收稿日期:2005-02-21作者简介:罗永忠(1970-),男,广东省兴宁市人,大专,工程师1水泥-粉煤灰浆液试验及工程应用罗永忠(广东省路桥建设发展有限公司,广东广州510635)摘要:通过均匀设计方法,试验研究,从水泥-粉煤灰浆液的结石率和强度分析等方面入手,分析了粉煤灰在注浆材料中的作用机理及掺量问题等,并对水泥-粉煤灰浆液应用与路堤充填灌浆进行了工程应用和经济性分析。关键词:粉煤灰;注浆材料;均匀设计文章编号:1009-6477(2005)02-0026-05中图分类号:U414文献标识码:ATestofCementFlyAshGroutandltsApplicationLUOYong2zhongAbstract:Themechanismandmixratioofflyashininjectingpastematerialareanalyzedbasedontheconcre2tionandintensityofthecementflyashgroutbyusingwell-distributeddesignmethodsandexperimentalre2search,andtheeconomicalefficiencyofapplicationofthecementflyashgrouttogroutingembankmentisana2lyzed.Keyword:flyash;injectionpastematerial;well-distributeddesign水泥注浆材料作为注浆工程中的主流材料,应用广泛,但这种浆液易离析和沉淀,稳定性较差。此外,由于普通水泥的颗粒较粗,使浆液难以注入岩土层的细小裂缝或孔隙中,超细水泥的开发虽然克服了这些缺点,但价格较高。各种化学浆液的开发在一定程度上也能满足微细裂缝注入的要求,但化学浆液一般有毒且价格又昂贵、胶凝强度不高,随着环保呼声的日益高涨,许多国家已声明禁止使用大部分化学浆液。而粉煤灰作为新的注浆材料添加,不但克服了上述缺点,而且还有利于环境保护[1]。1粉煤灰的物理特性及优点粉煤灰具有火山灰活性、特定颗粒尺寸和形状以及比重较小等特点,其主要颗粒形状是含漂珠等球状粒子的结合体,并具有光滑而致密的外壳,有较好的珠体润滑减阻特性,因而有较好的可注性和渗透性。粉煤灰本身并无胶凝性,但在细微分散形式下和有水分存在时,它能与碱发生反应而生成胶凝性产物。与水泥一样,粉煤灰也是粒状材料,在水中容易沉积。在纯水泥浆液中加入粉煤灰可以代替砂作为填充物,同时在水泥的作用下粉煤灰也产生胶凝性,这有利于浆液结石体强度的提高。其优点主要表现在以下几个方面:(1)提高强度和抗化学侵蚀能力:对于单液水泥浆来说,水泥水化释放出的Ca(OH)2,既不能增加注浆材料的强度,对化学侵蚀又十分敏感,以致影响了材料的抗化学侵蚀能力。对于粉煤灰-水泥注浆材料来说,由于粉煤灰中含有的SiO2、Al2O3能与Ca(OH)2发生反应,生成稳定的水化硅酸钙和水化铝酸钙,从而提高了注浆材料的强度和抗化学侵蚀能力。(2)易于泵送和灌注并降低泌水率和沉降:粉煤灰的球形颗粒及颗粒表面的玻璃体结构能起到润滑作用,从而使注浆材料在施工中提高可注性和可泵性。与此同时,粉煤灰与水泥共同使用时,具有理想的颗粒级配,能够使浆液在泵送和注浆过程中减少分离和沉降作用,同时降低泌水率。此外,粉煤灰的比重小于水泥和砂的比重,也可降低沉降作用。(3)减小收缩性:掺加粉煤灰后,水泥-粉煤灰浆液的含水量能很快达到平衡状态,因而能减少材料的收缩值。(4)掺用了粉煤灰的注浆材料具有流动性能好、便于施工、减少施工设备磨损和提高抗渗性等优点。公路交通技术2005年4月第2期TechnologyofHighwayandTransportApr.2005No.2©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net但粉煤灰仍然存在以下缺点:(1)活性较低,因而胶结特性不好;(2)早期强度偏低,使其在注浆工程中的应用受到了局限。2均匀设计方法及浆液组成试验作为公路工程的注浆材料,其主要目的是充填孔隙,避免空洞引起的不均匀沉降。从受力原理来说不需要太高的强度,其浆液的结石率是浆液的主要控制指标[4][5]。使用单液水泥浆进行灌注,往往强度太高,浪费了材料并使工程造价过于昂贵;若使用纯灰注浆材料或水泥含量过少,又可能造成早期强度不够和离析,施工质量不能保证。通过试验表明,以粉煤灰代替部分水泥形成的水泥-粉煤灰浆液与纯水泥浆相比,可以改善水泥注浆材料的一些缺点,既满足技术可行性,又有一定的经济合理性,这当中,粉煤灰的掺量多少是影响各项技术指标的主要因素。为此,寻求粉煤灰的最佳掺量至关重要。化学浆材...
