تم إحراز تقدم في البحث عن خصائص مواد الحشو الجديدة عالية القوة في معهد ووهان الجيوتقني
تقنية التثبيت هي إجراء شائع الاستخدام للتعزيز في الهندسة الجيوتقنية، والتي يمكنها ممارسة وتحسين القوة الكامنة والقدرة على الاستقرار الذاتي للصخور المحيطة بالنفق، وبالتالي التحكم بشكل فعال في تشوه الصخور المحيطة. لقد أصبحت الآن واحدة من أكثر الطرق اقتصادية وفعالية لتحسين استقرار الهندسة الجيوتقنية وحل مشاكل الهندسة الجيوتقنية المعقدة. باعتباره مكونًا مهمًا في هيكل التثبيت، يلعب جسم الحشو دورًا حاسمًا في تحسين قدرة تحمل قضبان التثبيت (الكابلات). من بينها، تحسين السيولة، وقت الإعداد، القوة الميكانيكية، والمؤشرات الأخرى لمواد الحشو هي الطريقة الرئيسية لتعزيز أداء تقوية الحشو.
ولتحقيق هذه الغاية، قام فريق البحث في ميكانيكا عمليات البناء من معهد ميكانيكا الصخور والتربة، التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، بتطوير نوع جديد من مواد الحشو المبكرة عالية القوة التي تعتمد على كلنكر الأسمنت الحديدي، والأسمنت البورتلاندي العادي، والأنهيدريت، و مسحوق الحجر الجيري. من خلال اختبارات الضغط أحادي المحور، واختبارات حيود الأشعة السينية، واختبارات تحليل قياس الوزن الحراري، واختبارات تسرب الزئبق، وغيرها من تقنيات الاختبار العيانية والمجهرية، وقوانين تطور القوة الميكانيكية، ومنتجات الترطيب، ومعدل التمدد، والبنية المجهرية، ومؤشرات الأداء الأخرى لمواد الحشو. تمت دراستها بشكل منهجي. تم الكشف عن آلية الترطيب المبكرة، وتم التحقق من أداء التثبيت لمواد الحشو المبكرة عالية القوة من خلال عمليات المحاكاة الرقمية واختبارات سحب المرساة في الموقع. أظهرت النتائج أن وقت الإعداد الأولي لمواد الحشو المبكرة عالية القوة هو 25 دقيقة فقط، مع وقت إعداد نهائي قدره 40 دقيقة وسيولة تبلغ 282 ملم. يُظهر معدل التوسع الحر اتجاه نمو غير خطي، بمتوسط معدل نمو قدره 4.51 ‰/يوم خلال عمر 14 يومًا. يمكن أن تصل قوة الضغط أحادية المحور إلى 40.3 ميجا باسكال عند عمر يوم واحد، وتزيد إلى 61.7 ميجا باسكال عند عمر 7 أيام وتظل مستقرة. منتجات الترطيب الرئيسية لمواد الحشو عالية القوة هي الإترينجيت وهلام هيدروكسيد الألومنيوم، ويظل محتوى الطور ثابتًا بعد يوم واحد من الترطيب. بسبب الزيادة السريعة في محتوى منتجات الترطيب وتوسيع الحجم، يصبح هيكل المسام لمواد الحشو عالية القوة أكثر كثافة. أظهرت عمليات المحاكاة العددية والاختبارات الميدانية أن مواد الحشو المبكرة عالية القوة تحسن بشكل كبير أداء التثبيت لقضبان التثبيت سابقة الإجهاد مقارنة بالأسمنت البورتلاندي العادي. يُظهر هذا النوع الجديد من مواد الحشو خصائص ممتازة للقوة المبكرة، والقوة العالية، والتوسع الطفيف خلال المرحلة الأولية من الترطيب، مما يجعله مناسبًا للاحتياجات الهندسية مثل ترسيخ الحشو وتعزيز الطبقة.
تم نشر نتائج البحث في أفضل المجلات في مجال الهندسة المدنية والتشييد ومواد البناء. تم تمويل العمل البحثي من قبل برنامج البعثة العلمية والأبحاث الثانية لهضبة التبت (رقم 2019QZKK0904)، والمشروع الرئيسي للمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (رقم 51991392)، والبرنامج الوطني للبحث والتطوير الرئيسي (رقم 2021YFC3100805، 2021YFC3100802). ).
رابط الورق://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.134324
تركز المزيد من المعلومات الجيوتقنية على آلات دق الخوازيق LIMTA.
