復(fù)合水泥基土石壩防滲注漿材料試驗研究.pdf

1、土石壩滲流問題直接關(guān)系著水利工程的投資與安全，注漿是解決土石壩滲流問題的主要手段之一。目前水利工程中使用的注漿防滲材料主要為水泥漿和化學(xué)漿。但是化學(xué)漿成本相對較高，而且有可能會對環(huán)境產(chǎn)生一定的污染，且耐久性較差，因此并未得到普遍使用;而水泥漿雖具有成本低、結(jié)石體強度高等優(yōu)點，但也存在著流動性差、結(jié)石率低等問題，一定程度上影響注漿效果。本文結(jié)合防滲注漿的設(shè)計要求，并根據(jù)土石壩及穿壩涵管的損壞程度不同，通過試驗的方法研發(fā)出兩種不同的注漿材料

2、。
　　復(fù)合水泥基單液注漿材料是以700目PO.425硅酸鹽水泥為基本材料，摻加粉煤灰及膨潤土，將減水劑、膨脹劑作為外加劑，對不同配比的材料進行漿液凝結(jié)時間、漿液流動性及結(jié)石體物理性能等試驗分析，并參考掃描電鏡試驗結(jié)果，最終綜合各試驗數(shù)據(jù)，選定最佳配合比為:70％700目PO.425硅酸鹽水泥、25％粉煤灰、5％鈉基膨潤土、無減水劑、5％CSA高效膨脹劑（外加劑）。主要結(jié)論包括:摻加膨潤土可以增加漿液穩(wěn)定性，提高結(jié)石率，但同時會降

3、低漿液流動性，摻加適量粉煤灰可以增加漿液流動性，提高漿液可注性;但隨著膨潤土和粉煤灰摻入比例的增加，漿液結(jié)石體的物理性能會有明顯下降;因而膨潤土和粉煤灰的摻加比例應(yīng)適宜。
　　復(fù)合水泥基—水玻璃雙液注漿材料在傳統(tǒng)水泥—水玻璃雙液注漿材料的基礎(chǔ)上添加了粉煤灰和膨潤土，在保證傳統(tǒng)材料凝膠時間短、早期抗壓強度高等優(yōu)點的基礎(chǔ)上，改善了傳統(tǒng)材料穩(wěn)定性差等弊端。通過不同體積的水泥基材料與水玻璃混合，對不同的配比進行了漿液膠凝時間及結(jié)石體物理性

4、能的試驗分析，并結(jié)合掃描電鏡試驗分析，最終選定最佳配合比為:70％水泥、25％粉煤灰、5％膨潤土，水泥基漿液與水玻璃(39°Bé)體積比2∶1。主要結(jié)論包括:在復(fù)合水泥基材料中加入水玻璃，可以大幅縮短漿液的膠凝時間，但加入過多會大幅降低漿液結(jié)石體的物理性能，加入量小會使?jié){液膠凝時間太短，注漿過程難以控制;摻加粉煤灰雖然會使?jié){液凝結(jié)時間增長、結(jié)石體物理性能降低，但一定比例粉煤灰可以改善漿液的流動性，還可以降低成本。
　　滲流對土石壩

5、的影響包括:第一、滲透水可能會對穿壩涵管形成接觸沖刷，致使涵管表面的混凝土剝落，影響涵管的耐久性;第二、滲透水可能會使穿壩涵管上下兩側(cè)受力不均勻，產(chǎn)生不均勻沉降、致使涵管表面混凝土開裂，影響涵管的耐久性，嚴(yán)重時還可能導(dǎo)致涵管漏水。根據(jù)兩種不同情況，制定了兩種不同的注漿施工方案:對于水力坡降小，只形成滲流通道的情況，采用復(fù)合水泥基單液注漿材料進行劈裂注漿進行處理;對于水力坡降較大且形成管涌的情況，采用復(fù)合水泥基—水玻璃雙液注漿材料進行劈裂