硫鋁酸鹽水泥基灌漿材料結(jié)構(gòu)與性能的研究.pdf

1、盡管新技術(shù)、新材料不斷發(fā)展，可是在基礎(chǔ)處理及大壩防滲、補(bǔ)強(qiáng)等工程中，水泥灌漿仍然在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上保持著最為重要的地位。特別在我國(guó)重大基礎(chǔ)工程、橋梁、高速鐵路、碼頭、機(jī)場(chǎng)、大壩、隧道等重要工程的全面興建中，水泥灌漿技術(shù)被更廣泛地應(yīng)用，市場(chǎng)潛力很大。硫鋁酸鹽水泥作為一種特種水泥材料，具有水化硬化速度快，早期強(qiáng)度高，良好的抗海水腐蝕能力，與硅酸鹽水泥之間有很好的化學(xué)兼容性，水化時(shí)體積發(fā)生微膨脹，低堿度等優(yōu)良特性，適用于搶修搶建、早強(qiáng)、抗?jié)B和抗

2、硫酸鹽腐蝕等混凝土工程。 本論文以硫鋁酸鹽水泥為基本材料，輔以細(xì)骨料、減水劑、礦物摻合料等材料研制硫鋁酸鹽水泥基灌漿材料。主要從水泥基灌漿材料工作性能、力學(xué)性能出發(fā)，分析高效減水劑、集料、礦物摻合料、配合比等對(duì)性能的影響，解決大流動(dòng)性和漿體穩(wěn)定性、早強(qiáng)和緩凝、，收縮和膨脹、高效減水劑的摻入和灌漿料經(jīng)時(shí)損失等四對(duì)矛盾，確定最佳的優(yōu)化配合比。對(duì)灌漿料膨脹干縮性能、微觀形貌等進(jìn)行分析研究，并研究硫鋁酸鹽水泥基灌漿材料的流變性能，建立符

3、合其性能的流變模型。研究結(jié)果表明: 高效減水劑(萘系、氨基磺酸鹽系、聚羧酸系等)對(duì)硫鋁酸鹽水泥有著不同的兼容性，飽和點(diǎn)摻量分別為2.50％，1.20％，0.60％，初始流動(dòng)度分別為250mm、290mm和270mm，經(jīng)時(shí)損失分別為10min、25min和40min。其中聚羧酸系高效減水劑對(duì)硫鋁酸鹽水泥兼容性最好，其飽和點(diǎn)最低，經(jīng)時(shí)損失最小。礦渣、粉煤灰、灰砂比等因素對(duì)硫鋁酸鹽水泥基灌漿料綜合性能同樣具有很大影響。 通過(guò)對(duì)

4、灌漿料影響因素分析，利用灰色關(guān)聯(lián)分析方法對(duì)經(jīng)驗(yàn)配合比進(jìn)行優(yōu)化分析，得到結(jié)論:水灰比、礦渣用量是影響灌漿料流動(dòng)性能的主要因素，水灰比和砂灰比是影響早期抗壓強(qiáng)度的主要作用。模擬值相對(duì)誤差絕對(duì)值平均值為4.61％，預(yù)測(cè)精度為I級(jí)。進(jìn)一步采用均勻性試驗(yàn)，通過(guò)逐步回歸計(jì)算，得到回歸模型。最佳的配合比范圍:水灰比取0.38～0.42，礦物摻合料取20％，砂灰比取0.8～1.2，制成硫鋁酸鹽水泥基灌漿材料最佳配比實(shí)例:砂灰比S/C=1.2。此灌漿料流

5、動(dòng)度值280mm，1d、3d、28d抗壓強(qiáng)度分別為48MPa、62MPa、75MPa。28d膨脹率值為0.2×10-4，屬水泥基微膨脹灌漿材料，顯示了良好的灌漿性能。 對(duì)流變性能的研究結(jié)果顯示:高效減水劑、礦物摻合料是決定性的影響因素，聚羧酸系高效減水劑的摻量從0.4％增加到0.6％，其粘度從1.75 Pa.s降到1.09 Pa.s，當(dāng)摻量增加到0.8％時(shí)，粘度η0反而增大到1.20 Pa.s，即當(dāng)摻量超過(guò)飽和摻量后減水效果反而