水泥基注浆材料早强机理与应用讨论
1、水泥基注浆材料早强机理讨论
水泥基注浆材料是通过水泥矿物组成的变化,并加入微量的改性材料和低掺量的特种超早强剂,使水泥在极短的时间内迅速度过诱导期,直接进入水化硬化反应的初期,在水泥水化的初期,试体成型30分钟时就可以形成的大量钙矾石,这些钙矾石对发展着的水泥石结构首先是起着凝结作用,然后组成骨架,同时形成的水化氧化铝以及C-S-H凝胶填充着水泥石的孔隙,使水泥石致密而具有一定的结构强度。
水泥基注浆材料,在30分钟内就有大量的钙矾石生成,同时还有大量的没有水化的石膏和无水硫铝酸钙,此外,有少量的C3S和微量的氢氧化钙。1天、3天时,无水硫铝酸钙继续减少,钙矾石继续生长,并且逐步致密化,石膏的量也略有降低,同时,有大量的其它水化产物形成。28天时,水化的主要产物为钙矾石、其它水化产物以及因缺水而没有参加反应的剩余的石膏、C3S和少量的无水硫铝酸钙。
钙矾石是水泥结构的骨架,由于在30分钟、5小时就有大量的钙矾石形成,所以,宏观性能上,试块30分钟时就会产生很高的强度,初期生成大量的钙矾石,是超早强注浆料30分钟强度高的主要原因。
由于钙矾石为针状、棒状的晶体,除大幅度提高早期强度外,还填充浆体的毛细孔,使浆体形成致密的结构,钙矾石的不断形成,使浆体的结构更加致密,并使浆体或混凝土产生良好的微膨胀性,补偿浆体由于初期水化剧烈而产生降温收缩裂缝和干缩裂缝。体现在宏观性能上,硬化浆体具有良好抗渗性、抗硫酸盐侵蚀性以及微膨胀性。
2、水泥基注浆材料应用讨论
目前我国部分铁路隧道、公路隧道,由于混凝土质量上的原因,以及地质构造等原因,存在着渗漏水现象,如果不及时治理,有可能出现涌水、冰柱现象,造成衬砌脱落、路基松动、下沉,电器设备短路,严重影响隧道和线路设备的使用寿命。
如我国某铁路干线的某交通枢纽的隧道内的铁路基础,由于基础病害严重,出现中、边水沟烂底,基床连同中心水沟墙脚一起“吊空”现象,沟墙出现横纵向裂缝,基床存在断裂类病害。 “吊空”更使中、边沟贯通,线路下沉,轨道几何状态难以保持,严重威胁行车安全。列车的运行速度受到了很大的限制,列车在进入隧道之前,不得不减速运行,列车实行60公里/小时限速,无法达到铁道部要求火车全面提速的部令。
由于干线列车密度大,高峰时每日对开列车90对以上,天窗时间短,每日可进行施工的天窗时间仅为70分钟。虽然基床病害严重,但不能采用封锁断道、破底重整的传统施工方法。病害整治难点为:在运营线路上,强涌水、短“天窗”,扣轨工件无法拆除,一般防水、速凝工程材料均不适应施工需要。利用两辆列车之间的最大间隙,使用水泥基注浆材料进行注浆,在不影响列车运行的情况下,对路基进行加固、堵漏修复,可以得到良好的效果。
在地质情况复杂的超高层建筑基坑或热力沟开挖过程中,可能会遇到大量涌水、边坡易坍塌的现象,给施工带来很大的困难,严重时会造成周围的建筑物出现移位、不均匀沉陷、裂缝甚至坍塌,造成国家财产的巨大损失,危害人民的生命安全。
由于旧的混凝土工程或新建混凝土工程都是水泥基的,因此,快速材料一般以水泥基材料为主,有利于新老材料的密切结合。用于快速修复的水泥基注浆材料,可以使修复的混凝土在很短的时间(一天或数小时)达到一定的强度。
1、水泥基注浆材料早强机理讨论
水泥基注浆材料是通过水泥矿物组成的变化,并加入微量的改性材料和低掺量的特种超早强剂,使水泥在极短的时间内迅速度过诱导期,直接进入水化硬化反应的初期,在水泥水化的初期,试体成型30分钟时就可以形成的大量钙矾石,这些钙矾石对发展着的水泥石结构首先是起着凝结作用,然后组成骨架,同时形成的水化氧化铝以及C-S-H凝胶填充着水泥石的孔隙,使水泥石致密而具有一定的结构强度。
水泥基注浆材料,在30分钟内就有大量的钙矾石生成,同时还有大量的没有水化的石膏和无水硫铝酸钙,此外,有少量的C3S和微量的氢氧化钙。1天、3天时,无水硫铝酸钙继续减少,钙矾石继续生长,并且逐步致密化,石膏的量也略有降低,同时,有大量的其它水化产物形成。28天时,水化的主要产物为钙矾石、其它水化产物以及因缺水而没有参加反应的剩余的石膏、C3S和少量的无水硫铝酸钙。
钙矾石是水泥结构的骨架,由于在30分钟、5小时就有大量的钙矾石形成,所以,宏观性能上,试块30分钟时就会产生很高的强度,初期生成大量的钙矾石,是超早强注浆料30分钟强度高的主要原因。
由于钙矾石为针状、棒状的晶体,除大幅度提高早期强度外,还填充浆体的毛细孔,使浆体形成致密的结构,钙矾石的不断形成,使浆体的结构更加致密,并使浆体或混凝土产生良好的微膨胀性,补偿浆体由于初期水化剧烈而产生降温收缩裂缝和干缩裂缝。体现在宏观性能上,硬化浆体具有良好抗渗性、抗硫酸盐侵蚀性以及微膨胀性。
2、水泥基注浆材料应用讨论
目前我国部分铁路隧道、公路隧道,由于混凝土质量上的原因,以及地质构造等原因,存在着渗漏水现象,如果不及时治理,有可能出现涌水、冰柱现象,造成衬砌脱落、路基松动、下沉,电器设备短路,严重影响隧道和线路设备的使用寿命。
如我国某铁路干线的某交通枢纽的隧道内的铁路基础,由于基础病害严重,出现中、边水沟烂底,基床连同中心水沟墙脚一起“吊空”现象,沟墙出现横纵向裂缝,基床存在断裂类病害。 “吊空”更使中、边沟贯通,线路下沉,轨道几何状态难以保持,严重威胁行车安全。列车的运行速度受到了很大的限制,列车在进入隧道之前,不得不减速运行,列车实行60公里/小时限速,无法达到铁道部要求火车全面提速的部令。
由于干线列车密度大,高峰时每日对开列车90对以上,天窗时间短,每日可进行施工的天窗时间仅为70分钟。虽然基床病害严重,但不能采用封锁断道、破底重整的传统施工方法。病害整治难点为:在运营线路上,强涌水、短“天窗”,扣轨工件无法拆除,一般防水、速凝工程材料均不适应施工需要。利用两辆列车之间的最大间隙,使用水泥基注浆材料进行注浆,在不影响列车运行的情况下,对路基进行加固、堵漏修复,可以得到良好的效果。
在地质情况复杂的超高层建筑基坑或热力沟开挖过程中,可能会遇到大量涌水、边坡易坍塌的现象,给施工带来很大的困难,严重时会造成周围的建筑物出现移位、不均匀沉陷、裂缝甚至坍塌,造成国家财产的巨大损失,危害人民的生命安全。
由于旧的混凝土工程或新建混凝土工程都是水泥基的,因此,快速材料一般以水泥基材料为主,有利于新老材料的密切结合。用于快速修复的水泥基注浆材料,可以使修复的混凝土在很短的时间(一天或数小时)达到一定的强度。