【摘 要】
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不管是在地表工程还是地下工程当中,注浆是必不可少的一环。在实际工程中,纯水泥浆液往往是注浆材料的首选项,然而纯水泥浆液的稳定性、流动性和力学强度表现不佳。在纯水泥浆液的基础上,通过添加超细矿渣粉和水玻璃可以改善纯水泥浆液的性能,从而形成水玻璃-超细矿渣粉-水泥复合浆液。由于矿渣粉的矿物组成、化学成分、比表面积与水泥熟料大致相同,因此可按一定比例替代水泥熟料。然而普通矿渣粉的活性较差,激发较为困难。
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不管是在地表工程还是地下工程当中,注浆是必不可少的一环。在实际工程中,纯水泥浆液往往是注浆材料的首选项,然而纯水泥浆液的稳定性、流动性和力学强度表现不佳。在纯水泥浆液的基础上,通过添加超细矿渣粉和水玻璃可以改善纯水泥浆液的性能,从而形成水玻璃-超细矿渣粉-水泥复合浆液。由于矿渣粉的矿物组成、化学成分、比表面积与水泥熟料大致相同,因此可按一定比例替代水泥熟料。然而普通矿渣粉的活性较差,激发较为困难。应选择粒径更小的超细矿渣粉从而得到更好的活性。水玻璃不仅能减小浆液流动性,缩短凝固时间,同时使浆液呈碱性激发矿渣活性。以水玻璃-超细矿渣粉-水泥注浆材料为研究对象,采用水胶比、超细矿渣粉掺量、水玻璃添加比例为基本变量研究水玻璃-超细矿渣粉-水泥注浆材料的粘度、流动性、析水率、固结体抗折强度和抗压强度,从而确定复合浆液的最佳配合比。主要研究内容如下:(1)通过分析研究水玻璃-超细矿渣粉-水泥复合浆液原材料性能以及材料之间的物理化学反应机理,最终达到充分发挥各组分材料优良性能的目的。(2)采用正交实验法,经过理论分析研究和室内试验,得出水胶比、超细矿渣粉掺量、水玻璃添加比例对水玻璃-超细矿渣粉-水泥注浆材料的粘度、流动性、析水率影响的主次关系为:水胶比>水玻璃添加比例>超细矿渣粉掺量。(3)不掺水玻璃时,随着超细矿渣粉掺量的增加,固结体抗折强度呈现下降的趋势。随着龄期增长,抗折强度下降趋势变缓,超细矿渣粉对于固结体早期抗折强度影响较大。添加水玻璃能够减缓固结体抗折强度下降的趋势。(4)固结体的抗压强度会随着水胶比的增大而降低。随着超细矿渣粉掺量的增加,不同水胶比的固结体抗压强度均呈现上涨的趋势。水玻璃添加比例为1%时,固结体抗压强度增长最快,但过多添加水玻璃,固结体抗压强度则会降低。在不同试验配合比的复合浆液中,通过粘度、流动性、析水率、固结体抗折强度和抗压强度试验,结果表明:水胶比取0.6,超细矿渣粉掺量为10%,水玻璃添加比例为1%时,复合浆液的性能表现较佳,浆液的粘度为92.35s,流动性为275mm,析水率为3.5%,龄期为3d、7d和28d的固结体抗折强度分别为3.715MPa、7.187MPa 和 9.68MPa,抗压强度分别为 15.289MPa、25.362MPa 和 28.062MPa。图19表15参72
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