富水砂层盾构高性能同步注浆材料组成设计优化

研制了一种适用于富水砂层的高性能注浆材料,分析了水胶比、胶砂比对浆液性能的影响,并检验了高性能注浆材料的工程适用性。结果表明：水胶比为0.45、胶砂比为0.6的浆液具有强度高、易泵送、泌水率小、结石率高、抗水分散性较好等特点,使用该配比浆液的施工段沉降值与普通施工段相比减小了10 mm以上;随着水胶比和胶砂比的增大,注浆材料的湿表观密度逐渐减小;而水胶比增大能增大浆体的稠度,但其稠度更容易损失;随着胶砂比增大,注浆材料的稠度增大,且凝结时间呈逐渐延长的趋势;注浆材料的抗压强度随胶砂比的增大而逐渐提高。     

粉细砂地层泥水盾构渣土回收利用及性能优化

以南京地铁10号线越江盾构隧道工程为依托,采用现场渣土作为同步注浆砂源,通过室内试验测量同步注浆浆液的强度、初凝时间、流动度、稠度、泌水率及渗透性等指标,研究粉细砂地层中泥水盾构渣土作为同步注浆浆液中砂源的可行性,并通过调整配比对浆液性能进行优化.结果表明:粉细砂地层中采用泥水盾构渣土所配置的浆液能够满足同步注浆浆液性能要求,改变胶砂比、粉灰比,同步注浆浆液性能提高明显.     

新型盾构隧道注浆浆液在苏州轨道交通2号线中的应用

为达到盾构隧道注浆浆液的充填性、流动性、固结强度等指标互相匹配的目的,在讨论同步注浆浆液材料以及掺量对性能的影响规律下,通过试验确定了浆液的水胶比、胶砂比、粉灰比、膨水比,并通过现场应用验证了新型浆液的显著效果。     

高强套筒灌浆料的制备及性能研究

研究了水胶比、胶砂比、矿物掺合料及纳米材料对高强套筒灌浆料性能的影响。结果表明,随着水胶比的减小、胶砂比增大,高强套筒灌浆的初始及30 min流动度降低,各龄期抗压强度提高;氧化石墨烯对套筒灌浆料的流动性影响最小,抗压强度提高最明显。高强套筒灌浆料的优化配合比为:胶凝材料由85%水泥+2%石膏+3%粉煤灰+5%精细沉珠+5%硅灰组成,水胶比为0.08,胶砂比为1.86,聚羧酸减水剂、HPMC、硼酸掺量分别为胶凝材料质量的0.55%、0.12%、0.10%,氧化石墨烯掺量为0.3%。此时制备的高强套筒灌浆料的56 d抗压强度达到141.62 MPa。     

水泥基盾构同步注浆材料的性能研究

研究了胶砂比、水泥用量和膨润土掺量对水泥基盾构同步注浆材料基本性能、填充性能与抗水分散性能的影响,结果表明,随着水胶比的增大,水泥基注浆材料浆液的稠度和泌水率增加,抗压强度降低,分层度变化不大;随着膨润土掺量的增加,水泥基注浆材料浆液的泌水率降低;结石率可用于评价注浆材料的填充性能;水陆强度比宜作为注浆材料抗水分散性的评价指标。     

低水胶比和龄期影响下的硅粉水泥胶砂的强度研究

为了更加有效地研究硅粉活性及硅粉对混凝土的强度影响,用相同质量分数的硅粉取代水泥配制水泥胶砂,在不同的水胶比、不同的硅粉取代量和不同龄期的综合条件下,对水泥胶砂的力学性能进行试验研究。结果表明:当水胶比分别为0.28、0.30和0.32时,与基准水泥胶砂相比,随着硅粉取代量的增加,水泥胶砂的3d抗压强度和抗折强度没有显著变化,但水泥胶砂的28d抗压强度和抗折强度却明显提高;过多的硅粉取代量不利于提高水泥胶砂的强度,且只降低水胶比并不能有效提高水泥胶砂的3d和28d强度。对于硅粉水泥胶砂的抗压强度和抗折强度,其中硅粉最优取代水泥的质量分数为9%~12%,且最优水胶比为0.30。     

可硬性盾构注浆材料试验研究

以水泥、粉煤灰、膨润土、河砂为原料制备可硬性盾构同步注浆材料,通过正交试验测试水胶比、胶砂比、水泥和膨润土掺量等因素对浆料稠度、流动度、强度及耐水性的影响,采用SEM对比分析了不同养护条件硬化浆体的微观结构及元素分布。结果表明,水胶比对浆料稠度和流动度影响显著,膨润土掺量对稠度和流动度的影响较胶砂比和水泥掺量显著。浆料的优选配合比为:水胶比0.60,胶砂比0.60,水泥占比0.25,膨润土占比0.10。标养条件下晶体颗粒之间的胶结程度较水养条件下更好,水养条件下水分子渗入注浆材料内部与SiO_2反应,表现为注浆材料的强度在水养条件下会有所损失,且水胶比越小强度损失越大。     

采空区充填注浆材料的研制与工作性能研究

研制了一种适用于胶结充填法的黄金尾矿注浆材料,采用控制变量法定量地研究了水胶比、砂胶比、碱激发剂、胶结微粉、塑性膨胀剂、矿物掺合料等对注浆材料的工作性能和竖向膨胀率的影响规律。结果表明所研制注浆材料的最优配比为:“水泥:胶结微粉”为20:80,其中胶结微粉中“黄金尾矿粉:粉煤灰:矿渣”为60:20:20;硅灰掺量5%;水胶比0.8、砂胶比1.2、缓凝剂0.8%、塑性膨胀剂2%、碱激发剂5%。缓凝剂、减水剂、塑性膨胀剂为相对于总胶凝材料的质量比,碱激发剂为相对于胶结微粉的质量比。按最优配比制备的注浆材料初始流动度340mm、30min流动度291mm,满足采空区充填注浆材料的指标要求。     

镍铁渣粉对水泥基复合材料性能的影响研究

研究了镍铁渣粉掺量对镍铁渣粉-水泥复合胶凝材料标准稠度用水量、凝结时间的影响,分析了镍铁渣粉-水泥胶砂试件的抗压强度、抗折强度,探讨了镍铁渣粉-硅灰-水泥胶砂试件的力学性能。结果表明：镍铁渣粉-水泥复合胶凝材料的标准稠度用水量、凝结时间均与镍铁渣粉掺量呈正相关,而镍铁渣粉-水泥胶砂试件的抗压强度、抗折强度均与镍铁渣粉掺量呈负相关,且镍铁渣粉的掺量不宜大于30%;硅灰能有效改善镍铁渣粉-硅灰-水泥胶砂试件的内部结构,提高其强度,且镍铁渣粉与硅灰的总掺量不宜大于30%,镍铁渣粉和硅灰的质量比不宜小于1。     

复合胶凝材料水胶比对胶砂性能的影响研究

本文采用基准水泥、粉煤灰、矿渣粉、石灰石粉制备胶砂,研究了在不同水胶比及不同复合胶凝材料组成在掺加减水剂条件下胶砂的抗压强度、抗裂性.结果表明:石灰石粉掺量为20％以下时胶砂抗压强度无明显下降;复合胶凝材料体系参照GB/T 17671—1999:胶凝材料总量与标准砂质量之比固定为1:3,胶砂强度并不是水胶比越小,抗压强度越高,而是在0.40水胶比时强度最高,水胶比0.38、0.36时强度有所降低.石粉和矿渣粉双掺或粉煤灰+石粉+矿渣粉三掺效果好.建议0.40作为含石粉的复合胶凝材料在掺加减水剂条件下评价其胶砂强度的水胶比.     

粉煤灰-矿渣基地聚合物胶砂性能研究

通过正交试验研究了粉煤灰与矿粉质量比(粉矿比)、水玻璃模数、水胶比3个因素对粉煤灰-矿粉基地聚合物胶砂性能的影响规律,并对样品的微观性能进行测试。结果表明:水胶比为最显著影响因素,粉矿比为显著影响因素,水玻璃模数的影响最小,当粉矿比为3∶7,水玻璃模数为1.6,水胶比为0.35时,地聚合物胶砂的28 d抗折和28 d抗压强度最高,分别为7.8、57.2 MPa。     

早强微膨胀水泥基灌浆料的制备

研究了砂级配、水胶比、胶砂比、膨胀剂、减水剂、可再分散乳胶粉等各因素对水泥基灌浆料性能的影响,制得早强、高强、超大流动度的灌浆料。结果表明,胶砂比为1∶1.5,胶粉掺量2%,减水剂掺量为0.5%,膨胀剂掺量为0.1%～0.2%,水胶比为0.33时,灌浆料的各项性能最佳,初始流动度达到380 mm,90 min流动度为340 mm,28 d抗折强度达到12.62 MPa,抗压强度大于80 MPa。     

基于正交试验设计的PVA-ECC基体组分对其力学性能影响的显著性水平研究

从单因素试验和正交试验两方面出发来研究PVA-ECC抗折强度和抗压强度的影响因素及每个因素的影响顺序。首先从水胶比、砂胶比、粉煤灰的掺量和纤维的掺量等单因素出发,来找出每个参数的最佳范围,然后用正交试验的方法分别设计制作出PVA-ECC纤维混凝土抗折强度和抗压强度试块,通过对试验结果的分析找出各指标因素影响的主次顺序、最优组合及显著性水平。结果表明:当水胶比为0.25,砂胶比为0.45,粉煤灰掺量为45%,减水剂掺量为0.5%时,PVA-ECC抗折、抗压强度达到最佳;28 d抗折强度的影响程度顺序:膨胀剂粉煤灰掺量水胶比减缩剂砂胶比;28 d抗压强度的影响程度顺序:水胶比减缩剂膨胀剂粉煤灰掺量砂胶比。     

装配式混凝土结构用高性能钢筋套筒灌浆料制备及性能研究

采用快硬硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥和石膏三元胶凝材料复配体系,制备高性能微膨胀钢筋套筒灌浆料,研究了硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥复配比例、水胶比、硅灰掺量、骨料品种对灌浆料流动性和力学性能的影响。结果表明:硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥复配能提高灌浆料的早期抗压强度,当复配比例为2∶8时,1、3 d抗压强度分别达到35.7、61.7 MPa;随水胶比增大,灌浆料流动度增大,抗压强度下降,水胶比为0.26时,灌浆料的初始流动度为335 mm,1、3、28 d抗压强度分别为36.0、61.7、90.6 MPa;适量硅灰能提高灌浆料强度,硅灰掺量为3.0%时,各龄期抗压强度最高,1、3、28 d抗压强度分别为36.9、63.6、92.1 MPa。     

胶凝材料的复合改性及在透水混凝土中的应用

在复合硅酸盐水泥中复配适量的硅灰、乳胶粉和粉体聚羧酸减水剂,制备出了一种适用于透水混凝土的改性胶凝材料,其最佳配比为水泥91%,硅灰6%,乳胶粉和减水剂各1.5%。利用改性胶凝材料制备透水混凝土,研究了水胶比和骨胶比对透水混凝土性能的影响。结果发现,随着水胶比的增大透水混凝土的抗压强度先升高后降低,当水胶比为0.25时,28d抗压强度达到了33.6MPa,而透水系数逐渐降低;随着骨胶比的降低透水混凝土的抗压强度逐渐升高,而透水系数呈降低趋势。     

C125海上风电超高性能灌浆料的制备及关键性能研究

研究了水胶比、胶砂比、硅灰及降黏增强剂掺量,复合外加剂掺量及UWB-Ⅱ掺量对C125海上风电灌浆料流动度、分层度、抗压强度、水陆强度比及悬浊物含量的影响规律。结果表明：水胶比与灌浆料的流动度、分层度及悬浊物含量正相关,与灌浆料的抗压强度和水陆强度比负相关;胶砂比与灌浆料的抗压强度及水陆强度比正相关,与灌浆料的流动度、分层度及悬浊物含量负相关。硅灰可提高灌浆料的抗压强度和水陆强度比,降低分层度及悬浊物含量,也会降低灌浆料的流动度。降黏增强剂可提高灌浆料的流动度、强度和水陆强度比,但会增加灌浆料的分层度及悬浊物含量。复合外加剂可提升灌浆料的流动度,但会降低灌浆料的强度和水陆强度比。UWB-Ⅱ可提升灌浆料的水陆强度比,降低分层度和悬浊物含量,但会降低灌浆料的流动度及强度。采用1∶1的胶砂比,0.11的水胶比,内掺8%的硅灰与8%的降黏剂,外掺1%的复合外加剂和1.5%的UWB-Ⅱ时,灌浆料性能最优,此时灌浆料的初期和30 min流动度分别为350 mm和330 mm,分层度为2.4 mm,1 d和28 d陆上强度分别为50.3 MPa和137.2 MPa,28 d水陆强度比为98.6%,悬浊...     

适合3D打印施工的超高性能混凝土研究

针对适合3D打印施工的超高性能混凝土(UHPC)的配制及性能进行了研究,研究了硅灰、粉煤灰和矿渣粉3种掺合料的掺量、砂胶比、水胶比对UHPC流动性和抗折、抗压强度的影响,以及钢纤维对UHPC强度和单轴拉伸性能的影响。结果表明:硅灰、粉煤灰、矿渣粉的掺量分别为5%、10%、10%,砂胶比为1∶0,水胶比为0.17时,制备的UHPC强度最高;当钢纤维体积掺量不小于2.0%时,UHPC的抗压强度170.0 MPa,抗折强度40.0 MPa,抗拉强度10.0 MPa,且单轴受拉应力-应变曲线呈现出应变强化行为;当钢纤维体积掺量为2.5%时,UHPC的极限拉应变达6000×10-6。     

隧道石粉取代胶凝材料对机制砂混凝土性能的影响

以石粉部分取代混凝土中的胶凝材料,研究石粉取代量为0, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%时的机制砂混凝土性能,测试混凝土抗压强度、抗硫酸盐侵蚀、碳化深度、抗氯离子扩散系数等性能指标。结果显示,当水胶比、石粉细度固定时,混凝土性能随石粉取代量增加而降低;当石粉取代胶材量为15%、石粉细度为30%、水胶比为0.5时,28d抗压强度大于34.5MPa。     

古尔班通古特沙漠砂混凝土配合比试验研究

利用正交试验方法对新疆古尔班通古特沙漠砂混凝土的工程特性进行了试验研究,考察了水胶比、灰砂比、沙漠砂替代率、粉煤灰掺量和减水剂对沙漠砂混凝土立方体抗压强度、和易性的影响,并对试验结果进行了极差、方差和因素指标分析。试验结果表明,对于混凝土立方体的抗压强度,7 d时各因素的影响顺序为:水胶比沙漠砂替代率灰砂比粉煤灰掺量减水剂掺量;28 d时各因素的影响顺序为:水胶比减水剂掺量沙漠砂替代率灰砂比粉煤灰掺量;对于混凝土立方体的和易性,各因素的影响顺序为:水胶比沙漠砂替代率灰砂比减水剂掺量粉煤灰掺量。综合分析各因素对沙漠砂混凝土抗压强度、和易性的影响,最终确定沙漠砂混凝土的最优配合比。     

配合比参数对高强修补砂浆性能影响研究

本文研究水胶比、砂胶比、可再分散乳胶粉和消泡剂掺量等配合比参数对高强修补砂浆的流动度和强度性能的影响,试验结果表明,当水胶比为0.22,砂胶比为1.0,胶粉用量为0.50%,消泡剂为0.20%时,可以获得流动性好的质量优良的高强修补砂浆,其流动度达到225mm,28d抗压强度可以达到96.7 MPa、抗折强度达到21.2MPa,拉伸粘结强度达到3.21 MPa。