矿渣微粉新型注浆材料的开发试验研究

论文摘要

矿渣微粉作为一种新型建筑材料,因其具有价格低、粒度细等多种优越性而在建筑水泥混凝土工程中得到了较多的应用。但其是否可作为注浆材料应用于注浆工程中,目前国内外研究的很少。本文以矿渣微粉为主要原料,选择其它添加材料,利用均匀设计理论,通过实验室配方试验,进行了矿渣微粉新型注浆浆液的开发研究。利用矿渣微粉作为注浆材料,既能做到矿渣资源化利用,又能提高注浆效果,降低注浆成本。在工程需求量大、讲究经济效益的今天,其试验研究工作具有十分重要的意义。矿渣微粉与普通水泥有着相同的活性物质,但其含量不同。研究矿渣微粉与普通水泥的差异,让其能具有普通水泥的注浆效果,而在价格上又比普通水泥便宜,这就是本文研究的主旨。文中主要做了以下几个方面的研究：1、矿渣微粉浆液与普通水泥浆液的基本物理性能的对比。通过对比,在相同的水灰比条件下,发现两者在浆液粘度与比重上基本没有差异；在析水率上,在水灰比为0.6时,矿渣微粉浆液的析水率要略大；在水灰比为0.8～1.0时,矿渣微粉浆液的析水率比水泥浆液小,两者相差也不太大。2、进行了添加剂的试验研究。针对矿渣微粉浆液凝固性差特性,选择了两种添加剂,激发其活性。通过单因素试验,得出了主要因素的影响范围,为均匀设计的参数选择提供了依据。3、采用均匀设计软件安排实验方案,设计了13种配方。将各配方的试件做了3d、7d、14d、部分21d的抗压强度测定。发现试件3d、7d的抗压强度变化很小,而后期强度增长很快。4、将测定的抗压强度的结果进行了回归分析,得出了对应的回归方程,并通过优化设计,得出了最优的试验条件,即在所选试验材料条件下的较佳配方。文中对于矿渣微粉作为注浆材料的研究,是初步的探索性研究,虽然得出了一些成果,但其作为注浆材料的实效性有待深入研究。图35表32参65

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的提出及研究目的
• 1.1.1 课题的提出
• 1.1.2 课题研究的目的
• 1.2 注浆材料的发展历史及发展方向
• 1.2.1 注浆技术的现状与发展
• 1.2.2 国内外注浆材料的发展历史
• 1.2.3 注浆材料发展方向
• 1.2.4 矿渣微粉的研究与应用
• 1.3 研究内容和拟解决的问题
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 拟解决的问题
• 1.4 研究方法及技术路线
• 2 矿渣微粉新型注浆材料的原材料性能分析
• 2.1 矿渣微粉简介
• 2.1.1 矿渣微粉质量的评定方法
• 2.1.2 矿渣微粉质量要求
• 2.2 实验基料的化学成分及质量技术指标
• 2.3 矿渣微粉浆液的物化机理
• 2.3.1 基料与普通水泥材料成分对比分析
• 2.3.2 水泥浆液固化机理分析
• 2.3.3 基料的化学反应机理
• 3 矿渣微粉浆液的物理及化学性能试验
• 3.1 注浆材料的性能
• 3.1.1 注浆材料的性能分类
• 3.1.2 理想注浆材料的选择要求
• 3.2 矿渣微粉浆液与普通水泥浆液的物理性能对比
• 3.2.1 浆液凝胶性试验
• 3.2.2 浆液粘度测定
• 3.2.3 浆液比重测定
• 3.2.4 浆液析水率测定
• 3.2.5 浆液的稳定性试验
• 3.2.6 结石率测定
• 3.2.7 浆液筛余量
• 3.2.8 PH值测试
• 4 矿渣微粉浆液配比试验的均匀设计
• 4.1 均匀设计简介
• 4.1.1 均匀设计的提出
• 4.1.2 均匀设计的原理
• 4.1.3 均匀设计理论的发展
• 4.1.4 均匀设计的优点
• 4.1.5 均匀设计的基本步骤
• 4.2 矿渣微粉浆液单因素试验结果及分析
• 4.2.1 添加剂A对浆液性能的影响
• 4.2.2 添加剂B对浆液性能的影响
• 4.3 均匀设计配方
• 4.3.1 确定均匀设计的影响因素及范围
• 4.3.2 均匀设计表选择
• 4.3.3 试验方案安排
• 5 矿渣微粉浆液的配比试验
• 5.1 矿渣微粉浆液粘度与比重试验结果及分析
• 5.1.1 矿渣微粉浆液粘度试验结果及分析
• 5.1.2 矿渣微粉浆液比重试验结果及分析
• 5.2 矿渣微粉浆液的抗压强度试验结果及分析
• 5.2.1 试件制作养护过程
• 5.2.2 抗压强度测定
• 5.2.3 3d抗压强度试验
• 5.2.4 7d抗压强度试验
• 5.2.5 14d抗压强度试验
• 5.2.6 3个龄期试验结果分析
• 5.3 均匀设计结果及回归分析
• 5.3.1 3d抗压强度回归分析
• 5.3.2 7d抗压强度回归分析
• 5.3.3 14d抗压强度回归分析
• 5.4 均匀设计优化
• 5.4.1 3d试验配方均匀设计优化
• 5.4.2 7d试验配方均匀设计优化
• 5.4.3 14d试验配方均匀设计优化
• 5.5 试验现象及综合分析
• 5.5.1 试件浸泡现象
• 5.5.2 结石率低现象
• 5.5.3 试件变色现象
• 5.5.4 试件缩径现象
• 5.5.5 试件蓬松毛刺现象
• 5.5.6 试件破坏现象
• 5.6 试验综合结果表
• 5.7 最佳条件试验结果
• 6 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介及读研期间主要科研成果