膨润土水泥稳定浆液配比及性能试验研究

开展膨润土水泥稳定浆液配比及性能,可为稳定浆液灌浆在堤坝粗粒土控制灌浆防渗工程中应用打下基础.通过室内试验,对比研究水胶比、膨润土掺量、粉煤灰、减水剂对膨润土水泥稳定浆液性能的影响,重点对浆液流动度、结石抗压强度及弹性模量、凝结时间、抗冲刷等进行了试验研究.试验成果表明:水胶比和膨润土掺量是影响稳定浆液性能的核心因素,...     

羧甲基纤维素在盾构C-S浆液中的应用

水泥浆液(C-S)中加入膨润土后可以减少水泥浆液的泌水率,然而对于盾构浆液来说加入膨润土量少时泌水率较大,浆液不符合工程要求.加入量过多,浆液的粘度较大,对泵送浆液很不利,泌水率与可泵性二者之间的矛盾较难调和.对掺入羧甲基纤维素的盾构隧道注浆A液的泌水性、粘度以及凝胶体的强度进行了试验.试验结果表明,羧甲基纤维素对注浆材料具有良好的保水性,而且羧甲基纤维素还可提高注浆材料的稳定性,在水泥浆液中加入羧甲基纤维素能使浆液的泌水率在符合要求的条件下粘度也符合工程要求.     

普通水泥稳定浆液的研究

以水灰比0．65：1～0．75：1中等调度的水泥浆液为对象，以其基本性能为出发点，着重研究了搅拌速度、增粘剂、高效减水剂对水泥浆液性能的影响，得出了流动性和稳定性均满足设计要求的普通水泥稳定浆液一认为采用高速搅拌制浆可以降低水泥浆液的粘度、凝聚力和析水率；掺入高效减水剂可以明显降低水泥浆液的粘度和凝聚力，有助于浆体的流动和颗粒的分散；掺入膨润土可显著改善水泥浆液的沉降析水稳定性．     

膨胀复合浆液的物理力学性能试验研究

目前普通硅酸盐水泥浆液是水利工程中最常用的注浆加固材料,针对其存在流动性差、析水率高、结石率低、结石体强度低、抗渗性能差等问题,采用单因素控制变量法和正交试验法,对制备的不同配合比的水泥基膨胀复合浆液进行黏度、密度以及结石体力学性能试验。试验结果表明:掺加粉煤灰可以增加浆液的和易性和流动性;掺加膨润土可以提高浆液的结石率和稳定性,同时降低浆液的析水率;掺加粉煤灰和膨润土的浆液流动性和结石率性能都有所改善,但是前期结石体强度较低,而后期强度主要靠粉煤灰的水化作用进行补充;水泥浆液掺加适量的膨胀剂对结石体的膨胀影响较大,并且可以提高结石体的抗渗性能。合理选择和控制粉煤灰、膨润土和膨胀剂掺量,可以明显改善和提高注浆效果。     

水泥-膨润土浆材力学性能的试验研究

在水灰比0.45和0.5的水泥浆中添加水泥用量10%的膨润土制成水泥-膨润土浆,对纯水泥浆和水泥-膨润土浆结石的抗压强度与抗剪强度进行对比,发现添加水泥用量10%的膨润土有助于浆材结石早期抗压强度的更快提升并少量提高浆液结石抗压强度,抗剪强度小幅下降,分析机理,并认为其能满足工程建设需要。添加膨润土后使得灌浆过程中消耗的水泥量大幅减少,灌浆成本降低,提高了经济效益。     

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。     

大流量渗水堵漏复合聚氨酯水泥砂浆

【目的】为了解决因常规浆材抗冲蚀能力较弱，地基处理工程中存在的松散介质、贯穿裂缝和宽大孔洞渗漏涌水等问题，研发了一种适用于动水堵漏的复合聚氨酯水泥砂浆(PCS浆材),研究其基本性能及影响因素。【方法】通过正交试验优选配比，开展动水堵漏试验，分析其抗冲蚀特性；进行典型渗漏灌浆堵漏实际应用模拟，论证不规则渗漏通道中的实际堵漏效果。【结果】结果显示：复合聚氨酯水泥砂浆黏度、密度、黏结强度均随聚固比显著减小；密度与黏结强度随水泥占比提升；随膨润土占比增加，黏结强度有先减后增趋势；浆材最优配比为，聚固比0.9∶1、水泥∶膨润土∶骨料的质量比为1.1∶0.5∶4.0;糙率0.007 5条件下，浆液留存率超过50%。【结论】结果表明：研发的复合聚氨酯水泥砂浆在不规则渗漏通道中发泡充分，填充效果显著；对不规则大流量渗水通道堵漏损耗小、操作便捷、可靠性高、成本低，与目前常用的LW+HW堵漏材料相比，单方造价节约30%～50%;实际工程应用时，应根据工程环境条件对初凝时间进行相应调整即可。     

粘土水泥注浆材料抗水溶蚀特性试验研究

文章通过大样本浸泡试验,选用粘土水泥膏浆、粘土水泥稳定浆液及相同水灰比、水固比的纯水泥试件,分别在纯水和某工程地下水中浸泡,测量各浸泡溶液的CaO溶出量情况,研究粘土水泥浆材的抗水溶蚀性能,评价粘土水泥浆材的耐久性能。试验结果表明,粘土水泥膏浆抗溶蚀性能优于粘土水泥稳定浆液,稳定浆液抗溶蚀性能优于同水固比的纯水泥试件,即粘土水泥浆材的耐久性更好。     

超细粉煤灰水泥浆液可注性试验研究

超细粉煤灰作为电厂废弃物具有分布广、细度模数小的特点,将其掺入水泥中配制成超细粉煤灰水泥浆液,可以提高浆液的流动性和可注性。以水灰比、超细粉煤灰掺量和水玻璃掺量为主要因素进行正交试验,测定了所配浆液的胶凝时间、黏度、结石率等物理性能指标,并对结果进行极差分析、方差分析和回归分析;研制出一种新型胶凝时间可控的超细粉煤灰水泥浆液,并回归出胶凝时间预测公式;对所配浆液进行可注性模型试验。结果表明:在水灰比为0.8、超细粉煤灰掺量为70%、水玻璃掺量为15%时,超细粉煤灰水泥浆液具有良好的胶凝时间和黏度,与普通水泥浆液相比具有更好的可注性。     

粘土水泥浆液的压滤效应及其对强度的影响

为了解粘土水泥浆液的压滤效应及其对浆液结石强度影响,研制了一种压滤效应模拟试验装置,并进行了一系列试验,结果表明:压滤系数对灌浆压力、粘土掺量和地层渗透系数的标准回归系数分别为1.32、1.11和0.4。浆液压滤过程呈现两个不同阶段,初期压滤曲线呈线性变化,后期压滤曲线呈指数变化。粘土水泥浆液相对于水泥浆液,压滤时间更长,滤水量稍有不同,压滤曲线分界点对应的压滤时间更短,压滤系数在0.1左右。粘土水泥浆液在压滤作用下具有良好稳定性;压滤效应对浆液结石强度影响显著,早期强度尤为明显,增长高达300%,终期强度增长近100%。此外,粘土水泥浆液灌浆设计时浆液配比选择应考虑压滤效应下的结石抗压强度。     

裂隙岩体加固浆材的试验研究

以裂隙岩体的注浆加固材料为研究对象,对“超细水泥-粉煤灰-膨润土-生石灰-水玻璃”浆液的固化反应加固机理进行了可行性分析,并针对浆液的渗透性、黏度、结石率以及结石体的抗压强度、耐久性等因素进行了室内试验（正交试验和耐久性试验）研究;详细分析了浆液及结石体的物理化学特征,给出了浆材的最佳配比及相应的性能指标。通过煤层底板注浆加固试验,验证了浆材对裂隙岩体加固的可行性,并取得了良好的治理效果。该类浆液与水泥类及一些常见的化学类浆材相比,具有价廉、储存方便、且无毒无污染的优点。     

采空区充填新型浆液固化机理与影响因素研究

为了研究碱渣、粉煤灰和硅酸钠溶液制成的新型采空区充填注浆材料的固化机理,开展了扫描电镜和交互混合试验,并分析了原材料配比、碱渣过筛粒径和养护条件对抗压强度、凝结时间、结石率等工程指标的影响。结果表明:浆液体系早期固化是因碱渣中有效含钙成分与硅酸钠溶液反应生成水化硅酸钙凝胶(C-S-H),后期强度发展是因粉煤灰受碱激发形成了硅铝酸盐聚合物凝胶(N-A-S-H);原材料配比显著影响着浆液的各项工程性能指标;随着碱渣过筛粒径范围的减小,流动度、凝结时间和结石率都减小,而抗压强度增大,0.5 mm粒径是28 d强度增幅出现较大差异的临界点;高温高湿养护条件有利于浆液的固化进程。研究结果可供类似水泥注浆液材料制备参考。     

采空区超细粉煤灰注浆充填材料正交试验及回归分析

注浆法处理煤矿采空区,浆材的选择至关重要。通过正交试验的方法,测试大掺量超细粉煤灰条件下水泥粉煤灰注浆材料的各项物理力学性能,讨论了不同水固比、固相比、水玻璃掺量对浆液凝结时间、析水率、结石率以及不同龄期无侧限抗压强度的影响。结果表明:水固比对浆材各项性能的影响最为显著,固相比其次,水玻璃掺量最小;各配比浆液结石体28 d的抗压强度一般＞1 MPa,且后期强度仍持续增长,90 d强度较28 d强度提高了60%以上。通过曲线拟合的方法,得出抗压强度随配比的回归公式和随龄期的预测公式,为工程注浆施工提供参考依据。     

棉秆纤维EPS颗粒轻量土配合比设计

为满足湿陷性黄土地区海绵城市道路建设需求,研制了一种具有轻质、高强并兼具一定渗透性的棉秆纤维EPS颗粒轻量土作为路基换填材料。该轻量土由棉秆纤维、聚苯乙烯(EPS)颗粒、水泥、黄土和水混合而成。通过室内试验对不同棉秆纤维掺量及长度、不同EPS颗粒掺量及粒径、不同水泥掺量轻量土的密度、强度、变形和渗透性进行研究,进而设计棉秆纤维EPS颗粒轻量土配合比。结果表明:轻量土各成分中,EPS掺量和水泥掺量对轻量土密度的影响最大;水泥掺量与轻量土强度之间为正相关关系,与渗透系数之间为负相关关系;EPS掺量和粒径与轻量土强度之间为负相关关系,与渗透系数之间为正相关关系;棉秆纤维的加入改善了轻量土的塑性性能,并使轻量土的渗透性有一定程度的提高。各因素对轻量土强度影响的大小顺序为:水泥掺量>EPS掺量和粒径>棉秆纤维掺量和长度。满足湿陷性黄土地区海绵城市道路建设需求的棉秆纤维EPS颗粒轻量土最优配合比为:黄土∶棉秆纤维(长度9 mm)∶EPS颗粒(粒径0.5～1.0 mm)∶水泥∶水=1 000∶4∶18∶35∶400。     

高抗硫酸盐水泥稳定浆液的研究与应用

以高抗硫酸盐水泥浆液为研究对象,研究了膨润土、羟丙基甲基纤维素、LA分散剂以及减水剂对浆液性能的影响,得出了漏斗粘度低、析水率小和结石体强度满足设计要求的高抗硫酸盐水泥稳定浆液配方。试验表明:通过添加膨润土和羟丙基甲基纤维素可以降低浆液的析水率、增加浆液的粘度,添加减水剂虽然降低了浆液的漏斗粘度,但是增大了浆液的析水率,而且伴有分层现象发生,而添加LA新型分散剂可以降低浆液的漏斗粘度,且不会增大浆液的析水率。     

（超）细水泥在压滤作用下的浆液性能研究

（超）细水泥浆液在高灌浆压力作用下的流动性能和强度指标是灌浆设计中水灰比、浆液级配、屏浆时间等施工参数选择的重要依据,也是评价灌后被灌体力学性能、耐久性等灌浆效果的重要因素。目前主要通过室内成模进行流动性能和抗压强度测试的方法进行相应研究,忽略了灌浆压力、排水条件、地质条件等因素的影响,不能真实反映灌浆过程中浆液在不同灌浆压力作用下流动性能和抗压强度。文章进行了室内压滤灌浆试验,得到了不同水灰比（超）细水泥浆液经过不同压力和时间压滤作用后的马氏漏斗粘度和结石体28ｄ抗压强度,并通过构建硬化浆体的结构模型,建立了（超）细水泥抗压强度的计算模型,计算了不同水灰比在不同压滤强度下的28ｄ抗压强度,可为灌浆工程（超）细水泥浆液配比优选、灌浆参数确定和灌浆效果评价提供依据。     

可控压密灌浆加固地基材料的试验研究

通过对可控压密灌浆工艺的技术特点分析,开展灌浆材料的室内试验研究。首先,根据灌浆工艺对浆液的要求确定浆液类型,并在此基础上选取试验原材料;然后,分别探讨各影响因素对浆液的性能影响,进而得到各组分适宜的取值范围;最后,采用正交试验得到一种适用于可控压密灌浆工艺的最优配方：水灰比0.6,水泥用量为固体质量的88%,膨润土用量为固体质量的12%,减水剂用量为水泥质量的0.5%,水玻璃用量为水泥质量的4%。     

功能性渗蓄生态建筑材料的制备及性能研究

为促进海绵城市建设及固体废弃物资源化,利用铜尾矿、膨润土为填充料,再生烧结砖作骨料,以水泥为胶凝材料,制备同时具有“吸、蓄、渗、净”等功能的渗蓄生态建筑材料。采用正交试验对材料配合比进行优化设计,并研究在最优配合比基础上该材料的植物生长及水质净化效果。试验结果表明:铜尾矿、膨润土用量分别为15.0%和7.5%,水灰比W/C取0.90时,材料28 d抗压强度＞4.0 MPa,渗透系数＞4.0 cm/s,吸水率＞21.0%;采用泥浆覆盖法培养出的碱茅和四季青效果较好,可分别作为水利工程和海绵城市建设的最优选择;经材料净化后,悬浮物(SS)、化学需氧量(COD)、总磷(TP)和氨氮(NH₃-N)等杂质浓度分别降低约53.3%,29.6%,51.9%,25.6%,且培养植被后对水溶性杂质的净化效果更强,经材料吸附的磷、氨氮等部分物质对植被生长更有利。     

磷酸镁水泥制备试验研究

基于水工建筑物的应急抢险与快速修补加固处理的需要,运用常规的水泥凝结时间、强度等基本性能试验,研究各材料组成对磷酸镁水泥性能的影响,确定磷酸镁水泥配方,并对不同粒径砂土的磷酸镁水泥砂浆水胶比、养护条件、强度等进行了试验研究.结果 表明,硼砂是磷酸镁水泥的有效缓凝剂;氧化镁细度对水泥性能有明显影响,氧化镁越细水泥早期强度...