钢筋连接用套筒灌浆料的研究文献综述

1. 文献综述（或调研报告）：

装配式建筑技术。即就像造汽车一样在工厂中造房子，将房子构件在工厂中生产，然后运到现场安装。相比于传统的现浇工法，装配式建筑构件在工厂采用机械化流水线式的生产，大大降低了原材料的浪费，以及减少了对于建筑工人的需求，在当前工人劳动力越来越昂贵的现状之下，减少工人劳动时间，可以极大地降低建筑成本，此外，预制工法使得建筑构件使得构件的生产拜托了天气环境的影响，在工厂中可以全天候，全季节进行施工，而且使得构件的生产养护能够标准监督，使得工程的质量大大上升。而预制构件之间的连接则多采用套筒灌浆技术。而其中灌浆料质量的高低决定了构件之间连接的强度。

1套筒灌浆连接

钢筋套筒灌浆连接的原理是在预制构件的时候将构件保有，将构件出头钢筋从两端开口铸造的中空型套筒插入内部，不需要钢筋之间的搭接或融接，然后向套筒中注入灌浆材料，等到灌浆材料硬化，而灌浆材料在硬化之后会产生微膨胀，钢筋与套筒间填充高强度微膨胀结构性灌浆材料，从而将钢筋牢固的固定在套筒中，使得构建牢固的连接在一起。在连接的过程中，砂浆受到套筒的围束作用，体积被固定在特定的值，灌浆料本身具有微膨胀特性使得整个套筒当中收到压应力，从而使得钢筋与灌浆料的连接层，灌浆料和套筒内侧间的连接层的正向作用力增大，粗糙表面产生的摩擦力与各个表面之间的连接正向力成正比，从而使得钢筋应力不会松动^[4]。钢筋套筒连接原理图和实际图如图1和图2^[6]。

图1 灌浆原理图

图2 灌浆套筒实际图

2灌浆料

灌浆材料是可以通过压力注射方式的将其灌注入到地层、建筑物构件的缝隙和管道尤其是预制构件连接套筒中，能够起到连接构件，修补裂缝，防水堵漏的作用，从而提高结构承载力的流体材料。在目前使用的无机灌浆料主要有粘土类灌浆材料、水泥基灌浆材料、膨润土类灌浆材料三大种类。粘土类灌浆材料是最早使用的灌浆料，其优点是具有良好的稳定性、成本相对较为低廉，但是相对于现在的工程，其缺点主要是强度较低、抗渗性能较差；水泥基灌装料是目前所有的灌浆材料中使用最多的一种灌浆材料，其主要成分由水泥、细骨料、矿物掺合料以及各种外加剂等组成，可以按照实际的需要，加水调配成合适的净浆或砂浆压铸使用。水泥基灌装材料的优点特别突出，其无毒无害、完全满足环保的要求而且价格低廉施工简单等，被称为绿色建材；随着国内外的大力研发，水泥基灌浆材料取得了巨大的发展，高强高流动性使得在在工程中起到巨大的作用，此外其还具有高稳定性、不泌水等优良特点，被广泛应用于二次灌浆、地脚螺栓的固定，预制构件的连接等领域。而在本课题中正是针对于预制构件套筒连接的领域。

2.1套筒灌浆料在国内外研究现状

水泥基灌浆料是一种以水泥为胶凝材料，与高性能外加剂及细集料等混合而成的灌浆材料，具有大流动性，早强，高强，微膨胀的性能^[6]。水泥基无收缩灌料最早起源于美国，是为加固军事设施而研制的一种高强—快速凝材料。至50年代，其被西方国家应用于工业部门，国外学者对水泥基灌浆砂浆的配制、性能、机理等方面进行了较多的研究。在我国关于灌浆料的研究相对较晚，我国对于水泥基灌浆材料的应用研究最早始于上世纪80年代,主要是当时我国的三峡工程设计初期发现三峡工程需要进行断层破碎带、弱风化带进行固结灌浆。施工人员用常用的水泥灌浆料水泥灌浆材料进行了试验,结果发现这种浆材因为流动度不是太理想的灌进目标带中的细小裂缝,导致灌浆效果并不理想^[7]。针对这一现象,我国的研究人员展开了对新型高性能灌浆料的研究。而针对于灌浆料工程的特点，灌浆料的研究主要为关于怎样提高灌浆料的强度，如何提高灌浆料的早强，如何使得灌浆料具有良好的流动性，如何使得灌浆料具有良好的微膨胀，如何使得灌浆料具有良好的抗裂能力。此外也得保证其他各项指标合乎标准。

2.1.1提高灌浆料强度

首先灌浆料的强度最大的决定因素为水灰比，水灰比越大，水化之后灌浆料中空隙越大，从而导致灌浆料的强度难以达到最大。顾在目前的研究中，通过使用减水剂来尽最大可能来降低灌浆料的水灰比。

印度人^[8]曾经在水泥基灌浆料中做了相关的研究，制备过超早强的复合水泥体系的灌浆料，在试验中其思路为将平常所用的普通硅酸盐水泥与铝酸盐水泥的复合起来，使得其具有早强的特性，除此之外还向其中添加了一些矿物外掺料从而使得性能得到进一步提升，这种硅酸盐水泥符合在 15min即可完成终凝，1h 抗压强度为 10MPa，2h 可达到 20MPa，并已申请了专利。而在2012年，广西云燕特种水泥有限公司黄芳^[9]等人申请了一种硫铝酸盐基水泥灌浆料制备及其生产方法中使用硫铝酸盐水泥，使得灌浆料具有良好的早强和膨胀，并且在此基础上加入消泡剂，消除浆体内部和表面的气泡，从而使得灌浆料更加致密，具有更良好的强度和致密性。