王丽霞1, 2,凌贤长3,唐 亮3,张 锋3,蔡德所1, 4
(1.武汉大学土木工程博士后科研流动站,湖北武汉430072; 2.广西电力工业勘 察设计研究院土木工程博士后工作站,广西南宁530023; 3.哈尔滨工业大学路 基与防护工程研究所,黑龙江哈尔滨150090; 4.广西水利厅,广西南宁530012)
[摘要]通过实验研究了特种粘土固化浆液在合适的材料配比与水料比条件下,可获得较好的稳定性 且析水率极低,胶凝时间、早期强度、终期强度均因水泥和结构剂掺量不同而可控,结石率极高且可达 100%,固化中发生微膨胀。可用于边坡、堤坝、地基等注浆防渗工程。
[关键词]特种粘土固化浆液;技术性能;注浆;防渗加固
[中图分类号] TV543 [文献标识码] A [文章编号] 1009-9042(2008)10-0062-03
目前,注浆技术普遍应用于地基、堤坝、基坑、边 坡、隧道等各种工程的防渗加固。注浆效果的关键 之一在于注浆材料,水泥浆液仍是目前的主流,为了 提高浆液的稳定性、可灌性且降低成本而在水泥浆 中掺入一定量粘土便形成水泥粘土浆液,粘土掺量 超过水泥即为粘土固化浆液。在许多同行卓有成效 的研究基础上,研究了用于进一步改善现行粘土固化浆液技术性能且弥补某些不足的一种结构剂,本文对添加特种结构剂后配制的特种粘土固化浆液技术性能进行了初步研究。文中水泥为32. 5R普通硅 酸盐水泥,粘土为广西红粘土,水为无污染的灌溉水或饮用自来水,结构剂掺量的百分比为相对于水泥 用量的百分比。
1 浆液稳定性
表1为特种粘土固化浆液与水泥浆液稳定性比较。由表1可见,特种粘土固化浆液属于一种悬浊型稳定性浆液,在满足灌注要求的合适材料配比与水料比条件下,静置或缓慢流动可长时间保持均匀 分散度状态且触变性好、析水率极低。特别是水料比不超过1∶1时几乎无析水性,即使是工程中极少采用的1. 5∶1水料比的稳定性也很好。
2 浆液流变性
采用NXS-11A型旋转粘度计测定的特种粘土 固化浆液的流变曲线,如图1所示。流变性类似于 粘塑性流体,速度梯度小于50s-1时(低剪切速率下) 粘度为非线性递增、而大于50s-1时(高剪切速率下) 粘度为常数(称为塑性粘度);流变曲线与纵坐标轴 的截距为浆液的静切力,只有克服静切力,浆液才能 流动;流变曲线直线段的延长线与纵坐标轴的截距 为浆液的屈服值,又称为内聚力或动切力,刻画层流 状态下结构强度。塑性粘度、静切力、屈服值为描述 浆液流变性的三个重要参数。
3 浆液胶凝时间
采用NXS-11A型旋转粘度计测定特种粘土固 化浆液的静切力τs时程变化,如图2所示。结构剂 较少,浆液具有明显的触变性和缓慢的振凝性,与水 泥浆液粘度变化很相似,静切力前期下降指示触变性、后期上升说明进入胶凝过程。