超细粉煤灰水泥浆材在砂土中的可注性试验研究

摘要

随着经济和工程建设的快速发展，我国铁路、公路、矿山等工程的大量建设，基础层地基问题变得越来越突出，同时地层的加固、堵水工程和防渗处理工程也逐渐凸显，这使得对注浆施工的要求越来越高。
　　注浆材料是注浆技术中不可缺少的一部分，注浆材料的选择直接影响注浆效果的好坏。目前广泛应用的注浆材料有水泥材料和化学材料，但是对于微细裂孔地层而言，需要去研制出更合适的材料，来改善现有注浆材料的性能。超细粉煤灰由于其细度低、来源广等优点被作为一种新型的建筑材料广泛应用，在建筑混凝土工程中使用较多，但是作为注浆材料使用仍然很少。
　　本文以超细粉煤灰为主要注浆材料，通过添加水玻璃和适量水泥来提高浆液性能。本文采用正交设计的方法，并结合室内模拟试验，研究了超细粉煤灰作为注浆材料的可行性。主要进行了以下研究:针对超细粉煤灰浆液凝固性及早期强度较差的特性，选择添加水泥和水玻璃来激发超细粉煤灰的性能;通过单因素试验得出它们的物理力学性能，为后期的正交试验设计提供了参数;选定正交试验的因素和水平及指标，采用正交表来设计实验方案，分别测出每组的物理及力学性能;最后通过理论分析得出超细粉煤灰水泥浆液的最佳配合比，进行了以砂土层为受注体的可注性模型试验，试验最终表明，超细粉煤灰水泥浆液具有很好的可注性，论文研究成果进一步丰富和完善了注浆材料的多功能化，社会经济效益显著，具有较为广阔的推广应用前景。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题的提出

1．2 国内外研究现状与发展趋势

1．2．1 注浆材料的特点及其发展趋势

1．2．2 注浆技术的特点及发展趋势

1．3 粉煤灰应用现状及研究进展

1．3．1 国内粉煤灰研究现状

1．3．2 国外粉煤灰研究现状

1．3．3 粉煤灰应用于注浆材料的研究

1．4 本文的研究方法

1．4．1 研究内容介绍

1．4．2 主要技术问题

1．4．3 理论和应用实际方面的意义

1．5 技术路线

2 超细粉煤灰浆液的基本性状

2．1 超细粉煤灰的基本成分

2．2 超细粉煤灰浆液的基本性能

2．3 超细粉煤灰浆液作用机理

2．3．1 粉煤灰与水泥的作用机理

2．3．2 水玻璃的作用机理

2．4 超细粉煤灰浆液的物理性能试验

2．5 试验规划设计

2．5．1 比重测定

2．5．2 浆液粘度的试验

2．5．3 浆液析水率的测定

2．5．4 浆液结石率的测定

2．5．5 浆液凝胶时间的测定

2．5．6 浆液稳定性的测定

2．5．7 抗压强度的测定

2．6 本章小结

3 超细粉煤灰水泥浆液的正交配比的实验结果分析

3．1 正交试验法介绍

3．1．1 基本概念

3．1．2 试验设计的基本步骤

3．1．3 正交试验设计方法的优点

3．1．4 设计安排流程

3．2 超细粉煤灰水泥浆液单因素试验结果及分析

3．2．1 水灰比对浆液性能的影响

3．2．2 普通硅酸盐水泥掺量对浆液性能的影响

3．2．3 水玻璃对浆液性能的影响

3．3 正交试验设计配方

3．3．1 确定正交试验设计的影响因素及范围

3．3．2 正交试验设计试验方法设计

3．3．3 试件制作及养护

3．3．4 浆液物理性能实验结果及分析

3．3．5 浆液力学性能实验结果及分析

3．4 本章小结

4 超细粉煤灰水泥浆液的可注性模型试验研究

4．1 概述

4．1．1 注浆材料的渗透理论

4．1．2 渗透注浆模型试验理论

4．1．3 注浆模型试验研究现状

4．1．4 注浆模型试验组成

4．1．5 注浆模型试验流程

4．2 试验设计

4．2．1 模型试验装置的设计

4．2．2 实验方案设计

4．3 试验步骤

4．4 试验结果与分析

4．4．1 砂土的渗透性能试验

4．4．2 渗透状态试验结果及分析

4．5 本章小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果