基于仰韶水泥的砂岩石窟裂隙灌浆材料室内筛选研究

偏高岭土是高岭土经高温脱水后形成的一种高活性的人工火山灰材料,铝酸钙膨胀剂(AEA)是以一定比例的优质高铝熟料、无水石膏等无机材料共同粉磨而成的抗裂防水膨胀剂。在研究"仰韶水泥"的过程中发现,在烧料礓石水硬石灰中添加偏高岭土后,可有效提高水硬石灰结石体的强度,缺点是收缩变形较大。本研究基于对"仰韶水泥"的研究,结合砂岩石窟及其裂隙加固的特点,通过室内研究在烧料礓石水硬石灰中添加不同比例偏高岭土和膨胀剂AEA后浆液的流动性、凝结时间、收缩率、龄期强度等基本性能,初步筛选出了适宜砂岩石窟裂隙加固的灌浆材料及配比。

大坝基岩单裂隙灌浆流固耦合模拟研究

单裂隙是构成裂隙网络的基本元素,对浆液在单裂隙中扩散规律的研究是研究浆液在裂隙网络中扩散的基础.目前灌浆数值模拟研究主要集中在特定参数的取值对数值模拟结果的影响以及数值模拟与模型试验结果的对比,且在考虑流固耦合作用对实际灌浆的影响时均采用二维模型.本文通过构建三维单裂隙特征模型,以对实际灌浆效果影响显著的灌浆压力、裂隙宽度和裂隙倾角等3个因素为研究对象,基于三维离散元方法进行了考虑流固耦合作用的单裂隙灌浆数值模拟参数的敏感性分析.研究结果表明:流固耦合作用对于数值模拟结果的影响随灌浆压力的增大而增大,随裂隙宽度的增大而减小,基本上不会随裂隙倾角的变化而改变.以上结论对于指导基岩裂隙灌浆具有一定的理论和现实意义.

交河故城土体裂隙灌浆材料性能试验

以PS为主剂,粉煤灰和交河故城原生土为填充材料,氟硅酸钠为固化剂制得PS-(F+C)浆液,测定浆液的初凝速度,并观测结石体的收缩变形性。测试结石体在不同龄期时的强度,对比固化温度、固化剂掺量、PS模数、PS浓度以及水灰比等因素对结石体强度的影响。对PS-(F+C)浆液结石体进行水稳定性、抗冻融性、安定性和耐碱性等耐候性试验。试验结果表明,PS-(F+C)浆液和易性与可灌性非常好,它与交河故城生土遗址相兼容,浆液的凝结速度适中且可调,水灰比为0.60时的线性收缩率约2.6%,PS主剂浓度是决定浆材长期强度的最关键参数,吐鲁番夏天较高的固化温度有利于气硬性PS-(F+C)浆液结石体强度的增长,而且浆液结石体的耐候性能良好。PS-(F+C)浆液将用于封护加固交河故城生土遗址中的裂隙,防止雨水沿裂隙冲蚀下切崖体。

基于仰韶水泥的砂岩石窟裂隙灌浆材料物理力学特性研究

为寻找适宜砂岩石窟岩体裂隙灌浆的材料,进行了基于仰韶水泥的砂岩石窟岩体裂隙灌浆材料室内筛选。研究表明,以烧料礓石为胶凝材料,以偏高岭土、石英砂为填料的浆液可作为砂岩石窟裂隙灌浆的初选材料。进一步试验表明,当浆液材料添加总质量10%膨胀剂后,最优的配比为烧料礓石、偏高岭土、石英砂以质量比1∶0.6∶0.4,最佳水灰比为0.5~0.6。针对该配比的灌浆材料开展物理力学特性测试及耐候性试验,结果表明,该种配比的浆液结石体除具有孔隙率大、收缩小、强度好的特点外,还具有较好的抵御温湿度循环、冻融循环及盐碱侵蚀等的能力,是一种较为适宜的砂岩石窟裂隙灌浆材料。研究结果也可为类似石窟岩体裂隙灌浆材料的选择作参考。

尼山水库大坝基岩裂隙灌浆探索

1水库概况 尼山水库位于曲阜古城东南25km处,1958年兴建.汇流面积264.1km2,总库容1.128亿m3.大坝长1805m,最大坝高22.2m,亚粘土均质坝.由于岩溶坝基地质复杂,工程质量差,坝基隐患多,渗漏严重,不能蓄水兴利.特别是坝前左右岸阶地经常出现塌坑,且逐年向上游坝脚逼近,形成近于垂直坝轴线的裂缝塌陷带,严重威胁工程的安全,1988年被列为全国43座重点病险库之一,1997年开始进行大坝基岩帷幕灌浆工程.

石灰岩地区裂隙灌浆试验分析

飞来峰摩崖造像群为世界文化遗产及全国重点文物保护单位,现场处于石灰岩地区,由于受到降水侵蚀、树木根劈作用,造成岩体裂隙发育严重,该试验以飞来峰附近岩体裂隙为载体,结合实际情况和通过实验室分析,给出在实施中能够应用的数据和理论支持。

裂隙岩体灌浆特性的研究

裂隙是灌浆的主要对象，应用幂律液体摩阻力定律，推导出灌浆压力，浆液特性，裂隙开度及浆液扩散半径之间的关系式。在此式基础上，分析研究了浆液趋于牛顿浆液时裂隙中的压力分布。

基于GIN原则的岩石灌浆新方法探讨

本文对GIN灌浆法的几个关键性问题进行了系统深入的剖析与总结,应用宾汉流体的流变方程,推导出GIN值的理论计算公式,并根据工程的具体地质条件和浓度扩散原理对理论公式加以实际修正。结合常规灌浆法对屏浆标准及过程控制进行了改进,对裂隙岩体灌浆的设计与实践有一定的参考价值和指导意义。

西北干旱区石窟遗址保护

我国的石窟研究遗址主要分布于西北干旱区。由于独特的自然条件,风蚀风化作用强烈,大批遗址已破坏严重。因而开展石窟遗址防风化加固和岩体裂隙灌浆研究十分必要。钾水玻璃(PS)是一种水溶性的无机胶结加固材料,试验证明经PS-C材料加固后的岩体强度成倍增长,耐风蚀能力、耐水能力明显提高。论文全面详尽地总结了PS-C材料加固石窟遗址技术,认识到PS-C是西北干旱地区石窟遗址加固的一种有效材料,可达到较理想的加固效果。

基于高分子聚合物保护砂岩雕像的研究

选用Paraloid B72、Mowiol 4-88、Mowiol 4-98、Remmers 300和含氟聚合物5种保护材料对砂岩石刻进行加固保护和裂隙灌浆研究。通过测试渗透加固保护后砂岩的耐水性、吸湿性,耐冻融性、抗压强度,以及裂隙灌浆修复材料的可成型性、硬度、粘接强度等,评价和筛选渗透加固保护材料和灌浆加固材料。研究结果显示,Remmers 300处理后的砂岩试样具有良好的耐水性和耐湿性;含氟聚合物处理后的砂岩试样具有良好耐冻融稳定性;聚乙烯醇为主剂、粉煤灰为填充剂的砂浆具有良好的粘接性能。

膨润土在土木工程中的应用与机理

由于膨润土中蒙脱石矿物特殊的晶体结构,使其具备了许多优良的技术物理特性。从而使膨润土作为各种地下工程结构和屋面的防水材料、岩土裂隙灌浆材料、槽孔护壁稳定材料以及矿岩防灭火材料等,在土木工程中得到日益广泛的应用。并显示出良好的应用前景。

坝基裂隙岩体三维灌浆数值模拟

坝基灌浆工程地质条件复杂且具有隐蔽性,如何建立能准确反映岩体内裂隙分布情况的三维随机裂隙网络模型,并进行浆液扩散特征的研究是灌浆数值模拟的关键和难点。现有研究大多通过岩体揭露面统计资料估计裂隙的几何参数,无法有效反映复杂裂隙真实特征,且灌浆模拟研究中多将裂隙简化为单一裂隙或规则裂隙网络。本文采用Monte Carlo法建立三维随机裂隙网络模型;提出三维裂隙宾汉姆流体灌浆数学模型,实现对随机裂隙内宾汉姆浆液扩散特征的研究;运用该模型对某水电站坝基裂隙岩体灌浆过程进行模拟,结果表明:浆液主要在与灌浆孔相交的裂隙内流动,灌浆压力在灌浆孔附近衰减速率最快且对浆液扩散的影响较为显著。同传统裂隙灌浆模拟相比,该方法能有效反映复杂裂隙的真实特征,获取更贴近实际工程的灌浆结果,为保障灌浆工程的安全建设和经济合理性提供了理论依据。

超细油井水泥应用效果的室内研究

针对基体细微裂隙的灌浆,普通水泥已难以满足工程要求,于是一种新型的灌浆材料——超细水泥便应运而生了。