西北大温差环境下温度对硫铝酸盐水泥砂浆抗压强度的影响

为研究西北大温差环境下温度对硫铝酸盐水泥砂浆作为浅层病害混凝土修补材料的抗压强度影响规律,设计了改性前后三个不同配合比、三个温度梯度(-25、25和80℃)和三个时间长度(6、12和24 h)的试验,测试了试样的抗压强度,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)的方法测试了试样的微观性能。结果表明,改性后的试样破坏模式均优于未改性试样。-25℃时,随着时间延长,改性后试样的抗压强度增大幅度均大于未改性试样;25℃时,三个配合比试样抗压强度变化规律相似,均轻微下降;80℃时,掺入0.3%(质量分数)水玻璃、0.1%(质量分数)聚丙烯纤维和0.4%(质量分数)膨胀剂试样的抗压强度下降幅度最小。同时,本文还建立了该配合比试样在不同温度下,随时间延长的相对抗压强度变化率计算公式,可为西北大温差环境下硫铝酸盐水泥砂浆作为浅层病害混凝土修补材料提供参考。

水玻璃固硫灰复合改善氯氧镁水泥强度特性研究

研究固硫灰和水玻璃对氯氧镁水泥强度的影响。研究表明,固硫灰的加入对水泥体强度起到促进作用,固硫灰掺量从0%升至5%,水泥体的抗压和抗折强度分别提升了21.4%和47.2%。水玻璃的添加量在2%以内对抗压和抗折起到一定的促进作用,但当掺量高于2%后,水泥体强度有明显下降,影响7 d和28 d强度因素的主次关系为固硫灰>水玻璃,而当水玻璃的掺量高过一定值后,其作用效果强于固硫灰。研究确定了一般墙体工程的强度设计要求,为研究水玻璃和固硫灰复合外加剂改性氯氧镁水泥在实际工程中的应用提供理论依据和数据支持。

基于钠基膨润土的灌浆材料的试验研究及应用

为同时实现注浆堵水和加固效果,以钠基膨润土和硅酸盐水泥为主要原料,制备了柔性钠基膨润土-水泥灌浆材料,通过试验得出了该灌浆材料的最佳配比;在上述灌浆材料中添加水玻璃可以调节凝胶时间,通过试验得出添加水玻璃的灌浆材料的最佳配比。前者适用于轨道交通等的变形缝及对强度要求不高的防渗漏工程,后者适用于需要较快止水且需要一定强度的渗漏部位的治理。

水玻璃改性水泥对细粒尾矿胶结性能的影响

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。为了研究水玻璃对水泥水化反应和细粒尾矿胶结充填材料(CTB)性能的影响机理,采用抗压强度测试、X射线衍射(XRD)、热重(TG)、扫描电子显微镜(SEM)等技术手段探究了水玻璃掺量对CTB抗压强度以及水泥水化产物和微观形貌的影响。结果表明,在一定范围内,水玻璃的掺入能够消耗试样中的Ca(OH)_(2),生成大量C-S-H凝胶,形成致密的微观结构,有助于强度的快速发展。由于水泥体系中的Ca(OH)_(2)被完全消耗,水玻璃掺量的进一步增加并未显著提高C-S-H凝胶的生成量,导致CTB抗压强度的强度增长幅度减弱。

双液袖阀管灌浆法注浆加固在地铁区间段中的影响分析

为对比分析未注浆和注浆后两种工况下基坑开挖对地铁结构变形的影响,采用数值模拟结合工程实践的研究方式,以长沙地铁3号线临近的某基坑工程为背景,采用有限元软件进行数值模拟,对比分析未注浆和注浆两种工况下基坑开挖后地铁结构变形的变化情况,结果表明:注浆加固后地铁结构的变形显著减小;并在工程实践中采用水泥—水玻璃双液袖阀管灌浆法对地铁结构顶部及两侧土体进行注浆加固处理,检测和监测结果显示注浆加固效果良好,注浆加固可显著减小地铁结构的变形。

水泥-水玻璃改良粉质黏土渗透性能与微观机理研究

针对南昌典型粉质黏土,制备了不同水泥及水玻璃掺量配比下的改良粉质黏土,通过对试样开展室内渗透试验、扫描电镜(SEM)与X射线衍射(XRD)测试,着重探讨了水泥掺量、水玻璃掺量、养护龄期对粉质黏土抗渗性能的影响规律。结果表明:改良粉质黏土的渗透系数在养护龄期7~14 d下降速度3倍高于14~28 d;随着水泥掺量的不断增加,改良粉质黏土的渗透系数不断下降且下降速率逐步变小;水玻璃掺量的增加可明显减小改良粉质黏土的渗透系数;水泥-水玻璃可协同作用提高粉质黏土的抗渗性,且掺量配比存在最优值24%水泥+6%水玻璃;相较于单掺水泥改良粉质黏土,水玻璃的掺入并未改变水化产物主要物相组成,而是促进水化反应进行,提高了C-S-H凝胶和C-A-S-H钙钒石等水化产物产量,大大减少了土颗粒间的孔、裂隙数量。

基于浆液黏度时变性的水泥-水玻璃浆液动水注浆模拟研究

【目的】研究地下动水注浆工程中水泥-水玻璃浆液在不同因素影响下的注浆扩散规律。【方法】基于浆液黏度时变性,采用有限元数值模拟分析方法对浆液在各方向上的扩散状态以及地下水流速、注浆速率和浆液混合体积比对浆液扩散半径的影响进行分析。【结果】研究结果表明:在地下动水条件下,浆液在顺水流方向上的扩散距离明显大于横向和逆水流方向上的扩散距离;浆液扩散半径与地下水流速成反比,与注浆速率成正比,且注浆变量对浆液扩散半径影响程度为地下水流速>注浆速率>浆液混合体积比。【结论】模拟分析结果对水泥-水玻璃浆液在实际注浆工程中的应用具有一定参考价值。

水玻璃掺量对碱激发矿渣-不锈钢渣水泥抗裂性能的影响

以矿渣和不锈钢渣为前驱体,以氧化钙、碳酸钠和水玻璃为复合激发剂,制备碱矿渣-不锈钢渣水泥(ASL)。固定氧化钙和碳酸钠的碱掺量(氧化钙和碳酸钠反应生成的Na_(2)O与ASL的质量比)为4.0%,研究水玻璃掺量(水玻璃中的Na_(2)O与ASL的质量比,即0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)对ASL抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度、内钢环应变、环向拉应力和抗裂性能的影响规律,并计算抗裂性能评价指标A_(cr)(t),用其来表征ASL抗裂性能的优劣。结果表明:随着水玻璃掺量的增加,ASL的抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度均先降低后升高;抗裂性能评价指标A_(cr)(t)先增大后减小,抗裂性能先增强后减弱;水玻璃掺量为0.5%时,ASL的抗裂性能最优。

粉细砂地层注浆加固技术的研究进展

粉细砂地层在我国大部分地区广泛分布,具有动力荷载作用下易液化、地下空间工程施工扰动下稳定性差的特点,易形成喷涌、滑塌、地面沉降、地基失稳等灾害,注浆加固技术是一种行之有效的防治粉细砂地层灾害的技术方法。本文从粉细砂地层的工程性质、注浆材料选择、注浆方法及理论、实际工程的注浆参数及注浆效果等方面,详细综述了粉细砂地层注浆加固技术的研究进展,并提出了有待研究的问题,其中重点阐述超细水泥、水玻璃注浆材料性质及其工程应用,粉细砂地层注浆方法,劈裂渗透理论,渗透扩散半径计算公式以及注浆技术参数等,为进一步研究粉细砂地层注浆加固技术提供参考。

基坑支护锚索渗漏双液封闭注浆堵漏施工技术

为更好地解决基坑支护预应力锚索深层渗漏水问题,提出采用双液注浆泵将水泥浆、水玻璃混合后快速注入锚索自由端锚固体附近,通过水泥和水玻璃的化学胶凝作用,将锚体的渗漏水通道完全封闭,迅速达到堵漏效果。该技术与传统化学注浆堵漏法相比,处理耗时短,所用材料简单,综合成本低,具有更好的堵漏效果。同时,堵漏过程绿色环保,取得良好的社会效益、经济效益和环保效益。

有机质土的固化试验

为解决传统固化剂难以有效加固含水率高、有机质含量高、孔隙比大的东南沿海地区软土的问题,以固化土7d无侧限抗压强度为评价指标,通过单掺试验和正交试验研究水泥、水玻璃、玻璃纤维、高效减水剂FDN等对有机质土的固化效果。结果表明:水泥对有机质土固化影响最为显著,水玻璃影响次之,玻璃纤维再次之,高效减水剂FDN影响最小;适用于有机质土固化剂的最优配比为水泥掺量18%,玻璃纤维掺量2%,水玻璃掺量8%,高效减水剂FDN掺量1.5%,氢氧化钠0.6%,三乙醇胺0.04%。

水泥-水玻璃双液注浆中的最优参数选择

水泥-水玻璃(CS)双液注浆技术以其凝固速率可控性强、材料来源广,在岩土工程中得到广泛应用。本文结合玲珑金矿塌陷巷道治理工程,进行了水泥-水玻璃不同配比下的凝胶试验,得出各浆液的初凝速率变化不大,而水泥的终凝速率却变化很大,并在不同的配比会出现一个拐点呈直线上升趋势。本文提出在拐点附近选择注浆配比最经济有利的看法,此论点在玲珑金矿255塌陷巷道治理工程中得到验证。它对相关工程具有重要的参考价值。

海底隧道注浆材料试验研究及工程应用

研究目的:在海底隧道建设过程中,注浆能否达到加固围岩、防渗止漏的目的,浆液的配方至关重要。注浆材料的强度和耐久性是海底隧道长期正常工作的重要保障。海水环境引起的化学侵蚀、物理侵蚀以及自身因素的影响是注浆材料侵蚀破坏的主要因素。本文针对普通水泥、矿渣硅酸盐水泥和水玻璃组成的注浆材料开展正交试验,通过试验分析了普通硅酸盐水泥-水玻璃和矿渣硅酸盐水泥-水玻璃浆液的基本性能;利用正交试验设计方法,以抗压强度为主要指标,对浆液的配比进行了优化设计。研究结论:通过对两种浆液材料同龄期试块抗压强度的对比发现,矿渣硅酸盐水泥的抗海水腐蚀性能明显好于普通硅酸盐水泥。将优化配比后的浆液用于青岛胶州湾服务隧道地表注浆加固,收到了良好的效果。

磷酸镁胶凝材料基体与玻璃纤维筋的粘结性能

为研究磷酸镁胶凝材料(MPC)基体与玻璃纤维筋的粘结性能,测试了玻璃纤维筋在MPC基体中的拉拔力.结果表明:自制无机胶能较好渗入玻璃纤维筋内部,并将纤维丝牢固地粘结在一起,玻璃纤维筋的轴向拉力显著提高;用掺入适量死烧氧化镁粉的无机胶浸涂玻璃纤维筋,可明显增大玻璃纤维筋在MPC基体中的拉拔力;适量水玻璃可使MPC的结构更加致密,其中玻璃纤维筋的拉拔力亦适当提高;随着玻璃纤维筋埋置长度的增加和MPC基体龄期的延长,玻璃纤维筋的拉拔力逐步提高;存在最佳的玻璃纤维筋埋置长度使玻璃纤维筋拉拔破坏时的拉拔力达到最大;经优化设计的玻璃纤维筋在MPC基体中的拉拔力高于在环氧树脂基体中的拉拔力.

水泥-水玻璃双液注浆在饱和动水砂层隧道施工中的应用研究

针对隧道在饱和动水砂层中自稳能力差、施工难度大的现状,通过现场注浆试验对水泥-水玻璃注浆压力、TSS管注浆工艺等进行了研究。研究表明新奥法中应用水泥-水玻璃双液注浆方法加固饱和动水砂层隧道可以取得较好的效果。

水泥水玻璃注浆加固黄土隧道富水软弱段试验研究

针对黄土隧道富水软弱段围岩强度低、自稳能力差,极易发生地质灾害的现状,在室内测定了水泥-水玻璃浆液不同配比下的凝结时间以及注浆加固时影响土体无侧限抗压强度因素的基础上,通过现场模拟试验,对水泥-水玻璃浆液配比、注浆压力、浆液扩散半径等技术参数和注浆加固后复合土体的强度进行了研究。结果表明:水灰比取1∶1、水玻璃浓度取30~35°Be'及水泥水玻璃体积比取1∶1制备的浆液凝胶时间较为合理;当土体含水率为20%、密度1. 8 g/cm3、水玻璃浓度35°Be'及浆液掺入比为15%时,其无侧限抗压强度最大;现场模拟试验表明:注浆压力在0. 4~1. 0 MPa时,浆液的扩散半径为0. 4~0. 9 m,加固后土体的力学性能有了较大的改善,其极限荷载为300 k Pa,变形模量为21. 48 MPa。

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。

石灰岩—水玻璃系统灌浆材料的研究

首次探讨了石灰岩—水玻璃系统的胶凝反应。pH值测定证明该系统能反应 ,但反应较缓慢。从水玻璃角度研究了加速系统反应的影响因素 ,结果表明 :水玻璃中SiO2 处于某种过渡态 ,波美度大于45°,适当升高温度 ,均可加速系统反应。40℃养护下低品位石灰岩—水玻璃浆液小试体 (2cm×2cm×2cm)结石强度和固砂强度分别可达8 .3MPa和11.3MPa 。

可注超细粉煤灰水泥砂浆正交试验研究

水泥中掺入超细粉煤灰和水玻璃,与水泥组成成分发生水化物反应,促使水泥浆材强度发展;同时粉煤灰还保持了水泥活性,易于流动。针对水泥浆材在充填工程中的应用,采用正交试验研究了不同养护龄期下超细粉煤灰掺量、水玻璃掺量及水灰比3个因素对水泥浆材的抗压强度影响。分析了各因素之间差异,根据功效系数,判断出最佳配制方案。试验结果表明,超细粉煤灰的掺量对砂浆的强度影响不大,但可以改善水泥砂浆的流动性和黏聚性;水玻璃的含量对强度的影响要优于超细粉煤灰;一定条件下,水灰比越小,水泥浆液强度越高。研究成果可于注浆工程中广泛应用。

水玻璃模数对碱矿渣水泥性能的影响

通过试验，研究了水玻璃模数及其掺量对碱矿渣水泥性能的影响。研究表明，通过调节水玻璃的模数与掺量，可使水玻璃一矿渣系水泥的强度达到50MPa，且凝结时间正常。