盾构隧道同步注浆惰性注浆材料基本性能研究

依托深圳地铁12号线怀福区间,分析不同配比的惰性注浆材料基础性能,得出以下结论：惰性浆液的稠度主要受水胶比、胶砂比、膨水比影响;物理胶凝时间主要受水胶比、胶砂比影响;泌水率主要受水胶比、粉灰比影响;28 d抗压强度主要受水泥用量影响。     

盾构法粉细砂渣料配制同步注浆材料及改性研究

依托福州地铁项目，采用盾构粉细砂渣料等质量取代河砂制备同步注浆材料，研究了水胶比、胶砂比、膨水比及粉灰比对注浆材料性能的影响。结果表明：随粉细砂取代率的增大，同步注浆材料性能逐渐劣化；对粉细砂同步注浆材料稠度的影响顺序为：水胶比>胶砂比>粉灰比>膨水比、对抗压强度的影响顺序为：水胶比>胶砂比>膨水比>粉灰比；当水胶比为0.75、胶砂比为0.6、膨水比为0.18、粉灰比为3时，其初始及1 h稠度分别为124、115 mm，初始及1 h流动度分别为235、225 mm，泌水率为2.0%,3、28 d抗压强度分别为0.9、2.9 MPa，满足现场施工需求。     

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。     

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。     

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。     

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.     

用于溶洞充填的高膨胀性注浆材料研究

溶洞充填通常采用水灰比为1.0的水泥浆作为注浆材料,但其存在胶凝材料用量大、造价高等问题。利用水泥与硅灰、铝粉膏复掺制备了低成本高膨胀性注浆材料,研究了硅灰和铝粉膏掺量对注浆材料性能的影响,并通过模拟注浆实验优选了注浆材料配合比。结果表明:采用硅灰和铝粉膏复掺较单掺铝粉膏的高膨胀性注浆材料膨胀性能更稳定,且分层浇筑时效果更好;优选配比为水灰比0.60,硅灰和铝粉膏掺量分别为水泥质量的1%和0.10%,其结石率超过140%;与传统水泥注浆材料相比,高膨胀性注浆材料可降低材料成本20%以上。     

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。     

关于减水剂的应用对使用水灰比定则的影响

水灰比与水胶比水灰比就是配制混凝土的用水量与水泥用量之比。现代混凝土除了水泥以外,还掺部分粉煤灰、磨细矿渣粉等活性掺合料,统称胶凝材料,因此水灰比改称为水胶比,即用水量与胶凝材料的质量之比。水灰比或水胶比是决定混凝土强度的主要因素,直接影响所配制混凝土的性能和经济效果,确定水胶比是配合比设计中的一个重要环节。     

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。     

胶凝砂砾石材料抗压强度影响因素及规律研究

以胶凝用量、细料含量、水胶比作为胶凝砂砾石材料抗压强度的影响因素,通过正交试验设计配合比,采用极差法和投影寻踪回归分析(PPR)两种方法分析试验结果,得到了影响胶凝砂石材料抗压强度影响因素的主次顺序为胶凝用量、水胶比、细料含量;胶凝砂砾石材料的抗压强度在各因素不同水平下的变化规律,即抗压强度随胶凝用量的增加而增大,最佳水胶比为1.2,细料含量在25％～30％之间时抗压强度达到最大,当水胶比和细料含量继续变大时,抗压强度有所降低.     

关于透水混凝土透水性与强度的研究

本文通过试验研究了骨料粒径、水灰比、胶凝材料种类和成型方式对透水混凝土透水性能和强度的影响。研究表明:当骨料粒径为5~16mm时,其透水性能和抗压性能相对较优;透水混凝土的抗压强度会随着水胶比的减小而增大,而透水性能会随着水胶比的减小而降低,故在一定范围内存在抗压强度和透水性能相对最优的水胶比,当掺入一定量的硅灰时,透水混凝土的强度会有显著提升,并且对其透水性能无明显影响;透水混凝土的成型方式对透水混凝土的抗压强度和透水性能有着显著影响,经试验发现采用低频平板振动器加压力机低压加压成型时透水混凝土的抗压强度和透水性能达到最优。     

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.     

高强清水混凝土的制备及清水效果研究

在C60高强清水混凝土配合比基础上,采用正交试验结合图像处理技术研究了胶凝材料总量、矿渣微粉掺量、硅灰掺量、水胶比以及粗骨料级配等对高强度清水混凝土的工作性能、力学性能以及清水效果的影响。结果表明:对清水混凝土坍落度的影响程度依次为胶凝材料总量>粗骨料级配>矿渣微粉掺量>硅灰掺量>水胶比;对清水混凝土28 d抗压强度的影响程度依次为矿渣微粉掺量>水胶比>胶凝材料总量>硅灰掺量>粗骨料级配;对清水效果的影响程度依次为胶凝材料总量>硅灰掺量>矿渣微粉掺量>水胶比>粗骨料级配。     

水泥沥青胶凝材料抗压强度的计算公式

依据低沥灰比(mA/mC)水泥沥青(CA)胶凝材料的物理结构模型,基于多孔水泥石和两相复合材料的相关理论,构建了4个表征CA胶凝材料抗压强度与组成参数之间关系的数学模型,测试了不同配合比的低沥灰比CA胶凝材料试件的抗压强度、孔隙率和沥青体积分数.结果表明:沥青体积分数是试件抗压强度的主要影响因素,而孔隙率对抗压强度的影响较小;试件抗压强度测试值与模型拟合结果的对比分析表明,测试值与改进Schiller方程的拟合结果有很好的一致性;再根据CA胶凝材料各物相体积分数与其配合比参数的定量关系,推导出了基于沥灰比、水灰比和水泥水化度等配合比参数的CA胶凝材料抗压强度计算公式.     

预拌盾构注浆料的试验研究

针对盾构注浆料的施工特点及预拌干料的特性,介绍预拌盾构注浆料的性能。以表观凝结时间、流动度、固结率和抗压强度为性能指标,探讨胶凝材料、减水剂、膨胀剂、触变剂和水胶比等因素对盾构注浆料性能的影响,得出了优化配合比。     

脱硫石油焦灰-硫铝酸盐水泥发泡体系的性能试验研究

以硫铝酸盐水泥和脱硫石油焦灰为复合胶凝材料,基于双氧水发泡工艺制备发泡保温材料。研究了水胶比和发泡剂用量对脱硫石油焦灰—硫铝酸盐水泥发泡体系抗压强度和干表观密度的影响。试验结果表明,水胶比相同时,发泡水泥的干表观密度和抗压强度均随发泡剂用量增加而降低,而抗压强度在发泡剂增加到一定程度时趋于稳定;发泡剂用量相同时,干表观密度随水胶比增加而先增加后降低,抗压强度随水胶比增加总体呈上升趋势。其中当水胶比较低时,试块强度增长较快;当水胶比较高时,试块强度趋于稳定。     

新型抗水分散和抗水溶蚀双液注浆材料的工作性能及胶凝性能

研究了新型抗水分散和抗水溶蚀双液注浆材料的工作性能及胶凝性能,探讨了各项性能的主要影响因素.研究结果表明:浆液流动性优异,可达到自流平;稳定性良好,析水率为零;凝胶时间在几秒到几十分钟可调,固结性能良好,结石率接近100%,结石体抗压强度28 d可达20 MPa;工作性能及胶凝性能主要影响因素有水玻璃模数、掺量以及A液水灰比、粉煤灰掺量等.     

基于单纯形重心设计法的掺合料混凝土配合比设计

采用单纯形重心设计法预测复合胶凝材料28d抗压强度;将复合胶凝材料28d抗压强度预测值和已设定的水胶比代入Bolomy公式测算掺合料混凝土28d抗压强度.结果表明：用单纯形重心设计法能较准确预测复合胶凝材料28d抗压强度;将复合胶凝材料28d抗压强度预测值和已设定的水胶比代入Bolomy公式能较准确地测算出掺合料混凝土28d抗压强度.在确定复合胶凝材料组成后,用单纯形重心设计法预测复合胶凝材料抗压强度,然后和设计要求的掺合料混凝土抗压强度一起代入Bolomy公式,就能得到较准确的掺合料混凝土水胶比,再通过体积法就可较准确地求得掺合料混凝土配合比.这种掺合料混凝土配合比设计法视复合胶凝材料各组分为与水、集料一样的独立组分.     

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。