文档名：缓凝型水泥浆液配合比优化及锚孔浆岩界面特性影响研究
摘要：针对预应力锚杆后张法施工中自由段浆液流动性和缓凝效果差的工程难题,提出使用标准型聚羧酸减水剂作为掺加剂以实现水泥浆液缓凝并提高其工作性能,探究其对锚孔浆岩界面特性的影响.采用室内试验、SEM电镜扫描等手段,结合Matlab多目标优化等方法,对掺加减水剂的缓凝型水泥浆液的锚固性能及配合比优化展开研究,得出适用于预应力锚杆自由段的注浆材料及其最优配合比,并与现行规范推荐配合比进行锚孔横断面结石特性对比试验.研究结果表明:1)随着水灰比增大,水泥浆液的流动度和凝结时间增大,体积结石率和抗压强度减小;随着减水剂掺量的增大,水泥浆液的流动度和凝结时间增大,体积结石率减小,减水剂对浆液抗压强度影响较小;2)未掺加减水剂时,浆液结石体致密性随着水灰比的增大而降低,掺加减水剂使得浆液结石体表面局部存在相对较大尺度的孔或孔隙,对宏观结石体强度有一定影响;3)通过Matlab多目标优化方法推荐了缓凝型水泥浆液最优配合比为水灰比0.3,减水剂掺量1.85％,相关性能参数符合规范要求,且流动度与抗压强度较规范推荐配合比分别提升了72.3％和107％;4)浸水围岩会弱化浆岩界面的抗剪强度,因此在锚杆灌浆过程中保证横断面结石率有利于提高浆岩界面的抗剪强度,本文提出的最优配合比浆液抗剪强度优于规范推荐配合比浆液.
Abstract：Inviewoftheengineeringproblemssuchaspoorslurryflowandretardingeffectinthefreesectionduringpost-tensioningofprestressedanchorbolt,standardpolycarboxylicacidwaterreducingagentwasproposedtoslowdowncementslurryandimproveitsperformance.Itsinfluenceontheslurryrockinterfacecharacteristicsofanchorholewasexplored.Laboratorytests,SEMelectronmicroscanningandothermeans,combinedwithMatlabmulti-objectiveoptimizationmethods,wereusedtostudytheanchoringperformanceandmixoptimizationofslowsettingcementslurrymixedwithwaterreducingagent.Thegroutingmaterialsuitableforthefreesectionofprestressedanchorboltanditsoptimalmixratiowereobtained.Thecross-sectionalstonecharacteristicsofanchorholesweretestedwiththemixratiorecommendedbycurrentnorms.Theresultsareshownasfollows.(1)Withtheincreaseofwater-cementratio,thefluidityandsettingtimeofcementslurryincrease,andthevolumestonerateandcompressivestrengthdecrease.Withtheincreaseofwater-reducingagentcontent,thefluidityandsettingtimeofcementslurryincrease,thevolumestoneratedecreases,andthewater-reducingagenthasnosignificanteffectonthecompressivestrengthoftheslurry.(2)Withoutwater-reducingagent,thedensityofslurrystonebodydecreaseswiththeincreaseofwater-cementratio,andtheadditionofwater-reducingagentcausesrelativelylargeporesorporesonthelocalsurfaceofslurrystonebody,whichhasacertaininfluenceonthemacroscopicstonestrength.(3)ThroughMatlabmulti-objectiveoptimizationmethod,theoptimalmixratioofslow-settingcementslurryisrecommendedtobe0.3water-cementratioand1.85％water-reducingagentcontent.Therelevantperformanceparametersmeettherequirementsofthespecification,andthemobilityandcompressivestrengthareincreasedby72.3％and107％respectivelycomparedwiththerecommendedmixratioofthespecification.And(4)Immersedsurroundingrockwillweakentheshearstrengthofthegroutrockinterface,soensuringthestonerateincrosssectionduringthegroutingofanchorrodisconducivetoimprovingtheshearstrengthofthegroutinterface.Theshearstrengthoftheoptimalmixratiogroutproposedinthispaperisbetterthanthatoftherecommendedmixratiogroutinthespecification.
作者：武朝光 陈治亚 李梓焜 张学民 刘进 陈靖 Author：WUChaoguang CHENZhiya LIZikun ZHANGXuemin LIUJin CHENJing
作者单位：中南大学土木工程学院,湖南长沙410075;中南大学交通运输工程学院,湖南长沙410075中南大学土木工程学院,湖南长沙410075
刊名：铁道科学与工程学报 ISTICPKU
Journal：JournalofRailwayScienceandEngineering
年，卷(期)：2024, 21(5)
分类号：TU528.572
关键词：预应力锚杆 自由段注浆材料 聚羧酸减水剂 工作性能 配合比多目标优化
Keywords：prestressedanchorbolt freesectiongroutingmaterial polycarboxylicacidsuperplasticizer workingperformance mixratiomulti-objectiveoptimization
机标分类号：TU528.042.2U444TV43
在线出版日期：2024年7月8日
基金项目：国家自然科学基金缓凝型水泥浆液配合比优化及锚孔浆岩界面特性影响研究[
期刊论文] 铁道科学与工程学报--2024, 21(5)武朝光 陈治亚 李梓焜 张学民 刘进 陈靖针对预应力锚杆后张法施工中自由段浆液流动性和缓凝效果差的工程难题,提出使用标准型聚羧酸减水剂作为掺加剂以实现水泥浆液缓凝并提高其工作性能,探究其对锚孔浆岩界面特性的影响.采用室内试验、SEM电镜扫描等手段,结合...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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