黏土水泥系列浆材黏度时变特性研究

为系统研究黏土水泥系列浆材的黏度时变特性,利用Brookfield+R/S流变仪对浆材进行了黏度试验,并选取典型试验结果深入研究黏度时变特性,得到拟合系数较高的黏度时变数学模型。结果表明:普通黏土水泥浆材黏度随水固比的升高而降低,但随黏土掺量的增加而增大,黏度随时间变化可划分为下降期、上升期和固化期3个阶段;黏土水泥膏浆或砂膏浆的黏度值均随固化剂掺量增大而增大,但水泥膏浆的黏度变化分为低黏期、上升期和稳定期3个阶段,而水泥砂膏浆的黏度变化只有下降期和稳定期两个阶段。     

青藏铁路预应力梁波纹管压浆材料的试验研究

针对青藏高原环境、气候特点及压浆材料本身的特点,通过试验采用体积排水法测试水泥浆体预养前后、冻结前后体积变化率及水泥浆体冻胀后、预养前的体积变化率,分析研究在同一外加剂和同一水灰比的情况下水泥浆体体积变化率与预养时间以及温度变化的关系,研究得出,水泥浆体体积变化率与预养时间成对数函数关系,与温度变化的关系可用多项式来体现。     

浆体包裹层厚度对自密实混凝土性能的影响

基于骨料堆积与浆体填充包裹模型,计算在不同水胶比及浆骨比条件下的浆体包裹层厚度,探究浆体包裹层厚度对自密实混凝土工作性能的影响。结果表明:浆体包裹层厚度存在最佳值,在一定范围内,随着浆体包裹层厚度的增加,自密实混凝土的坍落扩展度逐渐增大,拌和物流动至直径为500 mm时所用的时间T_(500)逐渐减小,钢筋间隙通过能力提高,拌和物的流动性得到显著改善;当浆体包裹层厚度过大时,拌和物出现离析,工作性能反而变差。通过建立坍落扩展度随浆骨比变化的定量关系式,能够确定满足工作性能要求的浆骨比,进而降低自密实混凝土中胶凝材料的用量。     

不同胶凝体系水泥浆体线膨胀系数的研究

 对水泥浆体的线膨胀系数进行了研究。试验结果表明,28 d龄期水泥净浆的线膨胀系数受水泥细度影响显著,水泥浆体的线膨胀系数随水泥细度的增大而增大,呈线性增长关系;粉煤灰能显著降低水泥浆体的线膨胀系数,当粉煤灰掺量达到30％以上时,掺粉煤灰水泥砂浆的线膨胀系数差别不大;随着矿渣的掺入,水泥浆体线膨胀系数有增大的趋势;对水泥浆体线膨胀系数来说,复掺粉煤灰和矿渣粉并无突变现象。     

混合材种类对水泥浆体流变性的影响

本试验通过对水泥凝结时间、标准稠度需水量、净浆扩展度经时损失、胶砂流动度以及流变参数的测定,系统研究了混合材种类、掺量以及细度等对新拌水泥浆体流动性能的影响。研究结果表明:混合材的种类和掺入量对水泥浆体的流变性能有较大的影响。     

三种不同掺合料对水泥浆体界面性能的影响

为了分析新型矿物掺合料对高性能混凝土界面区微结构的影响,采用层析方法进行研究。通过分别掺入不同量的钢渣、矿渣及粉煤灰,定量分析了硅酸盐水泥浆体 － 集料界面区氢氧化钙取向指数和界面区厚度的变化。试验结果表明: ( 1) 掺入 30% 矿渣粉后,界面处 Ca( OH) 2 取向比纯水泥明显下降,几乎没有取向,界面区厚度比纯水泥浆体的界面略低。掺 30% 粉煤灰后,界面处 Ca( OH) 2取向度介于纯水泥与掺矿渣粉水泥界面取向度之间,但过渡区厚度明显减小。加入 30% 的钢渣后,水泥浆体与集料的界面晶体取向明显增加,界面区厚度也明显增加; ( 2) 随钢渣比表面积增加,水泥浆体与集料界面的 Ca( OH) 2 晶体取向度及界面厚度都有不同程度的减小。当钢渣比表面积增加至600 m2 /kg 时,含钢渣浆体界面的性能已优于纯水泥浆体界面的性能; ( 3) 钢渣与矿渣粉或粉煤灰二元复合只能改善浆体与集料界面区某一方面的性能,但钢渣与矿渣粉、粉煤灰三元复合可明显改善浆体与集料界面的综合性能。研究结果可为高性能混凝土整体性能研究及设计提供参考意见。     

浆砌石坝体溶蚀评价及防治对策探讨

溶蚀导致浆砌石坝体材料强度降低、孔隙率增大、渗漏严重，对大坝安全构成威胁。本文探讨了砂浆的溶蚀机理，提出了根据水质分析和侵蚀性评价、强度检测、水泥浆体成分分析和其中钙离子的溶出量分析等方法来评价浆砌石坝溶蚀程度的方法。在运用该方法对广东省某浆砌石坝进行溶蚀的危害程度评价时发现该工程环境水具有软水的溶出型侵蚀、泛酸型侵蚀和碳酸型侵蚀，部分水样达到强腐蚀等级。同时，砂浆抗压强度低、孔隙率大，水泥浆体中的钙离子含量偏低，随渗漏水流失的钙离子数量巨大，因此，溶蚀已经对坝体材料造成了一定的破坏，且这种影响随时间而增大。最后提出在上游面作防渗层并用改性水泥砂浆和净浆进行灌浆防渗补强处理的防治对策。     

冻结黄土三轴蠕变特性

通过不同温度作用下冻结黄土的蠕变试验,得到了轴向应变、体应变随时间的变化关系。结果表明:当应力水平较低时,冻结黄土发生衰减型蠕变,轴向应变速率随时间延长逐渐降低,体积表现为体缩,体应变与时间大致呈线性关系,径向应变速率在零附近波动,最终趋于零;当应力水平较高时,冻结黄土发生非衰减型蠕变,轴向应变速率随时间延长呈U形曲线变化。各个蠕变阶段轴向应变速率的大小和所占时间的长短与应力水平相关,体积表现为体胀,在蠕变非稳定和稳定阶段,体积随时间延长呈线性膨胀,进入加速阶段后,体积随时间延长加速膨胀,体应变随轴向应变线性增大;径向应变速率在蠕变前两个阶段数值较小,数值在负值处动态波动,进入加速蠕变阶段后,径向应变速率加速增大,试样鼓曲破坏。最后,从蠕变速率的角度提出用蠕变速率法确定长期强度。     

低含水量稳定性水泥浆体灌浆性能研究

本文着重研究水灰比不超过0.7的低含水量稳定性水泥浆体的灌浆性能及在岩石基础灌浆中的应用。内容包括:低含水量水泥浆体的抗沉降稳定特性;水泥浆体稳定性能的改善(采用增粘剂、分散剂、剪切分散);低含水量稳定性水泥浆体的流动性能;低含水量稳定性水泥浆体的可灌性;低含水量稳定性水泥浆体的技术性与经济性分析。实践表明,采用此类浆体灌浆与常规方法的水泥浆灌浆相比,能缩短灌浆工时,节省灌浆材料,而且具有较高的结石强度,灌浆效果良好。     

水泥－粉煤灰－矿渣粉三元胶凝体系体积稳定性的研究

研究了不同胶凝材料体系水泥浆体的体积收缩变形特性。试验结果表明：水泥品种与细度是影响硬化浆体体积稳定性的主要因素,水泥细度越大,硬化浆体的体积稳定性越差,低热（高贝利特）硅酸盐水泥浆体的体积稳定性优于中热硅酸盐水泥;矿物掺和料的掺入使得胶凝材料的体积稳定性变得复杂,优质的矿物掺和料能够降低硬化浆体的收缩;水泥－粉煤灰二元胶凝体系的体积稳定性优于水泥－粉煤灰－矿渣粉三元胶凝体系。     

凝灰岩石粉和VF防裂剂对水泥浆体水化特性的影响

通过测定掺凝灰岩石粉和VF防裂剂的水泥浆体的凝结时间和化学结合水量,研究了凝灰岩石粉和VF防裂剂对水泥浆体水化特性的影响,并采用X射线衍射技术(XRD)分析了其影响机理.结果表明:凝灰岩石粉在水泥水化前期起惰性填料作用,减缓水泥净浆的凝结,降低水泥浆体化学结合水量,在水化后期与水化产物Ca(OH)2发生二次反应,提升水泥浆体化学结合水量增长速率;VF防裂剂与水泥水化产物Ca(OH)2反应生成钙矾石,有利于水化产物间相互搭接,从而起促凝作用,并且VF防裂剂对凝灰岩石粉中的活性SiO2,Al2O3起化学激发作用,进一步提升水泥浆体后期化学结合水量增长速率.     

（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。     

水泥及水泥粘土浆体中掺加塑化剂的试验研究

本文阐述了浆材塑化剂的种类,有亚硫酸盐酒精废液、膨润土——苇浆废液联合试剂、磷酸钠、焦磷酸钠等;各种塑化剂材料试验研究,以及塑化剂在浆液中所起的作用和机理分析;在水泥粘土浆中加塑化剂的试验与作用,及水泥粘土浆影响强度的试验。通过青铜峡工程应用塑化剂的试验,以及岳城水库工程应用塑化剂的试验,可以看出,在纯水泥浆、水泥粘土浆中加塑化剂对浆体结石强度有明显影响,随着粘土含量的增加,浆体结石强度呈下降趋势,而塑化剂能提高浆体结石强度,因此,塑化剂、粘土在水泥浆中的作用是相反相成的。通过大量的试验证明。在水泥粘土浆中掺入一定量的塑化剂,不仅可以改善浆液的流动性。而且还可以增加浆体结石的密实性,降低结石的渗透性。     

粘土水泥复合浆材强度研究

通过室内试验,研究了水灰比、龄期、粘土加量、压滤效应等对粘土水泥浆材结石无侧限抗压强度的影响。分析试验结果表明,粘土水泥浆无侧限抗压强度和浆液水灰比随着龄期的变化规律呈指数关系。在完全压滤作用下,抗压强度随着压力的增大而大幅提高,且强度随龄期呈二次多项式规律变化,如在0.8 MPa压力作用下,粘土水泥浆材结石28 d无侧限抗压强度增大3倍左右;抗压强度随着粘土加量的增大而减小,粘土加量在50%~60%间出现大幅下降。研究表明,在注浆工程中采用粘土水泥浆材时,应尽可能创造条件产生较充分的压滤效应,控制粘土加量不超过50%,水灰比在2∶1左右,可以获得足够的强度指标。适量添加粘土,这类浆材完全可以用于注浆加固工程中。     

针状突体空化结构的高速摄影观察

应用高速摄影技术在直流式水洞中对针状突体的空化结构进行了试验研究。试验流速为8～40m/s,高速摄影机拍摄速率为20000fps,曝光时间为4μs。观察了不同流速下针状突体后空化云的形态以及随流动的演变情况,及不同掺气量对空化云的影响。此外,还给出针状突体空化区包络线（自由流线）的表达式。     

联邦德国水泥稠浆灌浆新技术

为了满足裂隙岩石和强透水覆盖层的防渗止水的需要,联邦德国最近发展了一种采用水灰比范围为0.4～0.47的水泥膏材料的新技术。经过专门制备的稠水泥浆(Cement Past)可以灌注岩石中0.1～0.2mm的细缝和高透水性土壤。这种浆体具有宾汉体的流动性质,在制浆     

水泥及水泥粘土浆体中掺加逆化剂的试验研究

本文阐述了浆材塑化剂的种类有亚硫酸盐酒精废液、膨润土-苇浆废液联合试剂、磷酸钠、焦磷酸钠等；各种塑化剂材料试验研究，以及塑化剂在浆液中所起的作用和机理分析；在水泥粘土浆中加塑化剂的试验与作用，及水泥粘土浆影响强度的试验，通过青铜峡工程应用塑化剂的试验，以及岳城水库工程应用塑化剂的试验，可以看出，在纯水泥浆、水泥粘土浆中加塑化剂对浆体结石强度有明显影响，随着粘土含量的增加，浆体结石强度呈下降趋势，而塑化剂能提高浆体结石强度，因此，塑化剂。粘土在水泥浆听 作用是相反相成的，通过大量的试验证明，在水泥粘土浆中掺入一定量的塑化剂，不仅可以改善浆液的流动性，而且还可以增加浆体结石的密实性，降低结石的渗透性。     

高浓度全尾砂充填料浆流变特性试验研究

为探究某矿全尾砂充填料浆的流变特性,利用MCR52流变仪对不同浓度和灰砂比的全尾砂充填料浆进行流变参数测试,同时进行了扩展度测定。结果表明:对充填料浆流变特性的影响程度由大到小依次为质量浓度、灰砂比;料浆质量浓度相同时,屈服应力和平均黏度均随胶凝材料掺量的减小而减小,扩展度增大;料浆灰砂比相同时,屈服应力和平均黏度随料浆质量浓度增大而增大,扩展度减小;充填料浆浓度由76%增大至78%时,屈服应力、平均黏度陡增2~3倍,扩展度急剧减小,浓度低的充填料浆流动性能较好;全尾砂充填料浆具有“剪切变稀”的明显特征,扩展度可直观表征料浆的流动性能。     

大任水库土坝劈裂灌浆防渗设计

介绍了大任水库土坝劈裂灌浆的布孔设计、灌浆材料的选择、灌浆方法、灌浆压力、浆液浓度及变浆原则以及施工中出现的“异常”现象分析及处理方法。在浆液设计中采用粘土比例占 70 %～ 90 %的粘土水泥浆 ,不仅降低了防渗体的弹模值 ,而且达到了良好的防渗效果     

高黏度膏浆在堵漏工程中的应用

高水头堵漏用浆体特性,须具有抗冲稳定不散,可灌适宜,强度满足要求。笔者通过某工程案例,介绍采用环氧树脂为外加剂的水泥浆体,其在高水头动水作用下,具有良好的稳定抗散性,冲走率极低,能有效地填充漏水通道,达到快速堵漏防渗的效果。调整稠度、凝结时间,能适应不同水头、地质条件的堵漏防渗要求,适用性较广。