Review on Application of Cementitious Grouting Materials

Han Yudong; Xie Yue; YUE Qingrui; LI Wei; PENG Bo

doi:10.3724/j.gyjzG23073008

Volume 54 Issue 1

Jan. 2024

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Han Yudong, Xie Yue, YUE Qingrui, LI Wei, PENG Bo. Review on Application of Cementitious Grouting Materials[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2024, 54(1): 31-45. doi: 10.3724/j.gyjzG23073008

Citation:

Han Yudong, Xie Yue, YUE Qingrui, LI Wei, PENG Bo. Review on Application of Cementitious Grouting Materials[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2024, 54(1): 31-45. doi: 10.3724/j.gyjzG23073008

Han Yudong, Xie Yue, YUE Qingrui, LI Wei, PENG Bo. Review on Application of Cementitious Grouting Materials[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2024, 54(1): 31-45. doi: 10.3724/j.gyjzG23073008

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Han Yudong, Xie Yue, YUE Qingrui, LI Wei, PENG Bo. Review on Application of Cementitious Grouting Materials[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2024, 54(1): 31-45. doi: 10.3724/j.gyjzG23073008

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Review on Application of Cementitious Grouting Materials

doi: 10.3724/j.gyjzG23073008

1. Central Research Institute of Building and Construction Co. MCC Group, Beijing 100088, China;
2. Beijing New Vision Building Construction Technology Co. Ltd., Beijing 100088, China;
3. Research Institute of Urbanization and City Safety University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China

Received Date: 2023-07-30
Available Online: 2024-02-27

Abstract

Abstract

Because of the significant characteristics of cementitious grouting materials (‘CGM’) include high fluidity, micro expansion, and high strength, it has been widely used in various engineering projects and showing a trend of continuous differentiation in properties. For the development and application of CGM, the development history has been summarized in stages firstly. For the second, the classification of CGM based on its characteristics of properties, application field, and the correlation between each other has been analyzed and summarized systematically. Typical application cases of CGM with different uses were introduced according to its classification by application field. Finally, by combing through the development situation of CGM standardization in China, the future of development and application of CGM is prospected, and several suggestions of research and engineering application were proposed.
- cementitious grouting material,
- characteristic properties,
- application,
- classification,
- standardization

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References(98)

References

[1]	王红霞, 王星, 何廷树, 等. 灌浆材料的发展历程及研究进展[J]. 混凝土, 2008(10): 30-33.
[2]	陈富银, 游宝坤. 无收缩超早强灌浆剂的性能及其应用[J]. 中国建筑材料科学研究院学报, 1991(02): 90-92.
[3]	李春宜. 宝钢研制成功一种新型灌浆料[J]. 砖瓦世界. 1992(20): 13.
[4]	仲晓林, 张耀凯, 孙跃生. CGM设备灌浆料的性能和应用[J]. 工业建筑, 1993(01): 32-35+44.
[5]	仲晓林,孙跃生,宫武伦. CGM高强无收缩灌浆料系列产品的性能与研究[J]. 工业建筑, 1998, 28(09): 60-62.
[6]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 水泥基灌浆材料应用技术规范: GB /T 50448—2008[S]. 北京: 中国计划出版社, 2008.
[7]	张亚楠, 管友海, 马奎鑫, 等. 钢纤维高强灌浆材料力学性能试验研究[J]. 四川建筑科学研究, 2020,46(01): 71-76.
[8]	K H KHAYAT, Viscosity-enhancing admixtures for cement-based materials — An overview [J], Cement and Concrete Composites 20, 2-3171188(1998).
[9]	M SAHMARAN, N ÖZKAN, and S B KESKIN, et al.Evaluation of natural zeolite as a viscosity-modifying agent for cement-based grouts [J], Cement and Concrete Research 38, 7930937(2008).
[10]	鲁进亮, 张羿, 任敏. 海上风电重力式基础结构灌浆工艺[J]. 电力建设, 2012, 33(07): 95-98.
[11]	胡超凡. 水泥基灌浆料膨胀性能研究[D]. 江苏: 浙江大学, 2020.
[12]	付建伟. 贵州地区磷石膏基灌浆材料的试验开发研究[D]. 重庆: 重庆交通大学, 2018.
[13]	陈嘉康. 磷石膏填充灌浆料研究与工程应用[D]. 上海: 上海交通大学, 2017.
[14]	赵佟庆. 废弃粘土砖在灌浆料中的应用研究[D]. 辽宁: 沈阳建筑大学, 2019.
[15]	X FU, C YANG, and Z LIU, et al.Studies on effects of activators on properties and mechanism of hydration of sulphoaluminate cement [J], Cement and Concrete Research 33, 3317324(2003).
[16]	袁进科, 陈礼仪. 普通硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥复配改性灌浆材料性能研究[J]. 混凝土. 2011(01): 128-130.
[17]	李峤玲. 超早强水泥基灌浆料的性能研究[D]. 黑龙江: 哈尔滨工业大学, 2011.
[18]	Q WANG, M LI, and G JIANG, The difference among the effects of high-temperature curing on the early hydration properties of different cementitious systems [J], Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 118, 15158(2014).
[19]	张岩, 高青宇, 王晓亮, 等. 低收缩早强型灌浆料的制备与微观机理[J]. 建筑材料学报, 2023, 26(08): 922-930.
[20]	D BONDAR, and E COAKLEY, Use of gypsum and CKD to enhance early age strength of High Volume Fly Ash (HVFA) pastes [J], Construction and Building Materials 71, 93108(2014).
[21]	庞超明, 唐志远, 杨志远, 等. 水泥基材料中的早强剂及其作用机理综述[J]. 材料导报, 2023, 37(09): 80-90.
[22]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 建筑工程冬期施工规程JGJ/T 104—2011[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2011.
[23]	李晓明, 苏忠纯, 陈韬.养护温度对低温灌浆料强度发展的影响[J]. 中国港湾建设, 2014(07): 47-49.
[24]	罗晓峰, 邢国徽, 何余良. 高强套筒灌浆料的制备及性能研究[J]. 新型建筑材料, 2020, 47(05): 50-52 +100.
[25]	胡星, 陈东平, 余林文, 等. 环保型套筒灌浆料的配合比设计及性能研究[J]. 硅酸盐通报, 2021, 40(02): 557-564.
[26]	A M RASHAD, A synopsis about the effect of nano-Al2O3, nano-Fe2O3, nano-Fe3O4 and nano-clay on some properties of cementitious materials - A short guide for Civil Engineer [J], Materials & Design (1980-2015) 52, 143157(2013).
[27]	冷达, 张雄, 沈中林, 等. 水泥基灌浆材料主要成分对其新拌及硬化性能的影响[J]. 混凝土与水泥制品, 2008(5): 12-16.
[28]	黄维蓉, 郭桂香. 粉煤灰掺量对C30自密实混凝土的影响[J]. 混凝土, 2015(04): 119-122.
[29]	寇佳亮, 于丹红, 张浩博. 高强度水泥基灌浆料基本力学性能正交试验研究[J]. 建筑结构, 2019, 49(02): 64-69.
[30]	袁杰, 黄馨, 张子鹏, 等. 一种适用于严寒环境的早强磷酸镁水泥砂浆及其制备方法[P]. CN202210903031.2. 2022-09-23.
[31]	赵海洋. 防冻型水泥基无收缩灌浆材料的实验研究[J]. 新型建筑材料, 2013, 40(12): 5-7 +25.
[32]	马正先, 周传贵, 杭鑫坤, 等. 水泥对负温套筒灌浆料性能的影响[J]. 混凝土, 2018(11): 152-156.
[33]	李本友, 孙华强, 周传贵. 负温套筒灌浆料的性能研究[J]. 新型建筑材料, 2018, 45(02): 107-111.
[34]	吴兴杰, 肖豪, 刘广英, 等. 低负温钢筋套筒灌浆料发展研究综述[J]. 黑龙江工程学院学报, 2021, 35(04): 29-32 +38.
[35]	马正先, 宋沛霖, 杭鑫坤. 外加剂对负温套筒灌浆料性能的影响[J]. 混凝土, 2019(05): 142-146+150.
[36]	孙小巍, 刘星靖, 杨海明, 等. 低温条件下硅酸盐水泥基钢筋连接用套筒灌浆料试验研究[J]. 混凝土, 2021(02): 146-150.
[37]	叶显, 吴文选, 殷璐. 矿物掺合料对灌浆料耐高温性能的影响[J]. 粉煤灰综合利用, 2019(02): 16-20.
[38]	叶显, 吴文选, 周壮, 等. 玄武岩纤维对高强灌浆料耐高温性能的影响[J]. 粉煤灰综合利用, 2020, 34(01): 71-73 +84.
[39]	赖洋羿, 张琦彬, 唐军务. 超早强水泥基水下灌浆料的研制[J]. 新型建筑材料, 2018, 45(03): 114-117 +129.
[40]	高鑫, 黄剑熊, 建波. 聚合物改性水下修补灌浆料的性能研究[J]. 新型建筑材料, 2017, 44(06): 90-94.
[41]	吕阔, 廖华平. 掺入豆石的灌浆料在加固工程中的应用[J]. 江苏建材, 2009(03): 36-38.
[42]	吴元, 李延和, 李树林. 豆石型灌浆料的工作及力学性能试验研究[J]. 工业建筑, 2008, 38(06): 82-85 +91.
[43]	汪秀石, 李树林, 吴元. 豆石型灌浆料的力学及变形性能试验研究[J]. 工业建筑, 2008, 38(09): 82-84.
[44]	丁成. 超高性能海上风电灌浆料试验研究[J]. 广州: 华南理工大学, 2021.
[45]	褚志昭. CGM灌浆料用于地脚螺栓锚固工程[J]. 建筑技术. 1997(02): 99.
[46]	陈富银, 游宝坤. 无收缩超早强灌浆剂的性能及其应用[J]. 中国建筑材料科学研究院学报, 1991(02): 90-92.
[47]	仲朝明, 孙跃生, 仲晓林. CGM抢修料的研究及应用[J]. 混凝土, 2004(11): 67-68+77.
[48]	薄祥照. HGM高强无收缩灌浆材料的研制与应用[J]. 国防交通工程与技术, 2006(03): 58-60.
[49]	史艳娜. 孔道压浆材料的性能优化及工程应用[J]. 重庆: 重庆大学, 2019.
[50]	李祖辉, 田石柱, 丁双双. 水泥基灌浆料加固梁试验研究与开裂模型分析[J]. 建筑结构, 2017, 47(15): 80-84.
[51]	孙小巍, 胡曼曼, 黄帅, 等. 钢筋连接用套筒灌浆料组成因素对其性能影响的研究[J]. 混凝土, 2021(07): 142-146+150.
[52]	卓旬, 刘庆辉, 徐艳红, 等. 装配式混凝土结构连接节点研究综述[J]. 混凝土, 2022(12): 155-162+167.
[53]	杜永潇, 孙晓立, 杨军等. 基于压电原理的装配式结构套筒灌浆饱满度检测方法研究[J/OL]. 铁道科学与工程学报: 1-12[2024-01-12 ]. https://doi.org/10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20230533.
[54]	胡志刚, 王长军, 王宪章, 等. 一种容积检测装置及检测方法[P]. CN202110098753.0. 2021-06-04.
[55]	李建普, 李中原, 郭维成, 等. 型钢柱柱脚人工注浆施工方法[J]. 住宅与房地产, 2018(27): 170-172.
[56]	徐元芹. 中国近海典型区域粘性土工程地质特征的差异性及其成因研究[D]. 青岛: 中国海洋大学, 2012.
[57]	王恒丰, 朱嵘华, 张融圣, 等. 灌浆料对海上风电大直径Ⅲ型嵌岩单桩承载性能的影响[J]. 船舶工程, 2021,43(10): 10-16 +30.
[58]	林鲜, 陈凌华, 周伟, 等. UWBⅡ型水下不分散混凝土絮凝剂的性能研究[J]. 混凝土, 2006(04): 52-53+73.
[59]	宋涛文, 张剑, 韩宇栋, 等. 一种海洋工程用水泥基灌浆材料及其制备方法[P]. CN201811488111.6. 2021-12-07.
[60]	张悦然, 汪冬冬, 高健岳, 等. 一种用于植入型嵌岩单桩的缓凝型抗水分散灌浆材料[P]. CN201910127590.7. 2021-09-10.
[61]	杨允晰. 浅谈风电场工程C80灌浆施工技术[J]. 技术与市场, 2019, 26(05): 165.
[62]	邹伟, 梁世高, 吴文选, 等. 超高强灌浆料在风电基础二次灌浆中的应用及裂缝控制[J]. 四川建材, 2022, 48(09): 86-87.
[63]	刘晋超, 元国凯, 陈涛. 海上风电灌浆连接段静力受力机理研究综述[J]. 南方能源建设, 2016, 3(S1): 61-67.
[64]	汪冬冬, 陈克伟, 王成启, 等. 海上风电导管架灌浆原型试验研究[J]. 海洋开发与管理, 2018(A01): 140-145.
[65]	王国锋, 张华, 郑宝春, 等. 一种耐900℃高温C80水泥基微膨胀灌浆料及其制备方法、应用[P]. CN202110758718.7. 2021-08-17.
[66]	胡钊光, 宋普涛, 蒋勇, 等. 一种耐高温大流态低损失水泥基灌浆料及其制备方法[P]. CN202111671964.5. 2023-02-03.
[67]	曹忠露, 侯晋芳, 苏忠纯, 等. 一种抗爆抗冲击灌浆料及其制备方法[P]. CN202110872235.X. 2021-12-07.
[68]	王义盛, 赵小鹏, 袁锐, 等. 风化岩层岩渣配制的盾构同步注浆浆液性能及微观形貌分析[J]. 河海大学学报(自然科学版), 2023, 51(04): 65-71.
[69]	Det Norske Veritas. Design of offshore wind turbine structures: DNV-OS-J101[S]. Høvik, Norway, 2010.
[70]	ASTM International. Standard test method for flow of hydraulic cement mortar: ASTM C1437-20[S]. ASTM, 2020.
[71]	ASTM International. Standard test method for flow of grout for preplaced-aggregate concrete (flow cone method): ASTM C939/939M-22[S]. ASTM, 2022.
[72]	American Petroleum Institute. Planning, designing, and constructing fixed offshore platforms-working stress design[R]. American Petroleum Institute, 2014.
[73]	determination of workability-part 2: test for flow of grout or mortar: EN 13395-2: 2002[S]. CEN, 2002. European Committee for Standardization (CEN). Products and systems for the protection and repair of concrete structures-test methods.
[74]	ASTM International. Standard test method for compressive strength of hydraulic cement mortars (using 2-in. or [50 mm] cube specimens): ASTM C109/C109M-21[S]. ASTM, 2021.
[75]	ASTM. International. standard practice for proportioning grout mixtures for preplaced-aggregate concrete: ASTM C938-2019[S]. ASTM, 2019.
[76]	ASTM International. Test method for compressive strength of grouts for preplaced-aggregate concrete in the laboratory: ASTM C942/942M-21[S]. ASTM, 2021.
[77]	ASTM International. Standard test method for change in height at early ages of cylindrical specimens of cementitious mixtures: ASTM C827/C827M-23[S]. ASTM, 2023.
[78]	European Committee for Standardization (CEN). Admixtures for concrete, mortar and grout-Part 6: Sampling, conformity control and evaluation of conformity: EN 934-6: 2001+ A1: 2005[S]. CEN, 2005.
[79]
[80]	ASTM International. Standard test method for expansion and bleeding of freshly mixed grouts for preplaced-aggregate concrete in the laboratory: ASTM C940-22[S]. ASTM, 2022.
[81]	Health & Safety Executive. Pile/Sleeve connections[R]. United Kingdom, 2002.
[82]	European Committee for Standardization (CEN). Admixtures for concrete, mortar and grout-test methods-part 4: determination of bleeding of concrete: EN 480-4: 2005[S]. CEN, 2005.
[83]	European Committee for Standardization (CEN). Admixtures for concrete, mortar and grout-test methods-part 10: determination of water soluble chloride content: EN 480-10: 2009[S].CEN, 2009.
[84]	中华人民共和国国家发展和改革委员会.水泥基灌浆材料: JC/T 986—2005[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2005.
[85]	中华人民共和国工业和信息化部. 水泥基灌浆材料: JC/T 986—2018[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2018.
[86]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 钢筋连接用套筒灌浆料: JG/T 408—2013[S]. 北京: 中国标准出版社, 2013.
[87]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 钢筋连接用套筒灌浆料: JG/T 408—2019[S]. 北京: 中国标准出版社, 2019.
[88]	中华人民共和国铁道部. 铁路后张法预应力混凝土梁管道压浆技术条件: TB/T 3192—2008[S]. 北京: 中国铁道出版社, 2008.
[89]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 预应力孔道灌浆剂: GB/T 25182—2010[S]. 北京: 中国质检出版社, 2010.
[90]	中华人民共和国交通运输部. 公路工程预应力孔道灌浆料(剂): JT/T 946—2014[S]. 北京: 人民交通出版社, 2014.
[91]	中华人民共和国交通运输部. 公路工程预应力孔道灌浆料: JT/T 946—2022[S]. 北京: 人民交通出版社, 2022.
[92]	中华人民共和国交通运输部. 桥梁支座灌浆材料: JT/T 1130—2017[S]. 北京: 人民交通出版社, 2017.
[93]	中交港湾(上海)科技有限公司. 海上风电导管架灌浆材料: Q31/0120000414C001—2016[S]. 2016.
[94]	江苏苏博特新材料股份有限公司. JGM^®—SP系列风机基础灌浆料: Q/320115 JJK 055—2018[S]. 2018.
[95]	中华人民共和国冶金工业部. 水泥基灌浆材料施工技术规程: YB/T 9261—98[S]. 北京: 冶金工业出版社, 1998.
[96]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 水泥基灌浆材料应用技术规范: GB /T 50448—2015[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2015.
[97]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 工程结构加固材料安全性鉴定技术规范: GB 50728—2011[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2011.
[98]	中华人民共和国工业和信息化部. 石油化工灌浆材料应用技术规程: SH/T 3604—2019[S]. 北京: 中国石化出版社, 2019.