螺栓常用形式

7.1.3 地脚螺栓锚固宜根据表 7.1.3 的规定选择水泥基灌浆材料。

表 7.1.3 水泥基灌浆材料的选择

螺栓表现与孔壁的净间距（㎜）	水泥基灌浆材料类别
15 ～ 50	Ⅱ类、Ⅲ类
50 ～ 100	Ⅲ类、Ⅳ类
不小于 100	Ⅳ类

7.1.4 螺栓锚固埋设深度应满足设计要求。埋设深度不宜小于 15 倍的螺栓直径，螺栓形式见图 7.1.2 。

7.1.5 基础混凝土强度等级不宜小于 C20 。

7.2 二次灌浆

7.2.1 动荷载设备基础的二次灌浆应采用水泥基灌浆材料；静荷载设备基础及钢结构柱脚底板的二次灌浆宜采用水泥基灌浆材料。

7.2.2 设备基础混凝土强度等级不宜低于 C20 。

7.2.3 二次灌浆除应满足设计强度要求外，尚宜根据表 7.2.3 灌浆层厚度选择水泥基灌浆材料。

表 7.2.3 水泥基灌浆材料的选择

灌浆层厚度（㎜）	水泥基灌浆材料类别
5 ～ 30	Ⅰ类、Ⅱ类
30 ～ 100	Ⅱ类、Ⅲ类
100 ～ 150	Ⅲ类、Ⅳ类
大于 150	Ⅳ类

注： 1 、采用压力法或高位漏斗法灌浆施工时，可放宽水泥基灌浆材料的类别选择。

2 、当灌浆层厚度大于 150 ㎜时，可以分层灌浆。根据实际分层厚度按上表选择合适的水泥基灌浆材料类别。第二次灌浆宜在第一次灌浆 24h 后，灌浆前应对第一次灌浆层表面做凿毛处理。

7.3 混凝土结构改造和加固

7.3.1 混凝土柱采用加大截面加固法加固时（见图 7.3.1 所示），混凝土柱与模板的间距 b 不应小于 60 ㎜，应采用第 Ⅳ类水泥基灌浆材料。

图 7.3.1 混凝土柱加大截面法灌浆加固

1 —原混凝土柱 2 —原混凝土面凿毛 3 —模板 4 —水泥基灌浆材料

7.3.2 混凝土柱采用加钢板套加固时（见图 7.3.2 所示），原混凝土柱表面与外钢板套的间距 b 为 10 ～ 20 ㎜时，应采用第 Ⅰ、Ⅱ类水泥基灌浆材料；当 b小于20㎜，应采用第Ⅱ、Ⅲ类水泥基灌浆材料。

图 7.3.2 混凝土柱加钢板套法灌浆加固图 7.3.3 混凝土柱外包钢法灌浆加固

1 —原混凝土 2 —原混凝土面凿毛 1 —原混凝土柱 2 —外包角钢

3 —钢板套 4 —水泥基灌浆材料 3 —模板 4 —水泥基灌浆材料

7.3.3 混凝土柱采用干式外包钢加固法加固时（见图 7.3.3 所示），角钢与模板的间距 b1 不小于 30 ㎜，角钢与原混凝土柱的间距 b2 不小于 20 ㎜时，应采用第 Ⅳ类水泥基灌浆材料。

7.3.4 混凝土梁采用加大截面法加固时（见图 7.3.4 所示），梁侧表面与模板之间的距离 b1 不小于 60 ㎜时，应采用第 Ⅳ类水泥基灌浆材料；梁的底面与模板之间的距离 b2 不小于 80 ㎜时，可采用第 Ⅳ类水泥基灌浆材料。

（ a ）（ b ）

图 7.3.4 混凝土梁加大截面法灌浆加固

（ a ）混凝土梁三面加大截面法灌浆加固；（ b ）混凝土梁底面加大截面法灌浆加固

1 —水泥基灌浆材料 2 —原混凝土梁 3 —原混凝土面凿毛 4 —模板

7.3.5 楼板采用叠合层法增加板厚加固时（见图 7.3.5 示），当增加的板厚 b1 不小于 40 ㎜或 b2 不小于 80 ㎜时应采用第 Ⅳ类水泥基灌浆材料。

（ a ）（ b ）

图 7.3.5 混凝土板叠合层法增加板厚灌浆加固

（ a ）楼板上层加固；（ b ）楼板下层加固

1 —水泥基灌浆材料 2 —原混凝土面凿毛 3 —原混凝土楼板 4 —模板

7.3.6 混凝土结构缺陷修补

混凝土结构施工中出现的蜂窝、孔洞、柱子烂根的修补，灌浆层厚度不小于 50 ㎜时，应采用第 Ⅳ类水泥基灌浆材料。

7.4 后张预应力混凝土结构孔道灌浆

7.4.1 后张预应力混凝土结构孔道灌浆应根据表 7.4.1 的规定选择水泥基灌浆材料。

表 7.4.1 水泥基灌浆材料的选择

项目	按《混凝土结构设计规范》（ GB50010）环境类别分类
项目	一、二	三	四、五
灌浆材料	可采用第Ⅰ类水泥基灌浆材料	宜采用第Ⅰ类水泥基灌浆材料	应采用第Ⅰ类水泥基灌浆材料

7.4.2 灌浆材料性能要求

1 、水泥基灌浆材料应采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制；

2、氯离子含量不应超过水泥基灌浆材料的总量的0.06%。

8 施工

8.1 施工准备

8.1.1 灌浆前应制定施工组织设计与施工技术方案。

8.1.2 灌浆施工前应准备搅拌机具、灌浆设备、模板．及养护物品。

8.1.3 模板支护应按照《混凝土结构工程施工质量验收规范》（ GB50204 ）中的有关规定执行。

1 、二次灌浆时，模板与设备底座四周的水平距离应控制在 100mm 左右；模板顶部标高应不低于设备底座上表面 50mm 。

2 、混凝土结构加固和改造时，模板支护应留有足够的灌浆孔及排气孔，灌浆孔与排气孔应高于孔洞最高点 50mm 。

8.2 搅拌

8.2.1 水泥基灌浆材料搅拌时，应按照产品要求的用水量加水。

8.2.2 水泥基灌浆材料宜采用机械搅拌。搅拌时应先加入 2/3 的水拌和 3 分钟，然后加入剩余水量搅拌直至均匀。

8.2.3 搅拌地点宜靠近灌浆地点。

8.3 地脚螺栓锚固灌浆

8.3.1 锚固地脚螺栓施工工艺应符合附录 B 的要求。

8.3.2 地脚螺栓成孔时，螺栓孔的水平偏差不得大于 5mm ，垂直度偏差不得大于 5 ° 。螺栓孔壁应粗糙，应将孔内清理干净，不得有浮灰、油污等杂质，灌浆前用水浸泡 8 ～ 12h ，当环境温度低于 5 ℃ 时应采取措施预热，温度保持在 10 ℃ 以上，清除孔内积水。

8.3.3 灌浆前应清除地脚螺栓表面的油污和铁锈。

8.3.4 将拌和好的灌浆材料灌入螺栓孔中，同时调整螺栓的位置。灌浆过程中严禁震捣，可适当插捣，灌浆结束后不得再次调整螺栓。

8.3.5 二次灌浆时应先灌注地脚螺栓孔，孔内灌浆层上表面宜低于基础混凝土表面 50mm 左右。

8.4 二次灌浆

8.4.1 二次灌浆应根据工程实际情况，选用合适的灌浆方法。工艺流程应符合附录 C 的要求。

8.4.2 灌浆前，应将与灌浆材料接触的设备底板和混凝土基础表面清理干净，不得有松动的碎石、浮浆、浮灰、油污等。灌浆前 24h ，基础混凝土表面应充分润湿，灌浆前 1h ，清除积水。

8.4.3 二次灌浆时，应从一侧进行灌浆，直至从另一侧溢出为止，不得从相对两侧同时进行灌浆。灌浆开始后，必须连续进行，并尽可能缩短灌浆时间。

8.4.4 较长设备或轨道基础的灌浆，视实际工程情况可分段施工。

8.4.5 在灌浆过程中严禁振捣，必要时可采用灌浆助推器（见图 8.4.5 ）沿浆体流动方向的底部推动灌浆材料，严禁从灌浆层的中、上部推动。

图 8.5 灌浆助推器

8.4.6 当环境温度高于 30 ℃ 时，灌浆施工部位应避免阳光直射。

8.4.7 设备基础灌浆完毕后，应在灌浆后 3 ～ 6h 沿底板边缘向外切 45 ° 斜角（见图 8.4.7 ）。

a 不正确 b 正确

图 8.4.7 切边后示意图

8.5 混凝土结构改造和加固灌浆

8.5.1 在改造加固区内凿毛并剔除酥松的混凝土并露出钢筋，应使修补部位的孔洞形状为外大内小的规则形状，孔洞形状不得有锐角，然后用压缩空气或高压水消除所有的碎石和粉尘，并保持基础表面湿润。

8.5.2 将搅拌均匀的灌浆材料灌入模板中并适当敲击模板。

8.6 后张预应力混凝土结构孔道灌浆

8.6.1 灌浆准备

1 、灌浆工艺的选择应符合表 8.6.1 的规定。

表 8.6.1 灌浆工艺的选择

项目	按《混凝土结构设计规范》（ GB50010）环境类别分类
项目	一、二	三	四、五
灌浆工艺	可采用压力法灌浆或真空压浆法灌浆	宜采用压力法灌浆或真空压浆法灌浆	应采用真空压浆法灌浆