注漿結石體耐久性試驗及評估理論研究.pdf

1、隨著地下工程的快速發(fā)展和注漿材料的大量使用，注漿材料的耐久性及其評估理論的研究已經成為當前該領域的研究熱點和核心之一。提高注漿材料的耐久性能，加強注漿帷幕的加固與防滲功能，可以為地下工程結構提供一道抵抗侵蝕的屏障，從根本上保障地下工程結構的安全運營，延長結構的服役期限，這不僅具有重要的社會經濟意義，也具有重大的現實工程價值。
　　 承蒙國家863高科技項目（2007AA11Z134）“地下工程承壓地下水防治與控制技術研究”基金的

2、資助，本文以青島膠州灣海底隧道為工程背景，在廣泛收集并分析國內外研究成果的基礎上，深入研究了水泥類注漿材料的固結原理和結石體強度的影響因素，分析總結了注漿材料的侵蝕因素和破壞機理，對注漿材料的耐久性進行了試驗研究，對其服役壽命進行了預測和評估。本文所做的主要研究工作如下:
　　 (1)闡述了水泥類注漿材料的水化固結原理，包括純水泥漿液、水泥水玻璃漿液、水泥粘土漿液、粘土固化漿液等。分析了水泥漿液結石體的組成和結構，得到了影響水泥

3、結石體孔隙大小分布的因素。通過總結水泥基注漿材料孔隙結構與強度關系的理論，得到了改善硬化漿體的微觀結構和孔隙結構的途徑，從而達到獲得高性能注漿漿液的目的。
　　 (2)分析總結了注漿材料分別在地下水溶蝕、堿集料反應、凍融循環(huán)、碳酸侵蝕、一般酸類侵蝕、硫酸鹽侵蝕、鎂鹽侵蝕和海水侵蝕的作用下，注漿材料的侵蝕破壞機理。
　　 (3)通過對注漿材料的室內試驗，采用正交試驗理論，運用概率統計的方法，研究各種漿液成分對漿液結石體強度

4、的影響，得出各時期最佳強度的配方方案。并通過試樣分別在淡水和海水下的浸泡試驗，比較了試樣在兩種情況下強度的變化過程，得到了海水對試樣的腐蝕規(guī)律。
　　 (4)闡述了應用酸堿度測試的方法評估注漿材料使用壽命的基本原理，提出了注漿材料使用壽命預測的模型和預測公式，建立了漿液結石體使用壽命的評估程序和評估標準。利用注漿結石體酸堿度評估預測方法的基本原理，采用低pH值酸溶液來加速水泥基注漿材料的腐蝕，得到了常溫狀態(tài)酸雨環(huán)境下注漿材料的力

5、學性質劣化規(guī)律，預測了注漿材料的使用壽命。
　　 (5)以普通水泥、超細水泥、硫鋁酸鹽水泥等主要的注漿材料為研究對象，進行了抗海水侵蝕的耐久性試驗研究。選擇注漿材料抗硫酸鹽侵蝕、抗海水滲透、抗氯離子侵蝕及體積穩(wěn)定性作為影響因素，采用層次分析法確定各因素的權重，應用多重因素影響的模糊綜合評定理論評價注漿材料的耐久性能。
　　 (6)使用灰色系統理論分析了注漿材料在海水侵蝕環(huán)境下無側限抗壓強度和材料的水膠比、齡期、海水濃度、