水泥_水玻璃双液浆的特性试验研究及应用.pdf

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1、铁道建筑128RailwayEngineeringDecember，2011文章编号:1003-1995(2011)12-0128-03水泥—水玻璃双液浆的特性试验研究及应用11213安妮，赵宇，石文广，孙红月，朱汉华(1.浙江大学建筑工程学院，浙江杭州310058;2.浙江省大成建设集团有限公司，浙江杭州310012;3.浙江省公路管理局，浙江杭州310009)摘要:针对盾构施工过程中常出现的壁后注浆问题，比较单液浆和水泥—水玻璃双液浆的优缺点，得出水泥—水玻璃双液浆更适合于城市地铁施工的盾构壁后注浆，因此进行

2、水泥—水玻璃双液浆的相关特性研究试验，得出水泥—水玻璃双液浆凝胶时间、一轴抗压强度的影响因素及相关规律。将其应用于某实际工程取得了良好效果，可以为相关的盾构注浆施工提供借鉴。关键词:壁后注浆水泥—水玻璃双液浆凝胶时间一轴抗压强度中图分类号:U455.43;TU472.6文献标识码:A地铁施工多使用盾构工法进行，保证工作面稳定类作硬化剂)两种浆液混合，则变成胶态溶液，成为水和防止地层变形是施工过程中应该重点考虑的问题。泥—水玻璃双液浆，可以达到加快凝固、提高凝结强度地层变形原因系盾尾脱离管片后，管片背面出现超挖的目

3、的。的空隙所致，若不及时进行注浆填充空隙，则会造成地水泥本身的凝结和硬化主要是水泥水化析出凝胶层变形，进而对邻近的地面构筑物产生破坏性的影响。性的物质所引起的，水泥本身所含的矿物遇水发生反双液浆因凝结时间短、固结后强度高、不易渗入周边土应产生氢氧化钙和水化硅酸钙凝胶等。体等优点广泛应用于实际工程中，尤其是在含水量较3CaO·SiO2+(n+1)H2O2CaO·SiO2·nH2O+高的软土层地区中应用，如城市地铁、近海岸建筑物、Ca(OH)2(1)［1-2］海底隧道等工程。然而，目前双液浆的使用主要而水泥与水玻

4、璃的主要化学反应方程式为依靠现场经验，对于双液浆试验特性的研究不多。李3Ca(OH)2+NaO·nSiO2+mH2OCa·nSiO2·［3］科等在对于双液浆强度及其应力应变特性三轴试mH2O+2NaOH(2)验的研究中，提出水泥与水玻璃的配比存在一个“最由上述反应式看出水泥水化及其与水玻璃反应后佳值”，但未涉及更重要的凝胶时间和凝结强度。陆所得产物大致相同，但水玻璃与水泥的反应速度比水［4］兆阳等进行双液浆中有关水灰比、水玻璃浓度、水泥水化反应要快，因此双液浆的凝胶时间较短，还可以泥浆—水玻璃体积比的试验，但

5、并未采用地下工程现通过加缓凝剂等措施方便地控制时间。对于凝胶固结场更为常用的P．O42.5R水泥进行试验，且水泥浆—体的强度而言，从化学反应式可以看出，原本强度很弱水玻璃配比较少。本文采用不同配比的双液浆全面系的水玻璃和水泥、黏土发生反应后，生成相对强度较高统地进行试验，着重讨论了双液浆的初凝时间和最优的硅酸钙，土体被加固并板结变硬，从而提高了土体的配比下不同龄期试件一轴抗压强度的影响因素，并将承载能力。试验结论应用于某实际工程取得了良好效果，为相关2试验方法工程提供借鉴。本实验采用地下工程施工中最为常用的1水泥

6、—水玻璃双液浆注浆的化学原理P．O42.5R普通水泥配制水泥浆液，水玻璃溶液是以硅当地下水较丰富时，注浆过程中使用单液浆难以酸钠为主要成分。根据经验值，将水玻璃溶液的浓度达到较好的密实性。把A液(水泥类)和B液(水玻璃定为35°Be'，为控制初始条件一致，浆液采用随用随配的原则。通过调整加入的水泥量、水玻璃量、水泥与水玻璃收稿日期:2011-06-15;修回日期:2011-07-31基金项目:浙江省重大科技专项和优先主题项目(2010C13029)配比，测定不同情况下双液浆的凝胶时间和一轴抗压作者简介:安妮(19

7、90—)，女，山西运城人，硕士研究生。强度，整个试验过程中，室内温度控制在20℃。2011年第12期水泥—水玻璃双液浆的特性试验研究及应用129时，主要通过调节单位体积双液浆中水泥用量来实现。3试验结果及讨论2)在单位体积双液浆中加入的水玻璃量一定时，3.1水泥量和水玻璃量对双液浆凝胶时间的影响随着水泥用量的增加，双液浆的凝胶时间有大幅度为测定双液浆中水泥量和水玻璃量的多少对于双下降。液浆凝胶时间的影响，将200L，300L，400L，500L水3.2水泥浆与水玻璃体积比对双液浆凝胶时间的影响玻璃和25kg，50

8、kg，75kg，100kg，125kg，150kg水泥为测定水泥浆与水玻璃体积比对于双液浆凝胶时及相应的水进行混合配比，共得24组试样，分别测试间的影响，设定温度为20℃，水灰比为0.75∶1，采用每个试样的凝胶时间，结果如图1和图2所示。P．O42.5R的普通水泥，浓度为35°Be'的水玻璃，配制出水泥浆与水玻璃体积比为1∶0.3，1∶0.4，1∶0.5，1∶0.6，1