水泥基灌浆是指由水泥、细骨料、外加剂等组成的材料,填充在套筒与带肋钢筋之间的空隙中。掺入水搅拌后具有良好的流动性、早期强度和后期强度高、微膨胀、无毒、无害等性能,在保证钢筋套筒灌浆连接牢固稳定的同时,又能够保证预制装配建筑结构的安全、降低工程施工成本、缩短施工工期,可以广泛运用于装配式建筑领域。本文对水泥基灌浆料进行研究,内容如下:(1)水泥基灌浆料的强度、竖向膨胀率与流动度之间为相互制约的关系,本文对此进行深入研究。在参考相关成果的基础上进行试验,优选出水泥基灌浆料中矿物掺和料组合及掺量,选取水胶比、胶砂比、快硬性硫铝酸盐水泥掺量、减水剂掺量和膨胀剂掺量作为正交试验五个因素,不同掺量作为四水平。对十六组配合比成型试块进行测试其抗压强度、抗折强度、初始流动度、30min流动度和竖向膨胀率,得出水泥基灌浆料性能影响的主要因素和次要因素,并提出优选配合比。(2)通过使用正交试验优选出配合比,对水泥基灌浆料进行套筒结合试验进行研究,对比了不同尺寸灌浆套筒(D16、D18、D20)、不同尺寸钢筋(直径为16mm、18mm、20mm HRB400钢筋)进行注浆养护,在达到要求龄期后对灌浆套筒整体进行单向拉伸试验测试,得出其破坏形式及荷载-位移曲线,研究水泥基灌浆料的力学性能表现。(3)通过对优选配合比水泥基灌浆料性能和成本进行核算分析,与市场上畅销的灌浆料进行性能、成本对比,得出本水泥基灌浆料具有很好的竞争力、性价比高于市场上同类产品。(4)为了了解水泥基灌浆料的宏观力学表现,本文对水泥基灌浆料进行XRD、SEM微观试验分析,微观结构分析表明,灌浆料在水化硬化过程中,生成了大量钙矾石晶体,使砂浆迅速产生强度;随着水化反应的不断进行,钙矾石晶体不断地反应生成,使硬化浆体产生体积膨胀。由于钙矾石晶体为针状、棒状晶体,填充于浆体的毛细孔中,使浆体更加密实,水泥基灌浆料的性能得到大大的提高。(5)通过有限元软件ABAQUS对水泥基灌浆料与灌浆套筒接头结合试验进行了数值仿真,其在单向拉伸试验状态下,对数值分析的荷载-位移曲线与试验曲线进行了对比分析,研究了灌浆套筒整体的破坏情况,并分析了原因。