В Уханьском геотехническом институте достигнут прогресс в исследованиях свойств новых тампонажных материалов ранней высокой прочности.
Технология анкеровки является широко используемой мерой армирования в геотехнической инженерии, которая может полностью проявить и улучшить внутреннюю прочность и самостабилизирующую способность окружающей породы туннеля, тем самым эффективно контролируя деформацию окружающей породы. В настоящее время это стало одним из наиболее экономичных и эффективных методов повышения стабильности инженерно-геологических работ и решения сложных инженерно-геологических задач. Являясь важным компонентом анкерной конструкции, цементное тело играет решающую роль в повышении несущей способности анкерных стержней (тросов). Среди них улучшение текучести, времени схватывания, механической прочности и других показателей тампонажного материала является основным способом повышения эффективности тампонажного армирования.
С этой целью исследовательский коллектив по механике строительного процесса Института механики горных пород и грунтов Китайской академии наук разработал новый тип раннего высокопрочного тампонажа на основе ферроалюминатного цементного клинкера, обычного портландцемента, ангидрита и известняковый порошок. Посредством испытаний на одноосное сжатие, рентгеновской дифракции, термогравиметрического анализа, испытаний на проникновение ртути и других методов макроскопических и микроскопических испытаний можно выявить законы эволюции механической прочности, продуктов гидратации, скорости расширения, микроструктуры и других показателей эффективности тампонажающего материала. были систематически изучены. Был выявлен механизм ранней гидратации, а эффективность анкеровки раннего высокопрочного тампонажного материала была проверена посредством численного моделирования и испытаний на выдергивание анкера на месте. Результаты показали, что начальное время схватывания раннего высокопрочного тампонажного материала составляет всего 25 минут, время окончательного схватывания – 40 минут, а текучесть – 282 мм. Скорость свободного расширения демонстрирует нелинейную тенденцию роста со средней скоростью роста 4,51 ‰/день в течение 14-дневного возраста. Прочность на одноосное сжатие может достигать 40,3 МПа в 1-дневном возрасте, увеличиваясь до 61,7 МПа в 7-дневном возрасте и оставаясь стабильной. Основными продуктами гидратации высокопрочного тампонажного материала являются эттрингит и гель гидроксида алюминия, причем содержание фаз остается стабильным после 1 суток гидратации. За счет быстрого увеличения содержания продуктов гидратации и объемного расширения пористая структура высокопрочного тампонажного материала уплотняется. Численное моделирование и полевые испытания показали, что ранний высокопрочный тампонажный материал значительно улучшает характеристики крепления предварительно напряженных анкерных стержней по сравнению с обычным портландцементом. Этот новый тип тампонажного материала демонстрирует превосходные характеристики ранней прочности, высокую прочность и небольшое расширение на начальной стадии гидратации, что делает его пригодным для инженерных нужд, таких как анкеровка цементного раствора и армирование слоев.
Результаты исследования были опубликованы в ведущем журнале в области гражданского строительства, строительства и строительных материалов. Исследовательская работа финансировалась Второй научной экспедицией и исследовательской программой Тибетского плато (№ 2019QZKK0904), крупным проектом Национального фонда естественных наук Китая (№ 51991392) и Национальной программой ключевых исследований и разработок (№ 2021YFC3100805, 2021YFC3100802). ).
Бумажная ссылка://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.134324
Более подробная геотехническая информация сосредоточена на свайном оборудовании LIMTA.
