高韧性聚合物水泥砂浆的微观结构和性能研究

为提高巷道锚喷防护砂浆的韧性和致密性,减小砂浆支护层厚度,降低材料用量,满足低碳经济发展需求,开展了高聚灰比乙酸乙烯-乙烯共聚乳液(VAE乳液)改性水泥砂浆微观结构和力学性能研究。通过扫描电子显微镜分析了改性水泥砂浆的微观形貌,通过力学试验研究了聚灰比对改性水泥砂浆抗压强度、抗折强度、拉伸强度及变形能力的影响规律,分析了改性水泥砂浆微观形貌与力学性能的关系。研究表明,当聚灰比大于42%时,改性水泥砂浆的结构由水化产物组成的体型网状结构转变为水化产物与VAE柔性聚合物膜互穿组成的网络体型结构,抗压试验的荷载-位移曲线分为弹性阶段、平台阶段和致密化阶段,改性水泥砂浆由脆性材料转变为韧性材料。

高韧性聚合物水泥喷浆技术及巷道工程应用研究

针对传统水泥喷射混凝土技术存在施工环境不友好、施工劳动强度大、喷浆层易围岩脱空、开裂和垮塌等问题,研究了聚合物改性高韧性水泥喷浆材料和系统工艺技术,对聚合物添加量为0~50%的水泥喷浆材料力学性能及微观形貌进行探讨,制备得到韧性较好的聚合物改性水泥喷浆材料,并设计出配套的连续高效喷涂设备和工艺技术,并在某隧洞工程进行了应用试验。结果证明,该材料具有优异的围岩喷护效果,对围岩整体支护防护有较好的协同作用,且施工作业绿色、高效。