动水条件下FA改性C-S双液注浆材料的性能试验研究
本文主要针对传统单液注浆材料和传统双液注浆材料凝胶时间难控制、结石体后期强度低、稳定性和耐久性差等不足，并且考虑实际工程中存在地下动水，会对注浆结石体进行冲刷、溶蚀，导致结石体强度严重下降的情况，研究制备出一种改性C-S双液注浆材料，在保证浆液工作性的基础上，能够有效提高结石体的后期强度以及耐久性。 论文通过掺入缓凝剂磷酸氢二钠调控双液浆的凝胶时间;掺入超细粉煤灰，一方面利用其粒径较小的特点提高结石体的密实程度，另一方面利用粉煤灰在水玻璃碱性条件下碱激发的机理提高结石体的后期强度及耐久性。 论文通过宏观试验与微观测试相结合的方法，对改性C-S双液注浆材料的凝胶时间、稳定性、流动性、抗压强度、耐久性等方面进行了相关的研究，与传统双液注浆材料和传统水泥单液注浆材料进行对比。同时，分析了超细粉煤灰掺量、水灰比、A液B液体积比、磷酸氢二钠掺量等主要因素对改性C-S双液注浆材料上述性能造成的影响。 宏观试验结果表明:改性双液浆的凝胶时间可以在几十秒到一个小时内可调可控，其中磷酸氢二钠对凝胶时间的影响显著;稳定性方面，双液浆的稳定性总体上明显优于单液浆，且改性双液浆的稳定性更优，析水率几乎为0，结石率接近100％;在流动性上，通过流变仪拟合流变曲线可得单液浆为宾汉姆流体，而双液浆为牛顿流体，并且双液浆的屈服应力较小，另外，改性双液浆在试验所选配比下均可以在玻璃板上顺畅的自流淌;抗压强度方面，虽然超细粉煤灰的掺入会对结石体的早期强度有一定的抑制作用，但是后期强度增长趋势明显，28d抗压强度高于传统双液浆结石体，但是超细粉煤灰掺量不宜过多，当掺量达到60％，早期与后期强度均较低，而体积比根据试验所得在1.5∶1时可达到最大值;最后改性双液浆结石体的抗水溶蚀性和抗渗性均较好，可以更好地抵抗地下动水的冲刷和溶蚀。 通过对改性C-S双液注浆材料和传统双液注浆材料在不同龄期、不同养护条件的微观试验研究中可以得到，首先，改性C-S双液注浆材料结石体结构相对于传统双液注浆材料更加密实，孔结构大多为孔径为0～1μm的微小孔隙，并且经过28d动水养护后，改性C-S双液注浆材料结石体密实程度依然较好，而传统双液注浆材料结石体遭到动水侵蚀、溶蚀程度严重，有害大孔占比显著提高，甚至结石体结构遭到破坏。其次，通过XRD试验可以得到，超细粉煤灰由于活性较低，在水化3d时还未在碱性条件下发生碱激发反应，而随着龄期的增长，水化程度的提高，超细粉煤灰在28d时已大部分发生碱激发，这也从微观的角度对上述的宏观试验进行了进一步的论证。
注浆材料;密实性能;凝胶时间;结石体结构
重庆交通大学
硕士
材料科学与工程；材料学
张学富
2018
中文
TB34;TB303
81
2018-09-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）