Se han logrado avances en la investigación sobre las propiedades de nuevos materiales de lechada temprana de alta resistencia en el Instituto Geotécnico de Wuhan
La tecnología de anclaje es una medida comúnmente utilizada para el refuerzo en ingeniería geotécnica, que puede ejercer y mejorar plenamente la resistencia inherente y la capacidad de autoestabilización de la roca circundante del túnel, controlando así de manera efectiva la deformación de la roca circundante. Ahora se ha convertido en uno de los métodos más económicos y eficaces para mejorar la estabilidad de la ingeniería geotécnica y resolver problemas complejos de ingeniería geotécnica. Como componente importante de la estructura de anclaje, el cuerpo de lechada desempeña un papel crucial en la mejora de la capacidad de carga de las varillas de anclaje (cables). Entre ellos, mejorar la fluidez, el tiempo de fraguado, la resistencia mecánica y otros indicadores del material de lechada es la forma principal de mejorar el rendimiento del refuerzo de la lechada.
Con este fin, el equipo de investigación sobre mecánica de procesos de construcción del Instituto de Mecánica de Rocas y Suelos de la Academia de Ciencias de China, ha desarrollado un nuevo tipo de material de lechada temprano de alta resistencia basado en clínker de cemento de ferroaluminato, cemento Portland ordinario, anhidrita y polvo de piedra caliza. A través de pruebas de compresión uniaxial, pruebas de difracción de rayos X, pruebas de análisis termogravimétrico, pruebas de intrusión de mercurio y otras técnicas de prueba macroscópicas y microscópicas, se pueden conocer las leyes de evolución de la resistencia mecánica, los productos de hidratación, la tasa de expansión, la microestructura y otros indicadores de desempeño del material de lechada. fueron estudiados sistemáticamente. Se reveló el mecanismo de hidratación inicial y se verificó el rendimiento del anclaje del primer material de lechada de alta resistencia mediante simulaciones numéricas y pruebas de extracción del anclaje en el sitio. Los resultados mostraron que el tiempo de fraguado inicial del material de lechada inicial de alta resistencia es de sólo 25 minutos, con un tiempo de fraguado final de 40 minutos y una fluidez de 282 mm. La tasa de expansión libre muestra una tendencia de crecimiento no lineal, con una tasa de crecimiento promedio de 4,51 ‰/d en un período de 14 días. La resistencia a la compresión uniaxial puede alcanzar 40,3 MPa al día 1, aumentando a 61,7 MPa a los 7 días y permaneciendo estable. Los principales productos de hidratación del material de lechada de alta resistencia son etringita y gel de hidróxido de aluminio, y el contenido de la fase permanece estable después de 1 día de hidratación. Debido al rápido aumento del contenido de productos de hidratación y a la expansión del volumen, la estructura porosa del material de lechada de alta resistencia se vuelve más densa. Las simulaciones numéricas y las pruebas de campo han demostrado que el primer material de lechada de alta resistencia mejora significativamente el rendimiento de anclaje de las varillas de anclaje pretensadas en comparación con el cemento Portland común. Este nuevo tipo de material de lechada exhibe excelentes características de resistencia temprana, alta resistencia y ligera expansión durante la etapa inicial de hidratación, lo que lo hace adecuado para necesidades de ingeniería como anclaje de lechada y refuerzo de estratos.
Los resultados de la investigación se han publicado en la revista más importante en el campo de la ingeniería civil, Construcción y Materiales de Construcción. El trabajo de investigación fue financiado por el Programa de Investigación y Expedición Científica de la Segunda Meseta Tibetana (No. 2019QZKK0904), el Proyecto Principal de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (No. 51991392) y el Programa Nacional Clave de Investigación y Desarrollo (No. 2021YFC3100805, 2021YFC3100802 ).
Enlace del artículo://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.134324
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