水玻璃模数对偏高岭土基地聚合物物理力学性能的影响

研究以水玻璃(即Na_2SiO_3溶液)为主的碱激发剂对偏高岭土为原料制备的地聚合物物理力学性能的影响。研究结果表明:随着水玻璃模数的逐渐提高,偏高岭土基地聚合物的抗折及抗压强度呈现先升高后下降的趋势;当水玻璃模数为1.30时,地聚合物达到最大抗折和抗压强度;地聚合物浆体流动性随水玻璃模数的增大呈现先增加后减少最后趋于平稳的趋势,模数为1.00时,浆体流动性最好;凝结时间则随模数的增大而逐渐增长。根据实际要求来选择配制激发剂的模数,达到既不浪费原材料又能满足力学性能要求的目的。此外,不同的水玻璃模数对地聚合物的密度并无明显影响。     

激发剂对矿渣基地聚合物早期力学性能的影响研究

研究了激发剂种类、模数、掺量等因素对矿渣基地聚合物早期力学性能的影响。研究结果表明:相对于Na2Si O3,K2Si O3对矿渣基地聚合物具有显著的激发效果;激发剂模数及掺量对矿渣基地聚合物早期抗压强度具有显著影响,随着激发剂模数提高,矿渣基地聚合物早期抗压强度增加明显,随着激发剂掺量提高,矿渣基地聚合物早期抗压强度先提高后降低,在掺量为12%时,材料具有最高抗压强度;激发剂模数及掺量的变化对矿渣基地聚合物的抗折强度影响不大,且随着激发剂掺量的增加,矿渣基地聚合物的折压比呈下降的趋势,材料脆性变大。     

煤矿斜井盾构施工壁后同步注浆的双浆液特性研究

以鄂尔多斯市台格庙煤矿盾构斜井为工程背景,对煤矿盾构斜井施工壁后同步注浆的双浆液特性进行试验研究,试验内容包括:流动度、泌水率、凝胶时间和抗压强度的测定。通过分析水灰比和水玻璃用量变化时的双浆液基本性能变化规律,得到适用于台格庙矿区盾构斜井施工壁后采用的水泥-水玻璃双浆液配合比。结果表明:当水玻璃用量不变时,随着水灰比的减小,双浆液的抗压强度逐渐增大,凝胶时间逐渐减小,流动度逐渐增大;当水灰比不变时,随着水玻璃用量的增多,双浆液的凝胶时间逐渐增大,抗压强度先增大后减小。     

高抗渗注浆材料在水下地铁隧道地层加固中的研究与应用

为探讨高抗渗注浆材料在水下地铁隧道地层加固中的应用,采用普通水泥浆液掺加无碱速凝剂和高效减水剂的形式制备高抗渗注浆材料,通过室内试验分析普通水泥浆液在不同外加剂掺量条件下的浆液性能,以凝结时间、流动度和抗渗性能为主要指标对浆液的配比进行设计。室内试验结果表明,水灰比在0.65~1.0,调整浆液配合比,浆液流动度可达到230~270 mm,初凝时间小于2 h,抗渗等级大于P8,满足施工要求。在厦门地铁3号线五缘湾站—会展中心站区间斜井暗挖隧道现场2个循环注浆试验中,确定了3种注浆配比的应用条件,通过加固体强度和抗渗性2项指标实验分析,验证了高抗渗注浆材料具有良好的抗渗及加固地层效果。     

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。     

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。     

高地温隧道围岩注浆节理不同法向应力下抗剪强度特性研究

采用高温变温的养护方法，制备初始养护温度分别为40，60，80 ℃与标准养护20 ℃的试件，在不同法向应力0.1，0.3，0.5 MPa下开展高地温隧道围岩注浆节理的直剪试验。结果表明:高温变温养护与法向应力都对注浆节理抗剪强度有明显影响。随法向应力增大，注浆节理抗剪强度不断提高，且随初始养护温度的增大，抗剪强度提高幅度更显著。高温变温养护的注浆节理抗剪强度会出现劣化现象；高温变温养护的注浆节理破坏模式主要表现为粘结界面破坏。     

碱激发材料加固软土强度的影响因素试验研究

采用无侧限抗压强度试验和电镜扫描分析,系统研究了影响碱激发材料加固软土强度的因素(掺入比、龄期、粉料配比、NaOH浓度和含水率),探讨了加固土强度随龄期的增长规律和加固机理。试验结果表明:掺入比、龄期和含水率对碱激发材料加固土强度均有显著影响,粉料配比对强度的影响次之,而NaOH浓度对强度的影响不明显;碱激发材料加固软土的强度随龄期的增大而增大,随掺入比的增大呈先增大后略微减小的趋势;碱激发材料加固软土的强度随含水率的减小显著增大,其强度与含水率呈对数函数关系。根据试验数据建立了碱激发材料加固土的强度随龄期增长的预测模型。电镜扫描结果表明碱激发材料的水化产物填充在土颗粒孔隙中并起到胶结作用,使土的微观结构更加密实,进而提高了土体强度。     

橡胶粉水泥压浆材料路用性能试验研究

以橡胶粉水泥压浆材料为研究对象,对其典型配合比下的凝结时间、抗压强度、抗折强度、体积收缩率及抗冻性能等路用性能进行详细的研究,并拟合相关指标函数方程,分析其变化规律。结果表明:不同养护条件下的橡胶粉水泥压浆材料的凝结时间及早期强度均满足规范的要求;室外自然养护的橡胶粉水泥压浆材料具有较好的胀缩性能;室内标准养护的橡胶粉水泥压浆材料具有更好的抗冻性能。     

纤维高聚物-水泥基注浆材料的研制

按普通硅酸盐水泥∶硫铝酸盐水泥∶VAE乳液=0.5∶0.45∶0.05的配合比,分别向其中加入0.15％、0.2％、0.25％的聚乙烯醇纤维、聚丙烯纤维、碳纤维和玻璃纤维,进行浆液性质的对比试验,进一步探究效果更好的新复合型水泥注浆材料.试验以流动度、凝结时间、抗压强度为主要控制指标进行材料筛选,得到VAE乳液+纤维可...     

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。     

煤矿采空区注浆处治浆液材料配比试验

注浆法处治煤矿采空区,注浆浆液材料选择至关重要.煤矿采空区注浆处治效果与注浆后浆液最终形成结石体强度、结石率、填充率有关.通过不同浆液配比与结石体强度、结石率、凝结时间、浆液密度、流动度之间试验研究,确定了合理的注浆浆液配比,为高速公路穿越采空区注浆治理提供依据.     

水泥及压实度对重塑黄土强度影响的试验研究

为研究水泥掺量、压实度及养护龄期对重塑黄土物理力学性能的影响，通过配置不同水泥掺量的重塑黄土，开展不同压实度和养护龄期条件下的直剪和无侧限抗压强度试验。对比分析水泥掺量和压实度对重塑黄土抗压、抗剪强度的影响规律以及养护龄期对抗压强度的影响规律，采用方差分析法研究了水泥掺量和压实度对重塑黄土强度的影响，并分析了无侧限抗压试样的破坏形式。研究表明：试样龄期为7 d的黏聚力和无侧限抗压强度随水泥掺量呈先增大后减小，而内摩擦角先非线性增加后趋于稳定，水泥掺量为14%时重塑黄土的黏聚力和和无侧限抗压强度最大；黏聚力和无侧限抗压强度随压实度线性增大；无侧限抗压强度随养护龄期延长逐渐增大并趋于稳定，且与黏聚力表现出线性关系；水泥掺量和压实度均对重塑黄土强度有显著影响；无侧限抗压试样的压实度为75%时主要发生中部鼓胀破坏，压实度为90%时主要发生劈裂破坏。研究成果可为地基处理、边坡加固、人工边坡回填等工程提供参考。     

水泥浆液黏度对全风化花岗岩注浆加固效果的影响

水泥浆液是隧道与地下工程水害治理与地层加固的常用注浆材料。针对利用水灰比调节水泥浆液黏度的传统方法在注浆治理工程中存在的局限性,通过掺加2种外加剂实现了水灰比为1：1的水泥浆液的黏度和流动度在一定范围内动态可调。选取典型工程中遭遇的全风化花岗岩为被注介质,开展了注浆模拟试验,研究了不同黏度浆液在全风化花岗岩中的扩散规律,分析了浆液黏度对注浆加固效果的影响机制。研究结果表明：水泥浆液在被注介质中整体呈现劈裂扩散模式,随着浆液黏度的增大,主劈裂浆脉扩展形态由"三叉形"逐渐向"折线形"转变,主浆脉宽度变厚,被注介质的单轴抗压强度和抗剪强度不断提高;在水泥浆液黏度为24.6 s时,加固土体的单轴抗压强度提高了87%,内聚力和内摩擦角分别提升了220%和46.6%,内摩擦角与抗剪强度随浆液黏度的变化趋势基本一致,可见内摩擦角的提升可作为影响被注介质抗剪性能的关键指标;临近18.8 s的浆液黏度是浆脉扩展形态转变和被注介质强度增长速率变化的敏感黏度。研究成果可为全风化花岗岩及类似地层注浆治理工程中的注浆材料选型、黏度调控及加固效果评价提供技术参考。     

盾构隧道专用塑化剂对同步注浆浆液性质影响研究

为探究专用塑化剂对盾构隧道壁后注浆浆液性质的影响，通过室内试验对塑化剂不同掺量的同步注浆浆液性质进行测定，并通过固结试验装置探究改良后浆液在不同地层中的固结特性。研究表明： 1）盾构隧道盾尾壁后注浆专用塑化剂能够在不影响浆液强度的前提下，缩短浆液的凝结时间，随着塑化剂添加量的提高，浆液的泌水率、稠度、流动度都有减小的趋势； 2）专用塑化剂的最优掺量为0.4%~1.2%，在该范围添加量下，浆液的性能得到进一步提升，凝结时间会缩短； 3）改良后浆液在地层中的固结时间、沉降量、强度与地层性质相关，在粉质黏土、粉砂与粗砂3种地层中，改良后浆液固结完成时间依次减小，最终体积收缩率依次增大，28 d无侧限抗压强度依次减小。     

赤泥基可控性低强度材料性能试验研究

利用拜耳法赤泥制备具有自流平、自填充和自密实特性的可控性低强度材料替代级配型传统回填材料,通过测试其流动度、泌水率和无侧限抗压强度,研究其工作性能和强度变化规律.结果表明,利用拜耳法赤泥制备的可控性低强度材料的流动度和泌水率随拌合用水量的增加而增大,在满足目标流动度的条件下,泌水率基本可控制在3.0％以内;无侧限抗压强...     

低剂量石灰稳定土性能的试验研究

通过室内试验,分析了灰剂量为（4％,6％,8％）的灰土在不同压实度下随养护龄期增长其无侧限抗压强度和劈裂强度的变化情况。结果表明：灰剂量对灰土的最大干密度和最优含水率有明显的影响,压实度和养护龄期是灰土强度的重要因素。文中得出了不同配合比灰土的最优含水率、最大干密度,以及各配合比灰土在不同压实度下随养护龄期增长其强度的变化规律,并提出了一些建议,供施工和设计人员参考。     

聚合物水泥砂浆路用性能与改性机理研究

为了研究聚合物水泥砂浆(PMA)的路用性能,通过室内测试,研究聚合物对水泥砂浆凝结性能、力学性能、粘结性能与耐久性能的改性作用;通过观察SEM扫描电镜照片,分析聚合物对砂浆的改性机理。试验结果表明:随着聚合物掺量的增加,水泥净浆的初凝与终凝时间延长;PMA的抗折强度较普通砂浆有大幅度提高且压折比降低,粘结强度增大,变形、耐腐蚀与抗渗等耐久性能均显著增强。由于聚合物具有成膜和填充效应,PMA内部趋向于一种连续密实的空间网架结构。PMA的各项性能均有随聚灰比的增加而改性效果更明显的趋势。     

水基聚合物固化土强度增长规律研究

选用一种新型水基聚合物材料作为固化剂,研究水基聚合物掺量和失水养护温度、时间对固化土强度影响规律,建立失水率与固化土强度的关联关系。结果表明:水基聚合物会略微降低固化土早期（3 天）强度,但失水养护后期（4～7 天）强度明显提升,掺量越高,效果越明显。温度升高能提高固化土强度增长速度,提高无侧限抗压强度的终期（7 天后）强度,但会降低养护完全时的间接抗拉强度。水基聚合物固化土强度形成,主要是由于水基聚合物与土颗粒之间的氢键作用以及碳长链在土颗粒之间扩散生成网状结构形成黏结作用导致,强度增长随失水率的增长而逐渐加快。     

制备工艺对自燃煤矸石-矿渣-粉煤灰地质聚合物强度的影响

以自燃煤矸石、矿渣和粉煤灰为硅铝成分的主要来源,制备自燃煤矸石-矿渣-粉煤灰地质聚合物,重点研究了激发剂的陈化时间、固液混料的搅拌时间、振捣方式、养护温度、养护时间和养护方式等工艺参数对地质聚合物胶砂强度的影响.结果表明,当自燃煤矸石∶矿渣∶粉煤灰为5∶3∶2,硅酸钠:氢氧化钾为3.3∶1,且激发剂掺量为17％时,若采用优化的工艺条件,即激发剂陈化时间24h、按ISO胶砂搅拌机全自动搅拌、按GB胶砂振动台振捣,试件脱模后在40℃养护箱中养护6h再标准养护,可以制备出满足硅酸盐水泥42.5R强度等级的地质聚合物.