一、新型粉煤灰注浆材料(论文文献综述)
何骞[1](2022)在《采空区治理再生骨料浆液物理性能及长期强度特性研究》文中认为为解决部分地区采空区充填材料供应不足,以城市建筑固废为原材料,加工成再生骨料,代替部分粉煤灰制成新型充填浆液,测试其物理性能及不同养护条件下强度特性。结果表明:新型充填浆液凝结时间满足注浆要求,随着骨料比例的增加,浆液结石率呈减小趋势、流动度呈增加趋势;当水固比为1∶1.2,再生骨料代替粉煤灰比例在50%以下时,浆液结石率、流动度均良好,当代替比例大于70%时,浆液有离析现象;2组浆液结石体28 d抗压强度都远大于2MPa、90 d长期强度值最小为3.59 MPa、最大值可达7.93 MPa,纯水泥粉煤灰浆液结石体各龄期抗压强度大于其它添加再生骨料的组别;同配比时,结石体短期抗压强度值水下养护大于标准养护。水固比为1∶2和1∶3的高浓度浆液,物理性能良好,长期强度值最大可达15.94 MPa。结合研究结果,分析论述了不同采空条件下浆液配比的优选,并应用于实际采空区充填治理工程。
张毅,邓边员,张延杰,桂跃[2](2021)在《利用红黏土弃渣制备岩溶区注浆材料配比及其性能研究》文中进行了进一步梳理在岩溶地区进行灌注桩施工时,注浆法可有效改善混凝土易流失、断桩、桩身孔洞等问题,但传统注浆材料成本较高且性能过剩,而且施工现场往往存在大量弃渣需要妥善处理。鉴于此,提出利用红黏土弃渣为基材,以水泥、粉煤灰为主固化剂,辅以水玻璃,制备新型注浆材料。通过正交试验,探究各组分对浆液关键性能指标的影响,确定最佳配比,并对最优配比下浆液结石体的微观结构进行分析。结果表明:水土比是影响浆液性能的主控因素;水泥掺量对浆液结石体的强度影响最大;粉煤灰可以增加浆液结石率,并提高结石体的后期强度;水玻璃主要起到加速凝结的作用。推荐的最佳配比为水土比0.6(质量比),水泥掺量10%(质量分数),粉煤灰掺量12%(质量分数),水玻璃掺量1.1%(质量分数)。经综合分析,该浆液具有流动性好、填充性好、强度适中、造价低廉等特点,适合工程大规模使用。
章鸿飞[3](2021)在《含粉煤灰—偏高岭土二元混合物水泥—水玻璃双液浆材料特性研究》文中进行了进一步梳理盾构法由于其开挖和衬砌安全,掘进速度快的优点,在地铁隧道作业中已经有较为普遍的应用。水泥-水玻璃双液浆材料由于其胶凝时间短,早期强度高的特点,被广泛用于盾构隧道同步注浆中,但它仍然有着耐久性差、环境友好性不足等缺陷。因此本文通过用粉煤灰-偏高岭土二元混合物替代部分水泥后,达到降低双液浆成本,提高工程适用性的目的。本文展开了一系列双液浆特性试验,探究粉料配比、CS体积比、水玻璃模数、对双液浆流动度、泌水率、胶凝时间、抗压强度、抗渗性的影响规律,从而得到适合同步注浆的最优配合比。同时探究了黄原胶对新型双液浆材料的影响。此外本文还进行了双液浆结石体微观结构分析,并结合数值模拟探究双液浆在实际地层中应用。本文主要研究结果如下:(1)以粉煤灰-偏高岭土二元混合物替代部分水泥后,双液浆的流动度下降4.21%,A浆液泌水率下降68.2%,胶凝时间延长了70%以上,在养护龄期内双液浆结石体强度提升41%~61%,抗渗性提高。(2)随着CS体积比(水泥浆与水玻璃的体积比值)的增加,双液浆的流动度逐渐提升,并在CS体积比达到一定值时达到最大值,胶凝时间也逐渐增长,抗压强度整体上呈下降的趋势,抗渗性先增加后减小。(3)水玻璃模数在3.32时,双液浆抗压强度和抗渗性更优,流动度、胶凝时间相比模数4的水玻璃也有着一定的变化。(4)随着黄原胶的掺量的增加,双液浆的流动度降低,泌水率上升,胶凝时间增加,抗压强度降低,在掺量为0.15%时,A3型双液浆抗压强度到达最小值,在掺量为0.15%时达到不透水性系数的最小值。(5)通过ABAQUS建立了隧道开挖注浆的有限元分析模型,结果表明新型双液浆材料不仅能满足施工要求,在富水地层下有着良好的稳定性,而且对地层沉降影响更小。
张健[4](2021)在《赤泥协同多源固废制备注浆材料组成设计、水化机理与性能调控》文中研究指明我国基础设施建设蓬勃发展,公路铁路、水利水电、城市地下空间等一大批基础设施工程投入建设,目前,我国已成为世界上隧道与地下工程建设规模及难度最大的国家。隧道与地下工程建设过程中,经常遭遇断层、破碎岩体、软弱地层、岩溶等不良地质,极易诱发围岩塌方、突水突泥、涌水溃砂等地质灾害,突发性的地质灾害对施工人员、机具造成巨大损失,也严重威胁着隧址区水文、生态环境。注浆材料作为对不良地质体进行治理的主体,在注浆工程中扮演着重要的角色。目前硅酸盐水泥基注浆材料应用最为广泛,但随着地下工程灾害治理难度的提升,水泥基注浆材料凝结时间长、早期强度增长率低等工程性能缺陷日益突出,并且随着社会环保意识的增加,水泥制备原料不可再生,制备过程能耗高、污染重等环境问题也日益显现,因此,研发一种高性低价的新型注浆材料,成为保证隧道与地下工程建设安全的重要课题。与此同时,伴随着我国经济的高速发展,每年将产生高达数十亿吨的工业及城市固体废弃物,目前这些固废大多以堆存为主,综合利用没有根本突破,堆积日增,环境社会压力巨大。然而固废化学组成虽各不相同,但其主要成分均为SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3等,具有潜在胶凝活性,利用固废制备注浆材料,不但能够实现隧道与地下工程地质灾害的有效防控,推动我国地下工程建设发展;同时也符合环保行业和绿色建筑业的发展需求,是“生态文明”和社会“绿色发展、循环发展、低碳发展”的必然要求。然而,固废制备注浆材料时存在组成波动性大、胶凝活性差、污染环境等问题,如何利用固废制备绿色高性低价的注浆材料已成为隧道与地下工程建设可持续发展的重要方向之一。本文以注浆工程性能需求为导向,以典型难利用工业固废赤泥为主要研究对象,针对固废制备注浆材料存在的关键科学问题展开研究,建立了多类型固废协同利用的赤泥基注浆材料的制备理论,分析了赤泥基注浆材料水化机理,探究了其水化动力学模型,形成了赤泥基注浆材料性能调控方法,确保了新型注浆材料的服役安全特性及环保特性,并实现了赤泥基注浆材料节能减排降耗容量分析,取得了一系列研究成果。(1)针对赤泥胶凝活性低,组成复杂多变的利用难题,揭示了赤泥胶凝活性提升机制,确定了赤泥协同多类型固废胶凝体系不同类型水化产物的形成规律,提出了赤泥基注浆材料制备过程中的配比设计方法,建立了基于多类型固废协同利用的赤泥基注浆材料制备理论;(2)探究了赤泥基注浆材料水化硬化过程中浆体流变动力学特征、自由水赋存状态变化规律、微观形貌变化特征以及水化放热量变化规律。确定了赤泥基注浆材料的水化动力学特征,揭示了赤泥基注浆材料的水化机理,依托Krstulovic-Dabic模型分析了赤泥基注浆材料的水化动力学特征;(3)水文地质条件复杂多变的岩土工程对注浆材料提出了不同的性能要求,揭示了赤泥原料粒径、水灰比、外加剂等制备参数对赤泥基注浆材料工作性能的作用机制,提出了赤泥基注浆材料性能的动态调控方法,并基于人工神经网络和遗传算法,建立了赤泥基注浆材料凝结时间和力学强度的动态预测方法;(4)分析了赤泥基注浆材料在离子侵蚀、应力荷载等服役环境下力学性能的演化规律,根据Weibull函数分布和Lemaitre应变等效原理提出了赤泥基注浆材料结石体失稳破坏的数学关系;(5)针对赤泥碱性组分、重金属等污染因子可能带来的环境污染问题,阐明了赤泥基注浆材料结石体中碱性组分和重金属元素的浸出规律,揭示了污染因子的固化机理,并提出了相应的固化方法,实现了赤泥基注浆材料在岩土工程应用过程中的绿色环保特性,并基于eBalance全寿命周期方法实现了赤泥基注浆材料在岩土工程中应用的节能减排降耗容量分析。
高益凡[5](2021)在《多源固废基海工注浆材料研发及性能研究》文中提出我国海洋工程建设已进入蓬勃发展时期,在建设过程中时常遭遇海底断层、滑坡等不良地质体。同时,海洋工程建筑物常受多种海洋环境因素的破坏作用。现有海工材料抗海水侵蚀能力不足、耐久性差、成本高等问题,亟待研发低成本高抗蚀海工注浆材料。本文利用具有潜在胶凝活性的工业固废制备多源固废基海工注浆材料基体,建立多源固废基海工注浆材料基体矿相合成与匹配设计方法。在此基础上,进一步研究了固废石膏和矿物掺合料对海工注浆材料工作性能的影响,建立了多源固废基海工注浆材料工作性能的动态设计方法。最后研究了海水、Na2SO4溶液、NaCl溶液和MgSO4溶液对多源固废基海工注浆材料结石体力学特性和抗侵蚀特性的影响规律。研究成果对我国工业固废高附加值利用发展和海洋工程建设质量提升具有重大理论与实践意义。主要研究内容和结果如下:研究了拜耳赤泥、电石渣和硅灰为原料制备多源固废基海工注浆材料基体具有可行性,开展生料配比、煅烧温度和保温时间对多源固废基海工注浆材料基体的铁铝酸盐相、硅酸盐相和铝酸盐相等矿相类型和含量的变化研究。多源固废基海工注浆材料基体最佳率值为KH=0.79、SM=1.70、IM=0.86;最佳热处理制度为煅烧温度1400℃、保温时间60 min。此时基体矿物组成主要以硅酸盐相和铁铝酸盐相为主,β-C2S和C4AF含量分别达到了 68.3 wt.%和21 wt.%,多源固废基海工注浆材料的抗压强度满足要求。基于最佳生料配比和热处理制度,开展多源固废基海工注浆材料性能调控优化。研究了固废石膏对多源固废基海工注浆材料流变特性、力学性能以及水化过程的作用规律。多源固废基海工注浆材料属于Herschel-Bulkley流体;三种石膏优化性能效果顺序为:脱硫石膏>天然石膏>磷石膏。其中,当脱硫石膏掺量为8 wt.%时,多源固废基海工注浆材料力学性能和流变性能最佳,3d、7d、28d抗压强度分别为9.67 MPa、12.65 MPa、16.70 MPa,屈服应力和塑性黏度分别为12.22 Pa、0.087 Pa·s;第1放热峰峰值随着脱硫石膏和天然石膏掺量的增多而增大,磷石膏与之相反。第2放热峰的出现时间随着脱硫石膏、天然石膏和磷石膏掺量的增多而滞后;石膏类型不改变海工注浆材料体系3d水化物相组成。研究了矿物掺合料对多源固废基海工注浆材料工作性能的影响。矿物掺合料未改变多源固废基海工注浆材料Herschel-Bulkley流体特征,提高了海工注浆材料浆体的塑性粘度和屈服应力。矿粉、赤泥、钢渣以及粉煤灰对海工注浆材料力学性能作用效果依次减弱,在矿粉掺量为20 wt.%时抗压强度达到最大值,28 d强度达到23.26 MPa,强度提高了 39.28%。10%的矿粉和赤泥均能够促进海工注浆材料水化,72 h水化放热总量分别提高了 11.10%、7.69%;10%的粉煤灰和钢渣海工注浆材料72 h水化总放热量分别降低了 7.39%和7.47%。多源固废基海工注浆材料水化产物主要为未水化的硅酸二钙、钙钒石、水化铝酸钙、水化铁酸钙、二水石膏、氢氧化钙、凝胶固溶体以及未反应颗粒。研究了海水、Na2SO4溶液、NaCl溶液和MgSO4溶液对多源固废基海工注浆材料结石体力学特性和抗侵蚀特性的影响规律。脱硫石膏和矿粉掺量为8%和20%多源固废基海工注浆材料具有优异的力学性能和抗侵蚀性能,抗蚀系数为1.17。相比于纯水养护,多源固废基海工注浆材料水化产物可吸附侵蚀离子以及与侵蚀溶液溶液中的SO42-反应生成微膨胀性侵蚀产物钙钒石,结石体致密度提高,提升了抗侵蚀性能,能够满足海洋环境的特殊技术要求。
徐冬杰[6](2021)在《循环流化床灰渣注浆充填材料应用研究》文中进行了进一步梳理随着我国经济的高速发展,连续多年对煤炭资源的开采使得留下大量的采空区,为防止地表沉陷,保证地表建筑物不发生安全隐患,需要对采空区进行充填。在煤炭基地附近一般建有电厂,大多采用循环流化床燃烧技术,产生大量的循环流化床灰渣未能充分利用,以堆放或填埋处理,占用土地且对生态环境造成严重污染。本文提出利用CFB灰渣为主要原材料制备低成本的注浆充填材料填充采空区。对其浆液工作性能与结石体力学性能、膨胀性能测试分析,并通过SEM、XRD对其结石体微观结构研究分析,得到注浆充填材料的最佳的配合比。结果表明:1.制备的CFB飞灰注浆充填材料,在相同初始流动度下,CFB飞灰注浆浆液的流动性与抗压强度优于粉煤灰注浆浆液,且其膨胀性可补偿结石体收缩;CFB飞灰品质对浆液工作性能影响很小,对结石体抗压强度与膨胀率影响较大;浆液工作环境对结石体抗压强度与膨胀率有一定影响;CFB飞灰注浆浆液(CFBFA1)配合比为水泥掺量15%,CFB飞灰掺量85%,水固比1:1.2,浆液初始流动度为223mm,7d、28d结石体抗压强度分别为1.9MPa、2.3MPa,90d结石体膨胀率为0.006%,具有微膨胀性,满足采空区充填技术要求。2.制备的CFB灰渣注浆充填材料,在相同初始流动度下,CFB灰渣注浆浆液与粉煤灰机制砂注浆浆液相比,其流动性较差、抗压强度较高、膨胀率较大;CFB炉渣品质对浆液工作性能影响较小,对结石体抗压强度与膨胀率影响较大;浆液工作环境对结石体抗压强度与膨胀率有一定影响;CFB灰渣注浆浆液(CFBFA1、CFBC1)配合比为水泥掺量15%,CFB灰渣掺量85%,CFB灰渣比例30:70,水固比1:2.4,浆液初始流动度为223mm,7d、28d结石体抗压强度分别为8.8MPa、10.8MPa,90d结石体膨胀率为0.172%,满足采空区充填技术要求。3.CFB灰渣具有较高含量的Ca O与SO3,促使CFB飞灰注浆浆液、CFB灰渣注浆浆液结石体的水化产物中生成较多量的钙矾石填充结构空隙,提高抗压强度,同时钙矾石也是形成结石体膨胀的主要因素。
宋维龙[7](2021)在《碱激发工业废渣基盾构隧道壁后注浆浆液特性与扩散机理研究》文中认为壁后注浆是盾构隧道建设中的关键工序,注浆浆液的选择与使用尤为重要。随着我国盾构隧道工程的日益增多,面对的工程地质条件日益复杂,对壁后注浆浆液的性能也提出了更高的要求。因此,针对传统水泥基浆液存在高能耗、工程性能和耐久性差的不足,研制抗水分散性强、抗渗性能优、耐久性好且低碳环保的壁后注浆浆液对盾构隧道工程的发展有着重要的意义。此外,对于一种新型浆液的出现,常由于对浆液在盾尾空隙中充填和渗透扩散机理的理解不够透彻,导致在壁后注浆过程中精细化施工控制不够准确,难以达到理想的注浆效果。鉴于此,本文在国家自然科学基金项目(No.42072297)和国家建设高水平大学公派研究生项目(No.201906090223)的资助下,以碱激发工业废渣基盾构隧道壁后注浆浆液为研究对象,通过室内试验和理论模型构建对工业废渣基盾构隧道壁后注浆浆液的工程特性、耐久性及其在盾构隧道同步注浆过程中的充填和渗透扩散机理进行了系统研究。本文主要研究内容和取得的主要研究成果如下:(1)通过室内试验系统研究了高炉矿渣和钢渣分别以单掺和双掺的形式与粉煤灰复合时各自复合掺量对碱激发胶凝材料新拌合特性、硬化特性和微观特性的影响,优化了工业废渣基碱激发胶凝材料的原材料组成。双掺高炉矿渣和钢渣时,二者可产生协同效应,在不缩短碱激发材料凝结时间和降低流动度的情况下可有效促进硬化试样抗压强度的增长。单掺高炉矿渣会造成硬化试样脆性增强,而双掺高炉矿渣和钢渣则可有效缓解硬化试样的脆性。相同掺量条件下,双掺高炉矿渣和钢渣对试样抗折强度的促进作用要强于单掺高炉矿渣的情况。单掺高炉矿渣能有效促进碱激发材料基体内早期C-(A)-S-H凝胶的生成和加速固体粉料颗粒的溶解,而单掺钢渣则会影响到凝胶产物的生成和扩展。双掺高炉矿渣和钢渣时,高炉矿渣的存在能激发钢渣颗粒的活性并促进其溶解,生成的C-(A)-S-H和N-A-S-H凝胶复合共存于基体中将残余颗粒粘结成一个整体,从而达到与单掺高炉矿渣试样同等致密水平的微观结构。(2)以碱激发工业废渣胶凝材料为主体,辅以细砂和减水剂,制备了工业废渣基盾构隧道壁后注浆浆液,并通过室内试验研究了液固比、激发剂浓度和减水剂对所制备工业废渣基浆液基本物理特性、工作特性、硬化特性和孔隙结构特性的影响。由浆液稠度和流动度双指标控制的浆液易泵期能够在数分钟至数小时范围内进行调节,在实际注浆施工时可根据具体的工程条件和施工条件灵活进行选择使用。通过调整浆液的配比参数能够在浆液具备良好工作特性的同时,使其硬化试样的水/陆强度比达到0.80以上以及抗渗压力达到0.8 MPa以上,从而具备优良的抗水分散性能和抗渗性能。通过筛选出的具有代表性的工业废渣基浆液与传统水泥基浆液的性能指标间的对比可以发现,工业废渣基浆液的工作特性在与传统水泥基浆液基本相同的条件下,其包括强度、弹性模量、抗水分散性和抗渗性能在内的硬化特性都明显优于传统水泥基浆液,因而可以认为工业废渣基浆液的性能更加优越。(3)根据盾构隧道壁后注浆施工质量对浆液耐久性方面的要求以及在实际服役环境下可能遭遇的情况,分别对工业废渣基浆液和传统水泥基浆液试样的干燥收缩特性、抗水溶蚀特性和抗硫酸盐侵蚀特性进行了试验研究。在龄期为90天时,两组代表性工业废渣基浆液硬化试样的干缩应变略大于水泥基浆液硬化试样,但差异并不显着,认为属于合理范围。在水溶蚀试验中,工业废渣基浆液硬化试样浸渍水pH值的升高主要是由于基体内残余的碱性激发剂所致;与之相比,水泥基浆液硬化试样浸渍水pH值的升高则主要是由于凝胶产物在水的溶蚀作用下分解所致。此外,工业废渣基浆液硬化试样的质量和强度损失情况也明显好于水泥基浆液硬化试样,因而具有更好的抗水溶蚀性能。在耐硫酸盐侵蚀试验中,工业废渣基浆液硬化试样的表观受损情况均明显好于水泥基浆液硬化试样,Mg SO4溶液对浆液硬化试样的侵蚀作用要强于Na2SO4溶液。在相同硫酸盐侵蚀龄期条件下,工业废渣基浆液硬化试样的质量和强度损失率均低于水泥基浆液硬化试样,具有更好的抗硫酸盐侵蚀性能。(4)通过室内试验对两种代表性工业废渣基浆液的流型、流变参数及其时变特性进行了测试。工业废渣基浆液的流型并不属于某一种单一流型,通常与浆液的具体配方参数有关。浆液的流型不随时间发生改变,但流变参数存在时变性。根据盾构隧道同步注浆施工时的自身特点,将同步注浆浆液的整个扩散过程视为环向充填、轴向充填和径向渗透的三维扩散模式。分别基于考虑时变性的宾汉姆流体流变方程和考虑时变性的幂律型流体流变方程,推导并建立了浆液环向充填时的浆液压力环向形成与分布模型、轴向充填时的浆液压力时空消散模型以及径向渗透时的渗透扩散模型。所构建的理论模型涉及到的参数有盾构掘进参数、浆液特性参数、注浆施工参数和土层特性参数。通过理论计算值与工程实例监测数据和注浆试验数据间的对比验证了理论模型的可靠性,并结合算例对理论模型的多种影响参数进行了单因素分析。该理论模型可为盾构掘进与注浆施工的参数设计提供一定的理论指导。
熊磊晋[8](2020)在《考虑渗滤效应的富水砂层渗透注浆机理及试验研究》文中认为随着国内外地铁隧道建设项目的不断增多以及地铁网络的逐渐完善,如何针对地下工程建设过程中遇到的不良地质问题进行科学控制成为了重要研究课题。目前许多地铁隧道的修建需要穿越富水砂层区,该地层的特点是富含地下水、砂粒间胶结强度较低、围岩自稳能力较差,隧道在受到施工扰动与地下水作用时容易发生隧道塌方、涌水溃砂等事故。为了保证隧道施工安全,工程上广泛采用注浆手段对富水砂层进行预处理。然而,富水砂层与常规地层注浆存在较大差异,若使用现有常规注浆技术很难获得理想的注浆效果。本文以城市富水砂性地层为研究对象,以富水砂层渗透注浆过程中的渗滤效应为核心,综合采用文献调研、理论分析、数值仿真及室内试验等多种研究手段,揭示了考虑渗滤效应的水泥浆液在砂性地层中的渗透机理与扩散机制;提出了一种适用于富水砂层渗透注浆的可注性新标准;揭示了考虑启动压力梯度的多孔介质渗流动边界移动规律;研制了富水砂层隧道可控注浆新材料。本文主要研究内容和结论如下:(1)基于多孔介质悬浊液流动模型,自主研发了富水砂层渗滤试验装置,开展了水泥浆液深层渗透注浆试验并探讨了砂柱孔隙率、水泥浆初始颗粒体积分数与注浆压力对渗滤效应的影响。试验结果表明:砂柱孔隙率越低,渗滤效应越显着;浆液初始颗粒浓度越高,渗滤效应越显着;渗滤效应的强弱与注浆压力变化之间没有明显规律。(2)对现有砂层可注性指标进行了总结归纳,并分析了这些指标预测低效的原因。自主研发了一套可视化室内注浆试验装置,基于一种新的砂样级配配制法开展了富水砂层渗透注浆可注性试验研究。试验结果表明,水泥浆液在富水砂层中的可注性不仅受到水泥颗粒与砂土粒径关系的影响,同时与浆液水灰比以及砂层细颗粒含量有关。根据可注性试验结果提出了基于“修正不均匀系数”Cu5与“修正可注比”Nm的新型可注性指标,在此基础上提出了基于新型可注性指标的可注性预测模型。通过试验验证,可注性预测模型的准确率接近80%,比目前现有可注性标准至少高出10%。(3)基于渗流力学基本理论,建立了考虑启动压力梯度的宾汉流体多孔介质渗流的无量纲渗流数学模型,揭示了水泥浆液富水砂层渗透注浆扩散范围动边界的移动规律。通过相似变量变换法,求得了内边界恒定注浆压力下宾汉流体多孔介质渗流模型的精确解析解。基于空间坐标变换法,求得了内边界恒定注浆速率条件下宾汉流体多孔介质渗流模型的数值解。这部分研究为定量确定水泥浆液在砂性地层中的扩散范围提供了理论依据。(4)基于流体动力学基本方程,离散相方程,通过欧拉法建立水泥浆液的固-液两相流模型,采用CFD软件FLUENT实现了对富水砂层隧道小导管注浆扩散过程的模拟。结果表明,在注浆过程中,浆液以“纺锤形”向四周扩散,水泥浆液在富水砂层中的扩散形态受到注浆压力、浆液水灰比、注浆时间、渗滤系数等参数的影响,最终趋于稳定。另外基于富水砂层渗透注浆的特殊要求,确定了以超细水泥、超细粉煤灰、膨润土为注浆材料主材,辅以焦磷酸钠与柠檬酸钠作为添加剂的高流性高稳态(HFSG)新型浆液配方。对新型浆液的宏观流动性能、粘度流变性能、析水稳定性能、初凝终凝性能进行了正交试验研究,研究了不同原材料成分、不同外加剂加入量、不同水灰比等影响因素对浆液性能的影响,以此作为基础进行HFSG浆液性能的优化,确定材料的最优配比为粉煤灰与水泥质量比ma/mc 0.15,浆液液固比1:1,焦磷酸钠含量2%,柠檬酸钠含量0.6%。开展了HFSG浆液与普通水泥浆液的渗透注浆试验,试验结果表明:HFSG浆液的流动性与稳定性较普通水泥浆均有显着提升,SEM电镜下HFSG浆液结石体的微观形貌也表现出更高的致密性。
朱先祥[9](2020)在《底板采动裂隙固废注浆材料的基础试验研究》文中研究指明粉煤灰的累积堆积量已成为我国最大煤矿固废来源,堆积的粉煤灰在矿区周围对人民的工作环境与生活环境产生了巨大危害。目前,煤矿因底板断裂因采动影响活化、扩展而沟通底板承压水导致突水淹井、人员伤亡等灾害事故仍然频发,严重影响煤矿生产安全。对于底板断裂注浆加固、改造承压含水层为隔水层是保障底板承压水上安全开采的重要措施之一。本文针对工矿企业废弃物利用问题,在充分利用工矿企业固体废弃物基础上,研制出一种基于固废产物的新型底板注浆加固材料;围绕底板裂隙注浆加固等问题,开展固废注浆材料优化配比实验、预制不同裂隙试件模拟注浆实验、数值模拟注浆过程试验等工作,主要研究成果为:(1)通过采用大掺量粉煤灰与黏土,混合添加剂,制备注浆结石体。分别进行优化配比试验、单轴抗压强度试验、渗透特性试验、矿井水环境下稳定性测试与微观分析,获取了材料的最优配比、抗压强度、渗透系数与矿井水环境下稳定性等宏观物化性能;采用SEM微观分析手段,分析了注浆结石体的微观结构性能,考虑煤层底板情况并尽可能使用固废产物,选取粉煤灰掺量为30%、黏土掺量30%,发泡剂掺量为1%时,能够满足低成本高粘结密实充填需求;(2)通过利用预制不同裂隙类岩石试块结合自制裂隙注浆模拟系统,获得注浆过程中在不同注浆压力、不同裂隙宽度和不同裂隙粗糙度条件下的注浆情况,获得在不同条件下的注浆扩散规律,验证了固废注浆材料在试验下的可行性;(3)通过采用comsol软件模拟不同裂隙宽度、不同压力及不同粗糙程度条件下的注浆情况,获得浆液的动力粘度变化规律与浆液的流速变化规律,验证了注浆材料的可行性以及在不同条件下裂隙的渗流规律的一致性。
周恒[10](2020)在《城市地铁衬砌壁后防渗注浆材料研发与应用》文中研究说明目前,已经有超过60座城市拥有地下交通系统,运营里程超过7000km,未来将有大批地铁隧道投入到运营当中,城市地铁建设与运营安全问题关乎国家民众的生命财产,其重要意义不言而喻。而城市地铁隧道衬砌渗漏水问题作为最普遍发生的地下工程灾害,注浆法是解决这一类工程问题最常用的治理方法。然而传统的注浆材料的浆液析水率高、结石体体积稳定性差且抗渗耐久性能不足,导致一些隧道衬砌壁后注浆防渗工程收效甚微。因此,针对此类工程问题的高效注浆材料的研究迫在眉睫。本文针对衬砌渗漏水工程特性,最大限度、最全种类利用固体废弃物,以结石体抗渗性能和体积稳定为主要考核指标,研发新型衬砌壁后防渗注浆材料。采用矿物分析、室内试验、注浆模拟试验及现场试验相结合的方法,研究了新型衬砌壁后注浆材料的力学性能和工程性能,研制的新型衬砌壁后防渗注浆材料在青岛站衬砌渗漏水工程中得到成功运用。本文的主要工作及成果如下:(1)阐述衬砌壁后防渗注浆材料的设计方法和原理,基于城市地铁衬砌壁后注浆治理工程特点,提出注浆材料工程性能需求,基于水泥基材料矿物水化机理、火山灰质物活性激发原理等理论,对大掺量固废物水泥的可行性作出合理解释,并结合材料的工程现场需求,优选了性能优化剂。(2)提出新型材料各组分最佳配比的选择原则,通过研究影响材料的工程关键性能的显着性影响因素,简化了多组分注浆材料的配比实验设计,确定了衬砌壁后防渗注浆材料的最优配合比。确定了城市地铁衬砌壁后防渗注浆材料的基体组分最佳配比为硫铝酸盐水泥熟料:脱硫石膏:粉煤灰:膨润土:炉渣煤渣=22%:6.6%:2.6%:46.9%:6.3%:15.6%。基于新型水泥基材料的水化胶凝特性以及工程需求,确定性能优化剂的最佳配比为新型水泥基材料基体组分:聚羧酸减水剂:碱激发剂:高聚物=1:1.5%:2%:0.5%。(3)通过水化热测试和微观机理分析,从水化动力学和材料微观结构上解释新型衬砌壁后防渗注浆材料结石体的工程性能。优化后的新型材料水化放热快,生成有效矿物衍射峰值高,胶凝物之间高度互连从而其间的孔隙结构较少、结石体整体结构致密,拥有更好的工程性能。(4)设计了实验室模拟衬砌渗漏水注浆试验平台和模具,通过注浆材料模拟工程环境试验,研究新型注浆材料的可注性、体积稳定性和抗渗性,验证其对于衬砌壁后防渗治理工程的适用性。并将研究成果成功运用到青岛地铁青岛站渗漏水治理工程。
二、新型粉煤灰注浆材料(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、新型粉煤灰注浆材料(论文提纲范文)
(1)采空区治理再生骨料浆液物理性能及长期强度特性研究(论文提纲范文)
1 试验材料及方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验方法 |
2 结果分析与讨论 |
2.1 浆液结石率 |
2.2 浆液流动度 |
2.3 浆液凝结时间 |
2.4 浆液结石体强度特性 |
2.5 高浓度浆液性能研究 |
3 不同类型采空区充填治理浆液优选 |
4 工程应用 |
5 结语 |
(2)利用红黏土弃渣制备岩溶区注浆材料配比及其性能研究(论文提纲范文)
0 引 言 |
1 依托工程概况 |
2 实 验 |
2.1 试验材料 |
2.2 测试方法 |
2.2.1 流动度测试 |
2.2.2 凝结时间测试 |
2.2.3 泌水率测试 |
2.2.4 结石率测试 |
2.2.5 强度测试 |
3 结果与讨论 |
3.1 各因素对浆液流动度的影响 |
3.2 各因素对浆液凝结时间的影响 |
3.3 各因素对浆液泌水率的影响 |
3.4 各因素对浆液结石率的影响 |
3.5 各因素对浆液结石体强度的影响 |
4 浆液最佳配比研究 |
4.1 最佳水土比 |
4.2 最佳水泥掺量 |
4.3 最佳粉煤灰掺量 |
4.4 最佳水玻璃掺量 |
4.5 最优配比及最优配比下结石体微观结构分析 |
5 结 论 |
(3)含粉煤灰—偏高岭土二元混合物水泥—水玻璃双液浆材料特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 盾构隧道施工概述 |
1.3 盾构隧道同步注浆概述 |
1.3.1 盾尾间隙的不利之处 |
1.3.2 同步注浆的原理 |
1.3.3 同步注浆的目的 |
1.3.4 同步注浆的材料 |
1.4 课题的提出 |
1.4.1 课题的构思 |
1.4.2 技术原理 |
1.5 双液浆材料研究现状 |
1.5.1 国内研究现状 |
1.5.2 国外研究现状 |
1.6 选题背景 |
1.7 研究内容与技术路线 |
1.7.1 研究内容 |
1.7.2 技术路线 |
2 新型双液浆特性试验 |
2.1 试验原材料 |
2.2 双液浆的制备 |
2.3 流动度 |
2.3.1 试验方法 |
2.3.2 粉料配比对流动度的影响 |
2.3.3 CS体积比对流动度的影响 |
2.3.4 水玻璃模数对流动度的影响 |
2.4 泌水率 |
2.4.1 试验方法 |
2.4.2 粉料配比对泌水率的影响 |
2.4.3 减水剂含量对泌水率的影响 |
2.5 胶凝时间 |
2.5.1 试验方法 |
2.5.2 粉料配比对胶凝时间的影响 |
2.5.3 CS体积比对胶凝时间的影响 |
2.5.4 水玻璃模数对胶凝时间的影响 |
2.6 抗压强度 |
2.6.1 试验方法 |
2.6.2 粉料配比对抗压强度的影响 |
2.6.3 CS体积比对抗压强度的影响 |
2.6.4 水玻璃模数对抗压强度的影响 |
2.7 抗渗性 |
2.7.1 试验方法 |
2.7.2 粉料配比对抗渗性的影响 |
2.7.3 CS体积比对抗渗性的影响 |
2.8 本章小结 |
3 黄原胶的应用特性试验 |
3.1 黄原胶的应用前景与基本性质 |
3.2 试验原材料 |
3.3 黄原胶对流动度的影响 |
3.4 黄原胶对泌水率的影响 |
3.5 黄原胶对胶凝时间的影响 |
3.6 黄原胶对抗压强度的影响 |
3.7 黄原胶对抗渗性的影响 |
3.8 本章小结 |
4 结石体微观结构分析 |
4.1 试验仪器 |
4.2 试验原理 |
4.3 试验方法 |
4.4 试验结果 |
4.5 本章小结 |
5 富水地层盾构隧道数值模拟分析 |
5.1 ABAQUS简介 |
5.2 计算模型的建立 |
5.3 数值模拟结果分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
7 致谢 |
8 硕士期间科研成果 |
参考文献 |
(4)赤泥协同多源固废制备注浆材料组成设计、水化机理与性能调控(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 注浆材料研究现状 |
1.2.1 颗粒型注浆材料 |
1.2.2 无颗粒型注浆材料 |
1.3 赤泥概况 |
1.3.1 赤泥产生及分类 |
1.3.2 赤泥应用领域 |
1.4 赤泥制备胶凝材料研究现状 |
1.4.1 赤泥制备水泥基胶凝材料 |
1.4.2 赤泥制备地聚物类胶凝材料 |
1.5 目前存在的问题 |
1.6 研究内容与创新点 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 技术路线 |
1.6.3 创新点 |
第二章 基于多源固废协同的赤泥基胶凝材料制备理论 |
2.1 典型工业固废物化特性 |
2.1.1 物理特性 |
2.1.2 化学组成 |
2.1.3 矿相组成 |
2.2 典型工业固废基础胶凝活性 |
2.2.1 单一固废胶凝活性 |
2.2.2 多源固废复合体系胶凝活性 |
2.3 赤泥胶凝活性提升方法 |
2.3.1 物理活化 |
2.3.2 热处置 |
2.4 赤泥基胶凝材料协同机制 |
2.4.1 多源固废协同利用基本原则 |
2.4.2 低钙型赤泥基胶凝材料 |
2.4.3 高钙型赤泥基胶凝材料 |
2.4.4 赤泥基胶凝材料配合比设计方法 |
2.5 本章小结 |
第三章 赤泥基胶凝材料水化机理 |
3.1 赤泥基胶凝材料水化历程 |
3.1.1 水化过程中水赋存状态 |
3.1.2 浆体粘度经时变化规律 |
3.1.3 赤泥基胶凝材料水化历程微观结构 |
3.2 赤泥基胶凝材料水化动力学 |
3.2.1 水泥类胶凝材料水化动力学模型简介 |
3.2.2 高钙型赤泥基胶凝材料水化动力学 |
3.2.3 低钙型赤泥基胶凝材料水化动力学模型 |
3.3 本章小结 |
第四章 赤泥基注浆材料性能调控方法 |
4.1 水灰比对赤泥基注浆材料性能的作用机制 |
4.1.1 浆体流动特性 |
4.1.2 水化历程 |
4.1.3 抗压强度 |
4.2 粒径特征对赤泥基注浆材料性能的影响 |
4.2.1 浆体流动特性 |
4.2.2 水化历程 |
4.2.3 浆体稳定性 |
4.2.4 抗压强度 |
4.2.5 微观结构 |
4.3 超细掺合料对赤泥基注浆材料性能的影响 |
4.3.1 抗压强度 |
4.3.2 浆体流动特性 |
4.3.3 水化历程 |
4.3.4 基于孔隙结构的宏观工作性能作用机制 |
4.4 外加剂对赤泥基注浆材料性能调控机制 |
4.4.1 高效减水剂的吸附能力 |
4.4.2 高效减水剂在碱性环境中的稳定性 |
4.4.3 减水剂对赤泥基注浆材料工作性能的影响 |
4.4.4 抗压强度 |
4.4.5 微观结构 |
4.5 保水剂对赤泥基浆体性能的影响 |
4.5.1 浆体稳定性 |
4.5.2 浆体流动特性 |
4.5.3 抗压强度 |
4.5.4 微观结构 |
4.6 基于人工神经网络的性能动态调控方法 |
4.6.1 初凝时间 |
4.6.2 抗压强度 |
4.7 本章小结 |
第五章 赤泥基注浆材料耐久性与环境相容性研究 |
5.1 赤泥基注浆材料抗离子侵蚀性能 |
5.1.1 化学侵蚀机理分析 |
5.1.2 SO_4~(2-)、Cl~-对赤泥基注浆材料力学性能的影响 |
5.1.3 膨润土对抗侵蚀作用的影响 |
5.1.4 超细集料对抗侵蚀作用的影响 |
5.2 赤泥基注浆材料失稳破坏本构关系 |
5.2.1 超细集料失稳破坏模式的影响 |
5.2.2 离子侵蚀对失稳破坏模式的影响 |
5.3 赤泥基注浆材料碱性组分固化机制 |
5.3.1 赤泥基注浆材料碱浸出特性 |
5.3.2 碱性组分固化方法 |
5.4 赤泥基注浆材料重金属固化机制 |
5.4.1 赤泥中重金属的赋存形态 |
5.4.2 赤泥基注浆材料对重金属的固化机制 |
5.4.3 离子侵蚀作用对重金属固化效率的影响 |
5.5 赤泥基注浆材料节能降耗容量 |
5.5.1 模型介绍 |
5.5.2 赤泥基注浆材料环境影响计算模型 |
5.5.3 节能降耗容量计算 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展塑 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文及参与的项目 |
博士期间发表的论文 |
傅士期间授权专利 |
博士期间参与的科研项目 |
博士期间获得奖励 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(5)多源固废基海工注浆材料研发及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题的研究背景与意义 |
1.2 海工注浆材料研究现状 |
1.3 工业固废综合利用现状 |
1.4 工业固废制备海工注浆材料研究现状 |
1.5 多源固废制备海工注浆材料的可行性研究 |
1.6 研究内容 |
1.7 技术路线 |
1.8 创新点 |
第二章 多源固废基海工注浆材料基体矿相合成与匹配设计 |
2.1 多源固废基海工注浆材料基体设计方法 |
2.1.1 配料参数及计算方法 |
2.1.2 基体合成的实验方法 |
2.2 多源固废基海工注浆材料基体率值设计 |
2.3 率值对多源固废基海工注浆材料基体矿相构成的影响 |
2.3.1 不同率值下海工注浆材料基体矿相含量分布 |
2.3.2 不同率值下海工注浆材料基体化学键特征分析 |
2.3.3 不同率值下海工注浆材料基体岩相特征分析 |
2.4 热处理制度对多源固废基海工注浆材料基体矿相构成的影响 |
2.4.1 基体煅烧温度 |
2.4.2 基体保温时间 |
2.5 多源固废基海工注浆材料力学性能验证 |
2.6 本章小结 |
第三章 多源固废基海工注浆材料设计与性能调控方法 |
3.1 多源固废基海工注浆材料流变特性研究 |
3.1.1 固废石膏作用下海工注浆材料流变性能 |
3.1.2 矿物掺合料作用下海工注浆材料流变性能 |
3.2 多源固废基海工注浆材料基体力学特性研究 |
3.2.1 固废石膏作用下海工注浆材料力学性能 |
3.2.2 矿物掺合料作用下海工注浆材料力学性能 |
3.3 多源固废基海工注浆材料水化硬化机理研究 |
3.3.1 固废石膏作用下海工注浆材料水化硬化机理研究 |
3.3.2 矿物掺和料作用下海工注浆材料水化硬化机理研究 |
3.4 本章小结 |
第四章 多源固废基海工注浆材料抗侵蚀特性研究 |
4.1 不同侵蚀溶液下注浆材料性能变化规律 |
4.1.1 力学特性与抗蚀特性 |
4.1.2 海工注浆材料硬化浆体结构分析 |
4.2 海水环境下注浆材料性能变化规律 |
4.2.1 力学特性与抗蚀特性 |
4.2.2 海工注浆材料硬化浆体结构分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(6)循环流化床灰渣注浆充填材料应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景、目的及意义 |
1.2 CFB灰渣的研究现状 |
1.2.1 国外对于CFB灰渣的研究现状 |
1.2.2 国内对于CFB灰渣的研究现状 |
1.3 注浆充填材料的发展 |
1.3.1 国外注浆充填材料的发展现状 |
1.3.2 国内注浆充填材料的发展现状 |
1.4 本文的研究目标、内容及技术路线 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 技术路线 |
第2章 原材料和试验方法 |
2.1 原材料 |
2.1.1 水泥 |
2.1.2 循环流化床飞灰 |
2.1.3 循环流化床炉渣 |
2.1.4 粉煤灰 |
2.1.5 机制砂 |
2.1.6 水 |
2.2 试验仪器、试验方法 |
2.2.1 试验仪器 |
2.2.2 注浆充填材料工作性能试验 |
2.2.3 注浆充填材料力学性能试验 |
2.2.4 注浆充填材料膨胀性能试验 |
2.2.5 注浆充填材料微观结构试验 |
第3章 循环流化床灰渣的特性研究 |
3.1 CFB灰渣的基本特性 |
3.1.1 化学组成 |
3.1.2 矿物组成 |
3.1.3 颗粒特性 |
3.2 需水性和吸水率 |
3.2.1 CFB飞灰的需水性 |
3.2.2 CFB炉渣的吸水率 |
3.3 火山灰活性 |
3.3.1 CFB飞灰的火山灰活性 |
3.3.2 CFB炉渣的火山灰活性 |
3.4 小结 |
第4章 循环流化床飞灰注浆充填材料配合比及性能研究 |
4.1 试验方案 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 搅拌工艺研究 |
4.2.2 水泥掺量影响研究 |
4.2.3 水固比影响及与粉煤灰浆液对比研究 |
4.2.4 CFB飞灰品质影响研究 |
4.2.5 浆液工作环境影响研究 |
4.3 小结 |
第5章 循环流化床灰渣注浆充填材料配合比及性能研究 |
5.1 试验方案 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 搅拌工艺研究 |
5.2.2 水泥掺量影响研究 |
5.2.3 CFB灰渣比例影响研究 |
5.2.4 水固比影响研究 |
5.2.5 CFB炉渣品质影响及与粉煤灰机制砂浆液对比研究 |
5.2.6 浆液工作环境影响研究 |
5.3 小结 |
第6章 注浆充填材料的微观结构 |
6.1 CFB飞灰注浆充填材料的微观结构 |
6.1.1 扫描电镜分析 |
6.1.2 X射线衍射分析 |
6.2 CFB灰渣注浆充填材料的微观结构 |
6.2.1 扫描电镜分析 |
6.2.2 X射线衍射分析 |
结论与展望 |
结论 |
创新点 |
展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(7)碱激发工业废渣基盾构隧道壁后注浆浆液特性与扩散机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及问题的提出 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 问题的提出 |
1.2 盾构隧道壁后注浆材料的研究现状 |
1.2.1 单液惰性浆液 |
1.2.2 单液硬性浆液 |
1.2.3 双液浆 |
1.2.4 壁后注浆浆液研究总结 |
1.3 碱激发材料的研究现状 |
1.3.1 碱激发材料的制备与基本性质 |
1.3.2 碱激发材料的潜在应用 |
1.4 耐久性试验的研究现状 |
1.4.1 注浆材料的耐久性研究 |
1.4.2 碱激发材料在耐久性方面的优势 |
1.5 注浆理论的研究现状 |
1.5.1 传统注浆理论 |
1.5.2 盾构隧道壁后注浆理论 |
1.6 现有研究存在的不足 |
1.7 本文主要研究内容与技术路线 |
1.7.1 本文主要研究内容 |
1.7.2 本文技术路线 |
第二章 碱激发工业废渣复合胶凝材料的性能与机理研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验材料与试验方案 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 试验方案 |
2.3 试样制备与测试内容 |
2.3.1 试样制备 |
2.3.2 测试内容与方法 |
2.4 新拌合特性分析 |
2.4.1 密度 |
2.4.2 凝结时间 |
2.4.3 流动度 |
2.4.4 粘度 |
2.5 硬化特性分析 |
2.5.1 试样外观 |
2.5.2 抗压强度 |
2.5.3 抗折强度 |
2.5.4 弹性模量 |
2.5.5 吸水系数 |
2.5.6 孔隙液pH值 |
2.6 微观特性分析 |
2.6.1 物相组成(XRD) |
2.6.2 微观形貌(SEM) |
2.6.3 孔隙结构(MIP) |
2.7 本章小结 |
第三章 工业废渣基盾构隧道壁后注浆浆液的制备与性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 工业废渣基盾构隧道壁后注浆浆液设计思路 |
3.2.1 传统水泥基浆液的不足 |
3.2.2 理想盾构隧道壁后注浆浆液的提出 |
3.3 试验原材料与试验方案 |
3.3.1 试验原材料 |
3.3.2 试验配合比设计 |
3.3.3 浆液制备 |
3.3.4 性能测试 |
3.4 基本物理特性分析 |
3.4.1 新拌合浆液密度 |
3.4.2 新拌合浆液pH值 |
3.5 工作特性分析 |
3.5.1 稠度 |
3.5.2 流动度 |
3.5.3 凝结时间 |
3.5.4 泌水率 |
3.6 硬化特性分析 |
3.6.1 抗压强度 |
3.6.2 抗折强度 |
3.6.3 弹性模量 |
3.6.4 抗水分散性 |
3.6.5 抗渗性 |
3.7 孔隙结构特性分析 |
3.7.1 吸水性 |
3.7.2 可渗透孔隙率 |
3.8 浆液筛选以及性能评价 |
3.9 本章小结 |
第四章 工业废渣基盾构隧道壁后注浆浆液耐久性研究 |
4.1 引言 |
4.2 耐久性试验方案 |
4.2.1 干燥收缩试验 |
4.2.2 抗水溶蚀试验 |
4.2.3 硫酸盐侵蚀试验 |
4.3 干燥收缩特性分析 |
4.4 抗水溶蚀性能分析 |
4.4.1 pH值 |
4.4.2 EC和TDS |
4.4.3 质量稳定性 |
4.4.4 强度稳定性 |
4.5 抗硫酸盐侵蚀性能分析 |
4.5.1 试样外观 |
4.5.2 质量稳定性 |
4.5.3 强度稳定性 |
4.5.4 微观分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 工业废渣基盾构隧道壁后注浆浆液流变特性与扩散机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 工业废渣基浆液流型与流变特性 |
5.2.1 浆液流型 |
5.2.2 工业废渣基浆液流变特性测试 |
5.3 盾尾同步注浆浆液扩散机理分析 |
5.4 环向充填浆液压力形成与分布模型 |
5.4.1 基本假定 |
5.4.2 理论公式推导 |
5.5 考虑流变参数时变性的轴向充填浆液压力时空消散模型 |
5.5.1 基本假定 |
5.5.2 理论公式推导 |
5.6 考虑流变参数时变性的浆液径向渗透扩散模型 |
5.6.1 基本假定 |
5.6.2 理论公式推导 |
5.7 模型参数与模型验证 |
5.7.1 模型参数确定 |
5.7.2 理论模型验证 |
5.8 算例分析 |
5.8.1 环向充填时的浆液压力形成与分布特征 |
5.8.2 轴向充填时的浆液压力时空消散规律 |
5.8.3 径向渗透时的浆液扩散深度 |
5.9 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间主要科研成果 |
(8)考虑渗滤效应的富水砂层渗透注浆机理及试验研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 地铁穿越富水砂层典型案例分析 |
1.2.2 渗透注浆扩散理论研究 |
1.2.3 考虑渗滤效应的渗透注浆机理研究 |
1.2.4 渗透注浆可注性研究 |
1.2.5 新型浆液的研究 |
1.3 现有研究存在的问题 |
1.4 主要研究内容与方法 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 富水砂层渗透注浆渗滤效应机理研究 |
2.1 渗滤效应概述 |
2.1.1 渗滤效应基本模式 |
2.1.2 深层渗滤颗粒捕获机理 |
2.2 考虑渗滤效应的多孔介质水泥浆液流动模型 |
2.2.1 模型基本假设 |
2.2.2 宏观控制方程 |
2.2.3 表观滤速研究 |
2.2.4 压力梯度研究 |
2.2.5 宏观方程的解 |
2.3 富水砂层深层渗滤试验研究 |
2.3.1 试验装置 |
2.3.2 试验材料与试验步骤 |
2.3.3 试验结果与分析 |
2.4 本章小结 |
3 富水砂层渗透注浆可注性研究 |
3.1 砂层可注性概述 |
3.1.1 砂层可注性 |
3.1.2 砂层可注性评价指标 |
3.2 富水砂层可注性注浆试验 |
3.2.1 试验目的 |
3.2.2 材料组分与制备 |
3.2.3 试验装置与步骤 |
3.2.4 试验方案设计 |
3.2.5 试验现象 |
3.3 新型可注性评价指标研究 |
3.3.1 试验结果分析 |
3.3.2 新型可注性评价指标研究 |
3.4 本章小结 |
4 富水砂层渗透注浆径向渗流规律研究 |
4.1 多孔介质概述 |
4.1.1 多孔介质的定义 |
4.1.2 多孔介质的描述 |
4.1.3 多孔介质的孔隙率 |
4.1.4 多孔介质基本特性参数 |
4.2 宾汉流体多孔介质渗透注浆动边界渗流微分方程 |
4.2.1 宾汉流体渗透注浆的运动学方程 |
4.2.2 宾汉流体渗流微分方程 |
4.3 恒定注浆压力下多孔介质渗流动边界模型精确解析解 |
4.4 恒定注浆速率下多孔介质渗流动边界模型数值解 |
4.4.1 数学模型 |
4.4.2 数值计算方法 |
4.4.3 结果分析 |
4.5 本章小结 |
5 考虑渗滤效应的富水砂层浆液扩散规律及新型注浆材料研究 |
5.1 多孔介质两相流数值计算方法 |
5.1.1 控制方程 |
5.1.2 数值计算方法 |
5.1.3 两相流模型概述 |
5.1.4 阻力系数概述 |
5.2 考虑渗滤效应的富水砂层浆液扩散规律 |
5.2.1 计算模型的建立 |
5.2.2 结果分析 |
5.3 高流性高稳态(HFSG)注浆新型材料研发 |
5.3.1 高流性高稳态注浆材料设计原则 |
5.3.2 HFSG新型注浆材料组成与制备 |
5.3.3 试验方案设计与试验结果 |
5.3.4 试验结果分析 |
5.3.5 HFSG浆液优化机理与最优配合比确定 |
5.3.6 HFSG新型浆液渗透注浆测试 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(9)底板采动裂隙固废注浆材料的基础试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文的研究内容及技术路线 |
2 底板裂隙注浆机理研究 |
2.1 底板裂隙形态 |
2.2 底板裂隙可注性分析 |
2.3 底板裂隙注浆机理分析 |
2.4 本章小结 |
3 底板裂隙注浆材料优化试验 |
3.1 注浆原材料物化组分分析 |
3.2 单因素试验 |
3.3 试验结果分析 |
3.4 本章小结 |
4 底板预制裂隙注浆模拟试验 |
4.1 注浆试验原理 |
4.2 试验准备 |
4.3 注浆模拟试验过程 |
4.4 注浆效果评价 |
4.5 不同裂隙岩体形态注浆模拟分析 |
4.6 本章小结 |
5 采动裂隙注浆COMSOL数值模拟研究 |
5.1 COMSOL Multiphysics软件介绍 |
5.2 裂隙渗流流体方程理论推导 |
5.3 数值模型与模拟方案 |
5.4 数值模拟结果与模拟试验结果对比分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(10)城市地铁衬砌壁后防渗注浆材料研发与应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 注浆材料的研究现状 |
1.2.2 复合水泥体系的理论基础 |
1.2.3 水泥基材料性能优化研究现状 |
1.3 目前存在的主要问题 |
1.4 研究内容 |
1.5 技术路线 |
1.6 主要创新点 |
第二章 原材料与试验方法 |
2.1 研发新型注浆材料的目的 |
2.2 新型材料性能测试实验方法 |
2.3 材料性能测试实验仪器 |
2.4 试验原材料测试分析 |
2.4.1 原材料优选及物理化学分析 |
2.4.2 其他辅助性性能优化剂 |
2.5 本章小结 |
第三章 城市地铁衬砌壁后防渗注浆材料基体组分研发 |
3.1 注浆材料P-S-G体系配比实验设计 |
3.1.1 P-S-G流动度测试实验 |
3.1.2 P-S-G浆液粘度实验 |
3.1.3 P-S-G浆液析水率实验 |
3.1.4 P-S-G凝结时间测试实验 |
3.1.5 P-S-G结石体强度实验 |
3.1.6 P-S-G结石体体积稳定性实验 |
3.1.7 P-S-G结石体抗渗性实验 |
3.2 SCG基体组分配比实验设计 |
3.3 本章小结 |
第四章 城市地铁衬砌壁后防渗注浆材料性能优化 |
4.1 SCG注浆材料性能优化剂配比正交试验 |
4.2 SCG注浆材料浆液流动度影响因素研究 |
4.2.1 粉煤灰含量对SCG注浆材料浆液流动性的影响 |
4.2.2 聚羧酸减水剂含量对SCG注浆材料浆液流动性的影响 |
4.3 SCG注浆材料浆液析水率影响因素研究 |
4.3.1 膨润土含量对SCG注浆材料浆液析水率的影响 |
4.3.2 聚羧酸减水剂含量对SCG注浆材料浆液析水率的影响 |
4.4 SCG注浆材料结石体体积稳定性影响因素研究 |
4.4.1 膨润土含量对新型SCG注浆材料结石体体积稳定性的影响 |
4.4.2 碱激发剂含量对SCG注浆材料结石体28d收缩率的影响 |
4.5 SCG注浆材料结石体抗渗性影响因素研究 |
4.5.1 膨润土含量对SCG注浆材料结石体抗渗性的影响 |
4.5.2 高聚物含量对SCG注浆材料结石体28d渗透系数的影响 |
4.6 SCG注浆材料耐久性研究 |
4.6.1 SCG注浆材料硫酸盐干湿循环试验 |
4.6.2 SCG注浆材料冻融循环试验 |
4.7 SCG注浆材料水化热及微观机理分析 |
4.7.1 SCG注浆材料水化热试验 |
4.7.2 SCG注浆材料水化矿物分析 |
4.7.3 SCG注浆材料微观形貌分析 |
4.8 本章小结 |
第五章 新型注浆材料工程性能研究与现场试验 |
5.1 城市地铁衬砌渗透水治理材料工程性能试验 |
5.1.1 试验材料及试验方案 |
5.1.2 试验装置 |
5.1.3 试验步骤 |
5.1.4 试验结果分析 |
5.2 现场试验 |
5.2.1 工程概况 |
5.2.2 渗漏水情况说明 |
5.2.3 渗漏水原因分析 |
5.2.4 渗漏水治理思路与方案设计 |
5.2.5 注浆效果评价 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论和展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 进一步研究的建议与展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间参与的课题项目 |
在读期间发表的学术论文 |
在读期间申请的发明专利 |
在读期间参与的工程实践 |
在读期间获得的奖励 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
四、新型粉煤灰注浆材料(论文参考文献)
- [1]采空区治理再生骨料浆液物理性能及长期强度特性研究[J]. 何骞. 煤矿安全, 2022(01)
- [2]利用红黏土弃渣制备岩溶区注浆材料配比及其性能研究[J]. 张毅,邓边员,张延杰,桂跃. 硅酸盐通报, 2021(11)
- [3]含粉煤灰—偏高岭土二元混合物水泥—水玻璃双液浆材料特性研究[D]. 章鸿飞. 东华理工大学, 2021
- [4]赤泥协同多源固废制备注浆材料组成设计、水化机理与性能调控[D]. 张健. 山东大学, 2021
- [5]多源固废基海工注浆材料研发及性能研究[D]. 高益凡. 山东大学, 2021(12)
- [6]循环流化床灰渣注浆充填材料应用研究[D]. 徐冬杰. 河北工程大学, 2021(08)
- [7]碱激发工业废渣基盾构隧道壁后注浆浆液特性与扩散机理研究[D]. 宋维龙. 东南大学, 2021
- [8]考虑渗滤效应的富水砂层渗透注浆机理及试验研究[D]. 熊磊晋. 北京交通大学, 2020(06)
- [9]底板采动裂隙固废注浆材料的基础试验研究[D]. 朱先祥. 山东科技大学, 2020(06)
- [10]城市地铁衬砌壁后防渗注浆材料研发与应用[D]. 周恒. 山东大学, 2020(11)