CFB灰-钢渣微粉多源固废协同注浆材料特性研究

为促进道路工程绿色发展，提高工业固废资源化利用率，采用循环流化床锅炉脱硫粉煤灰(CFB灰)、钢渣微粉(SSS粉)、脱硫石膏3种工业固废制备CFB灰-钢渣微粉多源固废协同注浆材料。通过室内试验，系统研究了原材料配比与水固比对注浆材料工作与力学性能的影响，并开展XRD和SEM试验，分析其水化作用机理。研究结果表明：水固比相同时，随CFB灰掺量的增加，浆液流动度与结石率增大，密度、析水率和结石体单轴抗压强度减小；CFB灰掺量相同时，随水固比增大，浆液析水率增加，流动度、密度、结石率及结石体单轴抗压强度减小；浆液流动度与结石体单轴抗压强度受水固比、CFB灰掺量影响显著，而浆液密度、析水率与结石率变化范围不大；析水率最高为4.2%、结石率最低为95.8%,28 d抗压强度最大达1.46 MPa。综合考虑各工作与力学性能，建议CFB灰掺量、SSS粉掺量及水固比的范围宜分别为35%～55%、30%～55%、1∶1.3～1∶1.5。CFB灰、SSS粉与脱硫石膏在浆液水化反应过程中可以起互补作用；SSS粉中C₂S、C₃S快速水化提供Ca²⁺     

外加剂对可控水泥浆工作性能的影响

工程建设中不可避免地会遇到溶洞等问题,若处理不好,容易造成上部结构坍塌、沉降等,采用水泥注浆能够有效改善以上问题。常用的水泥类注浆材料泌水率高、凝结时间较长,可通过添加外加剂的方法解决。该文采用正交试验法,研究了各种外加剂对水泥浆扩展度、泌水率和凝胶时间的影响,得到以下结论:(1)缓凝剂对水泥浆前期扩展度的影响不明显,对水泥浆后期的扩展度有很显著的影响,随着缓凝剂掺量的增大,扩展度增大;(2)保水剂和缓凝剂对水泥浆的泌水率都有很显著的影响,随着保水剂掺量的增大,泌水率降低。随着缓凝剂掺量的增加,泌水率增大;(3)缓凝剂对于水泥浆的凝胶时间有非常显著的影响,随着缓凝剂掺量的增加,凝胶时间也会延长;(4)速凝剂和减水剂对水泥浆扩展度、泌水率和凝胶时间并无显著影响。且无论是0.8∶1或是1∶1的水灰比,最终都可以在试验中找出3个不同凝胶时间段、泌水率较小、流动性较好的添加剂配方。     

水泥-粉煤灰浆液试验及工程应用

通过均匀设计方法,试验研究,从水泥一粉煤灰浆液的结石率和强度分析等方面入手,分析了粉煤灰在注浆材料中的作用机理及掺量问题等,并对水泥一粉煤灰浆液应用与路堤充填灌浆进行了工程应用和经济性分析。     

公路下伏采空区泡沫轻质土新型注浆材料施工性能试验研究

对采空区注浆处治常用的水泥粉煤灰浆液进行发泡改性,制成泡沫轻质土新型注浆材料,通过室内试验研究其施工性能及其影响因素。结果表明:在同一固相比条件下,浆液流动度随着水固比的减小而减小。新材料流动性随泡沫溶液掺量的增加而减小;随着水固比的减小和泡沫溶液掺量的增加,新材料的分离率逐渐减小;在相同固相比情况下,泡沫轻质土凝结时间随着水固比（水灰比）的减小而相应地缩短。水固比（水灰比）对泡沫轻质土的凝结时间有显著影响;提出了满足施工要求的公路下伏采空区泡沫轻质土新型注浆材料的配比范围。     

半柔性路面水泥基灌浆材料泌水性能研究

半柔性路面是母体沥青混合料中灌入水泥基灌浆材料而形成的一种刚柔相济的新型路面,水泥基灌浆材料的泌水性能直接影响水泥基材料-沥青结合料接触界面强度的形成。通过研究水胶比、砂胶比、粉煤灰含量、膨胀剂等因素对水泥基灌浆材料泌水率的影响,分析了各因素对水泥基灌浆材料泌水性能的影响规律,并提出各因素推荐掺量及范围,为半柔性路面的研究及技术推广提供试验基础。     

固废材料在黏土流动化处理中的应用与性能研究

道路开挖回填工程中,在开挖黏土时按照一定的配合比掺加水泥和水,制备成具有流动化自密实特性的混合料作为狭小作业空间的回填材料,同时为了降低成本,利用工业固废粉煤灰和赤泥分别代替部分水泥。通过开展流动度、泌水率和无侧限抗压强度试验,分析了粉煤灰和赤泥掺量对混合料性能指标的影响规律。试验结果表明:随着粉煤灰或赤泥掺量的增加,混合料的流动度和泌水率都减小,其中粉煤灰对工作性能的影响程度大于赤泥;用粉煤灰替代水泥时,混合料强度随着粉煤灰掺量的增大而减小;用赤泥替代水泥时,当赤泥掺量为10 %时,混合料的强度最大。     

高性能孔道压浆剂配制及性能研究

工程应用中压浆剂应具备无泌水分层、稠度适宜、早期微膨胀、有足够强度等特性。基于此,本文针对影响压浆剂性能的关键因素进行分析,系统研究不同掺配材料对压浆剂性能的影响规律。结果表明:减水剂掺量为0.55%、膨胀剂掺量为40%、粉煤灰掺量为15%时,孔道压浆剂具有较好的流动性、膨胀性以及适宜的凝结时间和泌水性能,在此掺配比率下,压浆剂28天抗压、抗折强度为86.4MPa、13.6MPa,具有较好的力学性能,能够满足工程应用需求。     

铝粉水泥浆在黄土路基沉陷注浆处治工程中的应用

目前公路工程路基沉陷病害处治采用的压力注浆法常以水泥浆作为注浆材料,而铝粉作为一种较为常用的廉价混凝土引气剂,在水泥浆固化过程中可以起到补偿收缩或微膨胀的作用。该文依托山西吉河高速公路路基沉陷压力注浆处治工程,通过室内配比试验,系统分析了水泥浆在不同水灰比条件下铝粉掺量对其泌水率、膨胀率和试件抗压强度等工程性能的影响,发现在水泥浆中掺入铝粉可以显著增加其膨胀率,而泌水率和抗压强度则会相应减小,通过控制水泥浆液配合比和铝粉掺量,可使压力注浆法在黄土路基沉陷注浆处治工程中达到空洞填充、土体挤密和封闭水流侵蚀通道的目的,特别是在对场地有限制要求、工期紧的情况下,能够充分发挥采用压力注浆法施工方便、快速和经济节约的特点。     

公路下伏采空区注浆处治泡沫轻质土新型材料试验研究

为解决西北部地区公路经过采空区采用常规水泥粉煤灰浆液注浆处治存在的问题,采用阴、阳离子型泡沫剂,对水泥粉煤灰浆液进行发泡改性,研制出一种新型泡沫轻质土注浆新材料。研究结果表明:泡沫轻质土新材料强度和密度随着水固比的减小而增大,随着水泥占固相比的增大而增大,随着泡沫溶液掺量增加而减小。提出了两种适用于公路一般路基、桥梁、隧道下伏采空区注浆处治的新型轻质注浆材料配比范围。     

CFB飞灰改良土在高速公路的应用研究

文中依托山西省隰吉高速公路,研究循环流化床锅炉除尘飞灰(简称CFB飞灰)改良土路基填料的组成设计与施工工艺,并进行推广应用。结果表明,CFB飞灰可显著提高土的承载比,CFB飞灰的f-CaO含量越高,改良土的CBR值越高;CFB飞灰掺量不宜低于10%;改良土采用路拌法施工,可采用单位面积撒铺量和单位长度撒铺总量进行掺量控制,采用路基上中下层含水率的极差进行均匀性控制;CFB飞灰改良土施工后,应洒水保湿养生7 d再进行弯沉检测。采用CFB飞灰改良土替代水泥改良土填筑路基,社会、经济效益显著。     

盾构隧道大掺量粉煤灰同步注浆材料优化设计

 通过掺加粉煤灰、膨润土、高效减水剂等措施，对盾构法同步注浆用水泥砂浆配合比进行优化设计，探讨了粉煤灰掺量、减水剂种类和掺量、水胶比、胶砂比等与流动度、结石体3d、14d、28d抗压强度、凝结时间之间的关系，得到具有高工作性的大掺量粉煤灰同步注浆材料。     

一种泥质软岩隧道纳米硅溶胶－铝酸盐水泥复合浆材设计及性能优化分析

针对泥质软岩隧道注浆加固需求以及常用单一浆材性能存在的弊端，将纳米硅溶胶和铝酸盐水泥作为主剂，按照硅溶胶∶水∶铝酸盐水泥为100 mL∶100 mL∶120 g的基本配比组成复合注浆材料进行研究。初期研究发现，简单将纳米硅溶胶与铝酸盐水泥复合会导致结石率低且结石体存在裂缝等问题。针对结石率问题，选取硅酸钠和硅酸盐水泥，研究各自掺量对结石率、3 d抗压强度和凝胶时间的影响规律，在满足结石率达到100%的前提下，以3 d抗压强度为主、凝胶时间为辅，综合得出硅酸钠为提高结石率的优选外加剂，推荐掺量为铝酸盐水泥的1%。然后，将硅酸钠掺量1%作为常规配比用于后续试验。针对开裂问题，选取硅灰、氧化镁、氧化钙和可再分散乳胶粉，研究各自掺量对裂缝、3 d抗压强度和凝胶时间的影响规律。在满足裂缝得到完全治理的前提下，以3 d抗压强度和凝胶时间为参考依据，得出氧化镁为防治开裂的优选外加剂，推荐掺量为铝酸盐水泥的0.6%。最后，基于界面过渡区理论，评估优化浆材对滇中引水香炉山隧洞泥岩的加固效果。结果表明，岩-浆界面过渡区宽度平均仅88.6 μm，显微硬度下降幅度较小，岩-浆结合处微结构较紧固。     

建筑垃圾流动化回填材料配合比设计方法研究

对建筑垃圾流动化回填材料的配合比设计方法进行研究。通过试验手段对回填材料流动度与用水量的关系、回填材料中粉煤灰掺量确定方法、回填材料强度与水泥用量的关系进行分析。确定建筑垃圾回填材料流动度与用水量之间的关系表；提出利用回填材料最大堆积密度确定粉煤灰掺量；建立了建筑垃圾回填材料灰砂比、水固比与回填材料强度之间的关系式。在此基础上采用体积法或质量法建立了以回填材料中水泥用量、粉煤灰用量、建筑垃圾和水的用量为未知数的四元一次方程组，通过求解得到建筑垃圾回填材料每立方米组成材料的用量，形成了完整的建筑垃圾细料制备流动化回填材料的配合比设计流程。     

微硅粉/粉煤灰复合改性水泥胶凝材料制备及性能研究

为了制备高流动性和高强度的水泥胶凝材料,该文以微硅粉和粉煤灰为外掺料,通过试验研究两种材料单掺和复掺对水泥浆体性能的影响,确定两种材料的合理掺量。试验结果显示:微硅粉会使浆体的流动性降低,合理的微硅粉掺量能明显提高浆体的前后期强度;粉煤灰能明显改善浆体的流动性,且掺量越多改善效果越显著;随粉煤灰掺量的增多,浆体前期强度逐渐降低,而后期强度先增大后减小,当粉煤灰掺量为12%时,后期强度最大;相比于单掺,两种材料复掺虽然降低了浆体的早期强度,但能明显提高浆体的流动性和后期强度,综合来看,复掺时当微硅粉和粉煤灰掺量分别为10%和12%时,浆体具有较好的后期性能。     

矿物掺合料对复合注浆材料性能优化研究

针对水泥混凝土路面板底脱空等病害,系统研究了硅灰、粉煤灰等矿物掺合料,减水剂掺量和乳化沥青掺量等对复合注浆材料性能的影响,研发的复合注浆材料初始流动度不大于20 s,30 min流动度不高于30 s,与水泥稳定材料相比,复合注浆材料固结体7 d无侧限抗压强度略低,但挠度和水稳定性显著提高。     

流态粉煤灰室内试验研究

从流动性和力学性能两个角度研究了水泥掺量、用水量、养护环境对流态粉煤灰性能的影响;设计出适应于流态粉煤灰的CLSM材料流动性试验方法及评价指标;结果表明,流态粉煤灰流动性随水泥掺量影响不大,与用水量成正比,并存在最佳用水量点。流态粉煤灰强度与水灰比成正比,养护环境对流态粉煤灰强度发展影响较大。     

复掺钢渣与矿渣的水泥-水玻璃双液注浆材料研究

为解决传统注浆材料耗费水泥量极大的问题,需研制出工作性能好和经济环保的注浆材料。通过对比不同体系双液注浆材料的性能,优选出复掺钢渣与矿渣的水泥-水玻璃双液注浆材料,并研究钢渣与矿渣的掺量、水玻璃的体积掺量及水灰质量比等对双液注浆材料工作性能、胶凝性能和抗压强度等的影响规律。研究结果表明： 当钢渣与矿渣的掺量为60%,水玻璃的体积掺量为 20%~30%、水灰质量比为0.7~1.0时,所制备的浆液凝胶时间可控,流动度在300 mm以上,3 d的抗压强度在13 MPa以上。     

水泥混凝土路面板底脱空压浆处治技术研究

通过对汉中市留坝县绕城路水泥混凝土路面板底注浆前后进行检测,在此基础上,研究水泥混凝土板底脱空注浆材料配比及施工工艺,评价板底脱空注浆效果。结果表明,压浆材料选用配合比为1∶1.0∶0.76的水泥∶粉煤灰∶水时,浆体既能满足基层强度要求,又具有很好的流动性;水泥混凝土路面压浆效果从压浆浆体配合比及强度、现场外观质量、弯沉及雷达检测图像4个方面进行评价是较为全面、有效和可行的。     

高速公路煤矿采空区地基注浆加固治理技术

煤矿采空区的存在，严重影响石太高速公路的修建和运营。通过国内外现有资料的对比研究，对山西省平定县冶西联营煤矿采空区采用注浆的方法，充填采空区及上覆的裂隙冒落带，以达到加固地基的目的。用回转式钻机成孔，建立泵站，配制水泥粉煤灰浆，经泥浆泵通过高压管注入孔内。灌注材料选用水泥和粉煤灰，水固比为１∶１．５，水泥占固相总量的２０％～３０％。灌注浆液的结石体在采空区及上覆的裂隙冒落带中充填率达７５％以上，满足高速公路对路基承载力的要求     

主塔高压泵送混凝土配合比设计

为了解决超高层建筑使用的高性能混凝土在泵送时的损失问题,通过第一阶段的配合比设计以及现场施工情况的反馈,经过多次优化原材料性能和调整掺配比例,重新拌制出只掺加粉煤灰类矿物掺合料的C50高性能混凝土。经检测,该成品混凝土的流动性、扩展度、含气量、压力泌水率等各项指标均达到最佳状态。