后张法预应力孔道灌浆【后张预应力孔道灌浆材料技术条件】

TB/T

中华人民共和国铁道行业标准

TB/T

铁路后张法预应力混凝土梁 管道压浆剂技术条件

Technical Specification of cable grouts on post- prestressed

concrete railway girder

2006-07-01发布 2006-07-01实施 中华人民共和国铁道部 发布

目 录

前 言....................................................................................................... 1 1 范围............................................................................................................. 1 2 规范性引用文件......................................................................................... 1 3 术语、分类及标记.................................................................................... 1 4 技术要求..................................................................................................... 2 5 试验方法..................................................................................................... 6 6 检验规则..................................................................................................... 7 7 包装、标志、运输、贮存........................................................................ 9 附录A 毛细泌水试验.............................................................................11 附录B 压力泌水试验............................................................................ 12 附录C 充盈度试验................................................................................ 14 编制说明....................................................................................................... 15

前 言

本标准是为了提高预应力混凝土桥梁耐久性，保证后张法预应力混凝土梁管道灌浆材料的性能，满足其施工及质量检验需要而编制。

根据后张法预应力混凝土桥梁的特点，在本技术条件编制过程中参考了《铁路、《公路桥涵施工技术规范》、美国后张法预应力协会指导规范混凝土工程施工技术指南》

《后张法预应力结构压浆规范》、FIP相关指南，在总结实验数据和工程实践经验基础制订。

本标准由中铁工程设计咨询集团有限公司提出 本标准由铁道部经济规划研究院归口

本标准起草单位：中铁工程设计咨询集团有限公司、铁道科学研究院、铁道部产品质量监督检验中心、北京建工华创工程技术有限公司

本标准主要起草人：邓运清 牛 斌 孙金更 徐升桥 谢永江 仲新华 周华林 佘海龙

本标准由铁道部科学技术司负责解释 本标准首次发布时间：2006年7月1日

1 范围

本标准规定了铁路后张法预应力混凝土梁管道压浆的材料、技术要求、试验方法、施工工艺、检验规则及包装、标志、运输、贮存。

2 规范性引用文件

下列标准及设计规范、规程包含的条文，通过在本技术条件中引用而构成为本技术条件的条文。在本技术条件颁布时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本技术条件的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

TZ210-2005 铁路混凝土工程施工技术指南 JTJ041-2000 公路桥涵施工技术规范 GB175-1999 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 GB1596-2005 用于水泥和混凝土中的粉煤灰 GB/T18046-2000 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉 GB/T18736-2002 高强高性能混凝土用矿物外加剂 GB8076-1997 混凝土外加剂 JC476-2001

混凝土膨胀剂

GB/T 1346-2001 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法 GB/T 17671-1999 水泥胶砂强度检验方法（ISO法） GB/T 8077-2000 混凝土外加剂匀质性试验方法 GB12573-1990 水泥取样方法 GB176-1996 水泥化学分析方法 JC/T 729-2005 水泥净浆搅拌机 JC/T 681-1997 行星式水泥胶砂搅拌机

PTI 指导规范 Specification for grouting of post-tensioned structures(后张预应力

结构压浆规范)

3 术语、分类及标记

3.1 术语

管道压浆料（M）：由水泥、高效减水剂、微膨胀剂等多种材料混合而成的干拌混合料，用于后张预应力管道压浆，现场按比例加水搅拌均匀即可使用的压浆材料。

管道压浆剂（A）：由高效减水剂、微膨胀剂等多种材料混合而成的干拌混合剂，用于后张

预应力管道压浆，现场按比例与水泥、水混合，搅拌均匀即可使用的压浆材料。

高温条件：施工时，气温高于35℃的温度条件。 低温条件：施工时，气温低于5℃的温度条件。 浆体温度：现场施工时，搅拌均匀后的浆体的温度。 3.2 分类

产品按拌合物的形式分为管道压浆料（M）、管道压浆剂（A）。 3.3 产品标记

产品按名称、形式进行标记，示例如下：

4 技术要求

4. 1 外观

本产品为无杂质、无结块的粉状物质。 4.2 原材料要求

4.2.1原材料应有供应商提供的出厂检验合格证书，并应按有关检验项目、批次规定，严格实施进场检验。

4.2.2 水泥应采用品质稳定、强度等级不低于42.5级的低碱硅酸盐或低碱普通硅酸盐水泥，水泥熟料中C3A含量不应大于8％；

4.2.3矿物掺和料的品种宜为粉煤灰、磨细粉煤灰、矿渣粉或硅灰；粉煤灰的技术要求满足表1的规定；矿渣粉的技术要求满足表2的规定；硅灰的技术要求满足表3的规定：

表1 粉煤灰的技术要求

序号 1 2 3 4 5

名称 细度，％ 氯离子含量，％ 需水量比，％ 烧失量，％ 含水率，％

技术要求 ≤12 不宜大于0.02

≤100 ≤3.0 ≤1.0(干排灰)

6 7

SO 3含量，％ CaO 含量，％

≤3.0

≤10（对于硫酸盐环境）

表2 矿渣粉的技术要求

序号 1 2 3 4 5 6 7 8

表3 硅灰的技术要求

序号 1 2 3 4 5 6 7

4.2.4 减水剂应符合GB8076-1997中高效减水剂一等品的要求，其它外加剂应符合GB8076-1997中相应要求；外加剂匀质性应符合GB8077-2000中的规定；

4.2.5压浆材料中不得含有UEA 或铝粉为膨胀源的膨胀剂。严禁掺入含氯盐类、亚硝酸盐类或其它对预应力筋有腐蚀作用的外加剂。

4.2.6 压浆料或压浆剂中氯离子含量不得超过胶凝材料总量的0.06%。

名称 烧失量，％ 氯离子含量，％ SiO 2含量，％ 比表面积，m/kg 需水量比，％ 含水率，％ 活性指数，％，28d

2

名称 MgO 含量，％ SO 3含量，％ 烧失量，％ 氯离子含量，％ 比表面积，m/kg 需水量比，％ 含水率，％ 活性指数，％，28d

2

技术要求 ≤14 ≤4.0 ≤3.0 ≤0.02 350～500 ≤100 ≤1.0 ≥95

技术要求 ≤6.0 不宜大于0.02 ≥85 ≥18000 ≤125 ≤3.0 ≥85

4.2.7 水胶比不超过0.34。 4.3 产品性能

管道压浆材料应用时，拌制出的浆体具有良好的流动性、稳定性、凝结时间可调,高充盈度,硬化浆体无收缩或微膨胀、高强度。其性能应符合表4要求。

表4 管道压浆料（压浆剂）性能指标*

序号 1 2 3 4 5 6 7 8

检验项目

初凝：h

凝结时间

终凝：h

≤24

JTJ041-2000 附录G-11 JTJ041-2000 附录G-10 附录A 附录B 附录C

出机流动度，秒±4 30分钟流动度，秒 自由泌水率，％

≤30 要求值 ≥4

GB/T 1346-2001 试验方法/标准

≤0.1 ≤3.5

0.36MPa

合格 ≥6.5 ≥35

毛细泌水率，%;3h，23℃ 压力泌水率**，％

0.22 MPa

充盈度

7天强度，MPa 28天强度，MPa

抗折强度 抗压强度 抗折强度 抗压强度

GB/T 17671-1999

≥10 ≥50 ≥-1.0, ≤5 无锈蚀

JTJ041-2000 附录G-10 GB8076-1997

9 10 11

24h 自由膨胀率，％ 对钢筋的锈蚀作用

*：表4的性能指标为管道压浆料（M ）或管道压浆剂(A)形成的灌浆料的指标，管道压浆料的性能是与水拌合后的性能；管道压浆剂(A)的性能是与水泥、水拌合后的性能。

**:孔道垂直高度不大于1.8m 时，按照0.22MPa 条件的压力泌水进行检测；孔道垂直高度大于

1.8m ，按照0.36MPa 条件的压力泌水进行检测；孔道垂直高度大于30m 时，遵照设计规定。 4.4 施工工艺 4.4.1 材料：

采用管道压浆料，使用前进行验证试验。 采用管道压浆剂，由于水泥品种、标号不同，在使用前应进行材料试配，并进行验证试验。 4.4.2 施工设备

搅拌机的转速不低于1000r/min，浆叶的最高线速度限制在15m/s以内。压浆机采用连续式压浆泵。其压力表最小分度值不得大于0.1MPa 。

如果选用真空辅助压浆工艺，真空泵应能达到-0.1MPa 的负压力。 4.4.3 搅拌工艺

搅拌前，必须清洗施工设备，不得有残渣。清理后，湿润施工设备，随后排除设备中多余的积水，使设备中无可见明水。并检查搅拌机的过滤网，在压浆料由搅拌机进入储料罐时，须经过过滤网，过滤网空格不得大于2×2mm 。

浆体搅拌操作顺序为：首先在搅拌机中先加入实际拌合水的80％～90％，开动搅拌机，均匀加入全部压浆剂，边加入边搅拌，然后均匀加入全部水泥。全部粉料加入后搅拌2分钟；然后加入剩下的10％～20％的拌合水，继续搅拌2分钟。搅拌时间一般不宜超过4分钟。

搅拌均匀后，检验搅拌灌内浆体流动度，其流动度在规定范围内即可通过过滤网进入储料灌。浆体在储料灌中继续搅拌，以保证浆体的流动性。 4.4.4 压浆工艺

压浆前，应清除孔道内杂物和积水。

准备压浆前，应开启压浆泵，使浆体从压浆管中排出，以排除压浆管中的空气、水和稀浆。当排出的浆体流动度和搅拌罐中的流动度一致时，可以开始压浆。

压浆的最大压力一般不宜为超过0.6MPa 。压浆应达到管道另一端饱满和出浆，并应达到排气孔排出与规定流动度相同的浆体为止。关闭出浆口后，应保持不小于0.5MPa 的一个稳压期，该稳压期不宜少于5min 。对于连续梁或者进行压力补浆时，让管道内水-浆悬浮液自由地从出口端流出。再次泵浆，直到出口端有匀质浆体流出，0.5MPa 的压力下保压5分钟。此过程可重复1～2次。

压浆后应从出浆孔检查压浆的密实情况，如有不实，应及时补灌，必须使压浆孔完全密实。 如果选用真空辅助压浆工艺，在浆前应首先进行抽真空，使孔道内的真空度稳定在-0.08～-0.1MPa 之间。真空度稳定达到-0.08～-0.1MPa 并稳定后，应立即开启管道压浆端阀门，同时开启压浆泵进行连续压浆。

压浆顺序先下后上， 同一管道压浆应连续进行，一次完成。 4.4.5 终张拉完毕，必须尽快进行管道压浆，一般不超过48h 。

4.4.6 压浆及压浆后3d 内，梁体及环境温度不得低于5℃，否则必须按冬季施工处理。

4.4.7 压浆时浆体温度应在5℃～30℃之间，否则应采取措施以满足要求。 4.4.8 高温施工注意事项

在高温条件下，不宜施工。应选择温度较低的时间，如在夜间进行施工。禁止在施工过程中由于流动度不够额外加水。 4.4.9 低温施工注意事项

在低温条件下，施工应按冬季施工处理。不宜在压浆剂中使用防冻剂，如果使用必须检测是否含有氯离子和亚硝酸盐。

5 试验方法

5.1 产品试验条件

试验室产品试验条件为：温度（20±2）℃，相对湿度45%~80%。 5.2 试验器具

5.2.1 水泥净浆搅拌机：符合JC/T 729的要求。 5.2.2 标准法维卡仪及试模：符合GB/T 1346的要求。 5.2.3 行星式胶砂搅拌机：符合JC/T 681的要求。 5.2.4 流动锥：符合JTJ041-2000的要求。 5.2.5 试模：40×40×160（mm ）的钢模。 5.2.6 钢筋锈蚀测试仪：符合GB8076-1997的要求 5.2.7 透明有机玻璃管：符合附录C的要求。 5.3 试验准备

试验前样品及所用器具应在标准条件下至少静置24h 。 5.4 试验方法 5.4.1 搅拌方法

使用符合JC/T 681的行星式胶砂搅拌机，采用手动搅拌方式。

对管道压浆料，称取3公斤粉剂，放入搅拌锅中，然后向其中倒入80％的拌合水，慢速搅拌均匀，搅拌2分钟，然后快速搅拌1分钟，然后慢速搅拌，将剩下的拌合水完全倒入，然后慢速搅拌1分钟。

对管道压浆剂，根据压浆剂的掺量，共称取3公斤粉剂（水泥和管道压浆剂），放入搅拌锅中搅拌1分钟，然后加水搅拌，搅拌方式同管道压浆料。 5.4.2 抗压强度、抗折强度

将按照9.4.1拌合好的压浆料倒入试模内，放入标准养护室养护，在浆体初凝后，将其表面

多余的浆体刮掉。24小时后拆模，将试样放入标准养护室，在水中养护至7天、28天。根据GB/T17671-1999进行试验和计算。 5.4.3 凝结时间

根据GB1346-2001进行测定。 5.4.4 出机流动度和30分钟流动度

流动度试验方法按照JTJ041-2000附录G-11进行。试验前，流动度应进行校正：1725±5ml 水流出的时间应为8.0±0.2秒。

出机流动度测试完毕，将所有浆体转入搅拌锅，放置至30分钟。慢速搅拌1分钟，测试30分钟流动度。 5.4.5 自由泌水率

按照JTJ041-2000附录G-10进行试验和计算。 5.4.6 毛细泌水率 按照附录A 进行。 5.4.7 压力泌水率 按照附录B 进行。 5.4.8 充盈度

按照附录C 进行。 5.4.9 24h自由膨胀率

按照JTJ041-2000附录G-10进行试验和计算。容器采用1000ml 的量筒，或者直径为60mm ，高为500mm 底部封闭的透明玻璃管。装入浆体体积800±10ml 左右。浆体注入后，使用保水薄膜封闭上端。

5.4.10 对钢筋的锈蚀作用

按照GB 8076-1997的附录B 及附录C 进行。

6 检验规则

6.1 出厂检验

出厂检验项目包括表1中的凝结时间、流动度、30分钟后流动度、自由泌水率、毛细泌水率、压力泌水率、7天和28天的抗压及抗折强度。 6.2 型式检验

6.2.1 有下列情况之一时，应进行型式检验：

　 新产品或产品转厂；

　 正常生产时，　 每年进行一次型式检验；

　 产品的原料、配比、工艺有较大改变，可能影响产品质量时； 　 产品停产半年以上，恢复生产时；

　 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时； 　 国家质量监督机构提出进行型式检验要求时。 6.2.2 型式检验包括表1中的所有项目。 6.3 入场检验

压浆料或压浆剂入场进行产品检验。检验项目、质量要求和检验频次如表5所示，备注同表4。

表5 管道压浆料（压浆剂）检验项目、质量要求和检验频次

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

6.4 抽样 6.4.1 取样

出厂检验以每班的生产量为一批进行抽检。

检验项目

初凝：h

凝结时间

终凝：h

出机流动度，秒 30分钟流动度，秒 自由泌水率，％

≤24 14～22 ≤30

√√

√ √ √ √

每批不大于

50t （压浆剂折算成压浆料量计算）同厂家、同品种、同型号压浆料

√ 任何新选货

源或使用同√ 厂家、同品√ 种、同规格

产品达6个

月 √ √ √ √ √ √ √

质量要求 ≥4

抽检项目频次

全面检验项目 √

√

≤0.1 ≤3.5

0.36MPa

合格 ≥6.5 ≥35 ≥10 ≥50 ≥-1.0, ≤5 无锈蚀

√ √√√√√ √

毛细泌水率，%;3h，23℃ 压力泌水率

**，％

0.22 MPa

充盈度

7天强度，MPa 28天强度，MPa

抗折强度 抗压强度 抗折强度 抗压强度

24h 自由膨胀率，％ 对钢筋的锈蚀作用

工程复检以50吨为一批（压浆剂折算成压浆料计算），不足50吨也按一批计。 抽样按GB12573规定，取16kg （压浆剂4公斤）样品进行性能试验。

6.4.2 试样分点样和混合样。点样是在一次生产的产品所得试样，混合样是三个或更多的点样量均匀混合而取得的试样。 6.5 判定规则

6.5.1 产品依据本标准检测，各项性能均符合本标准技术要求，则判为该批号产品为合格品。如不符合本标准要求的判为不合格产品。

6.5.2 工程复检如有一项性能不符合标准指标要求，允许从该批产品中加倍抽取样品复试，如合格判为合格，如不符合本标准要求的判为不合格。

7 包装、标志、运输、贮存

7.1 包装

产品的包装为粉剂，包装应密封防潮。 7.2 标志

7.2.1 产品包装上应有印刷或粘贴牢固的标志，内容包括：

　 产品名称； 　 产品标记；

　 生产厂名，　 厂址； 　 生产日期，　 批号和保质期； 　 净含量； 　 商标　 ；

　 运输与贮存注意事项。 7.2.2 产品供货方给用户提供下列文件

产品详细使用说明以及产品用量配比。

本年度具有CAL 、CMA 和CNACL 章的法定检验单位出具的全项检验报告，产品合格

证及出厂检验报告。 7.3 运输

本产品为非易燃易爆材料，可按一般货物运输。运输时应防止雨淋、曝晒、受冻、避免挤压、碰撞，保持包装完好无损。 7.4 贮存

产品应在干燥、通风、荫凉的场所贮存。

7.5 保质期

管道压浆料产品自生产之日起，在符合8.3和8.4所述的运输、储存条件下保质期为3个月。 管道压浆剂产品自生产之日起，在符合8.3和8.4所述的运输、储存条件下保质期为12个月。

在9.4.5自由泌水试验中，在容器中间置入一束7芯钢丝束。钢丝束在容器内露出的高度为1～3cm。浆体静置3小时测试其表面泌水。试验装置如图1。

V 1

×100% 泌水率％＝

V 0

V 1-------浆体上部泌水的体积； V 0-------测试前浆体的体积；

1－7φ5钢丝束；2－静置一段时间后的泌水；3－压浆料

图1 毛细泌水试验示意图

计算方法同JTJ041-2000附录G-10。

1 试验仪器

1.1 一个包含2块压力表的CO2气瓶，外测压力表最小分度值不得大于0.02MPa，级别为2.5级。1.2 压力泌水容器为圆柱型不锈钢压力容器，需要进行压力实验，在0.8MPa 压力下不会破裂。其尺寸如图2所示。

图2 压力泌水容器示意图

1.3 10ml的量筒 2 试验程序

2.1 根据9.4.1的要求搅拌制备浆体；

2.2 将搅拌好的新拌浆体倒入容积为400ml 的圆形过滤漏斗中，倒入的浆体体积为200ml ； 2.3 用扳手拧紧漏斗的上部盖子，此过程中保持漏斗竖直朝上，并尽量减少晃动； 2.4 将漏斗放置在三角架上；

2.5 连接压缩空气（或者压缩二氧化碳气体）瓶（起始压力为0）； 2.6 静置10分钟；

2.7 迅速将压力升至0.22MPa(如果测试0.36MPa 条件下的泌水，则直接将压力升至0.36MPa) ，

在此压力下保持5分钟； 保持时间结束时记录泌水体积，近似到0.2ml 。在卸掉压力之前，漏斗稍微倾斜，以去掉真空压力，使漏斗下部泌水管中的泌水全部流出，并收集作为泌水量的一部分。

3 泌水率按照浆体体积的百分比来计算：

压力泌水率＝

泌水(ml )

×100

200(ml )

附录C 充盈度试验

1 试验装置如图3所示，将内径40mm 的透明有机玻璃管，两端的直管夹角120º，每部分长度为0.5m，两部分通过三氯甲烷密封粘结。将有机玻璃管将其固定在固定架上。 2 试验方法

按规定的方法拌制好浆体后，静置1分钟，通过流动锥将浆体灌入固定在固定架上的充盈度管中。充完浆体后，用塑料薄膜封闭圆管的两端。在23±2℃的条件下放置7天，观察管内部是否有直径大于3mm 的气囊，或者是否存在水囊或水蒸气，在管道的两端是否有大量的泡沫层。

图3 充盈度管

充盈度判定：如果存在厚度超过1mm 的泡沫层，或者存在直径大于3mm 的气囊，或者存在体积大于1ml 的水，则认为充盈度指标不合格。

编制说明

本技术条件是针对后张有粘结预应力混凝土梁（包括简支梁和连续梁）压浆材料制订的。在编制过程中，广泛借鉴国内外在预应力梁压浆材料设计、施工方面的最新规范与标准，采纳了我国在预应力压浆材料方面的最新科研成果，并强调了预应力压浆材料对预应力梁耐久性的重要作用。本技术条件在国内既有规范基础上主要对以下方面进行了修改和补充：

● 考虑简支梁和连续梁使用情况，采用预应力压浆材料（压浆剂）时，按孔道垂直高度提出了提出了相应标准；

● 增加了毛细泌水率和压力泌水率控制指标； ● 增加了充盈度控制指标； ● 增加了30分钟流动度控制指标； ● 对所含原材料进行了详细的规定； ● 对搅拌设备的搅拌速度进行了规定； ● 详细规定了各种指标的试验方法及试验仪器；

1．我国既有铁路预应力混凝土T 梁已有预应力束锈断的实例（如石家庄百孔大桥），对运营和安全造成了不利影响，经济损失巨大。为保证客运专线桥梁的耐久性，技术条件中对预应力压浆材料、压浆设备、压浆工艺进行了规定。

2．施工条件对压浆材料有较大影响。高温时，流动度损失较快，可能造成孔道内浆体堵塞；低温时，由于浆体受冻，可能造成孔道涨裂。

3．压浆材料分为压浆料和压浆剂。压浆料现场按比例加水即可使用，使用方便，并且易于保证质量，但是运输成本较高。压浆剂现场按比例与水泥、水拌合使用，使用相对方便，可以降低水泥的运输成本，但是现场必须加强计量的精度。

4．在压浆剂的施工过程中，如果更换水泥品种，或者该水泥性能或质量出现变动、变化时，必须进行重新试验。

5．为保证孔道灌浆料对预应力筋的保护作用，明确了灌浆材料中不得参加含有对预应力筋有害的外加剂，如UEA 和铝粉等物质，并明确严禁掺入含氯盐类、亚硝酸盐类或其它对预应力筋有腐蚀作用的外加剂。同时规定压浆料或压浆剂中氯离子含量不得超过胶凝材料总量的0.06%。 6. 为保证孔道密实度，规定须进行灌浆材料的膨胀率试验，为模拟灌浆材料的实际状态，提出了以自由膨胀率指标进行检测。其限制指标在EN 934中规定为-1~5%，但要求在加入膨胀剂时控制指标为0~5%。JTJ041-2000中规定小于10%，对下限没有明确说明。为避免厂商为追求膨胀

率而添加对预应力筋的有害物质，本技术条件暂规定自由膨胀率为-1~5%。

7．预应力梁浆体的质量及充盈与否，直接关系到预应力梁的耐久性及使用寿命。因此规定了充盈度指标，以模拟浆体在孔道中的成型情况。

8．预应力浆体压入孔道中，由于各种原因造成的泌水，会在孔道中形成孔洞或者水囊，导致钢铰线不能完全被水泥浆体包覆，而暴露在潮湿的环境中，导致钢铰线发生锈蚀。因此在本条件中通过引入自由泌水、毛细泌水和压力泌水3个指标来控制浆体的保水能力。

9．根据美国PTI 规范，压力泌水率分为两种条件，根据梁体孔道中浆体的垂直高度确定其要求指标。梁体内孔道浆体垂直高度不大于1.8m 时，则按照0.22MPa 的压力条件进行压力泌水测试；梁体内孔道浆体垂直高度大于1.8m ，在0.36MPa 的压力条件进行压力泌水测试。压力选择根据梁体中孔道垂直浆体的高度。压力泌水压力的确定是通过计算浆体垂直高度的水头压力以及实体试验与本试验中的对应关系进行确定的。由于在预应力梁中，在浆体终凝前（终凝时间24h ）都会存在压力泌水，而其浆体内部水、水泥的密度相差较大，孔道尺寸较大，因此在实验室中模拟试验的压力要远高于孔道中实际水头压力，才能得到比较一致的模拟结果。