水泥膨润土泥浆固结体渗透性与微观结构关系

作为一种垂直防渗墙体材料,水泥-膨润土泥浆已在欧美等一些国家被广泛应用于垃圾填埋场的垂直防渗系统中,而国内对此类墙体材料的研究和应用较少。通过对不同配合比的水泥-膨润土泥浆固结体进行渗透试验,研究了原材料对泥浆固结体渗透性能的影响以及渗透性随龄期变化的情况。试验结果表明,水泥和膨润土对固结体渗透系数的影响相互依赖,只有在水泥用量达到一定程度后,增加膨润土用量才能有效地降低固结体的渗透性能;随着龄期的增加,水泥-膨润土泥浆固结体的渗透系数明显降低。

将不同配合比的水泥-膨润土泥浆养护到一定龄期,对硬化后泥浆固结体的无侧限抗压强度、变形模量以及极限应变等力学性能进行了试验研究,得到了原材料对固结体力学性能的影响规律以及无侧限抗压强度与变形模量之间的关系。结果表明,固结体的无侧限抗压强度主要受水泥影响;极限应变随水泥用量增加而减小,随膨润土用量增加而增大;变形模量随水泥用量增加而增大,但膨润土对变形模量的影响比较复杂;固结体的无侧限抗压强度和变形模量随养护龄期的增长而增加。

为了研究co2腐蚀水泥石的机理,并开发出适合某气田群固井水泥石的缓蚀剂,室内合成并筛选了符合防co2腐蚀水泥石原理的缓蚀剂pc-cb86l。实验从水泥石孔隙结构影响因素、养护温度、养护压力以及养护时间都对水泥石的腐蚀产生影响及对比pva水泥石、胶乳水泥石和非渗透性聚合物胶乳水泥石的渗透性,研究发现该非渗透缓蚀剂与胶乳水泥浆体系具有良好的相容性,加有pc-cb86l非渗透剂的水泥浆体系渗透率降低率达到98.94%,水泥石与pva聚乙烯醇水泥浆制备的水泥石比较,开始产生渗透现象的初始压力达到6倍,体现出非渗透胶乳聚合物水泥石具有较强的抗co2和h2s等腐蚀能力,具有防气窜和抗腐蚀的功能,满足某气田群开发的固井作业要求。

以不同水泥掺量的水泥黏土为研究对象,进行核磁共振试验研究水泥掺量对微观孔隙分布的影响,进行变水头渗透试验研究水泥掺量对渗透性的影响,在此基础上调查水泥掺量对渗透性影响的微观机制。研究发现:水泥土的渗透系数随水泥掺量的增大而减小,其中在低水泥掺量(4%~12%)范围内急剧减小,在高水泥掺量(15%~25%)范围内呈现相对缓慢减小趋势；水泥土t2分布曲线均呈现三峰分布,三峰分别对应于小孔、中孔、大孔,随着水泥掺量增加,t2分布曲线总面积呈现减小趋势,其中在低水泥掺量范围内,第2峰、第3峰峰面积减小明显,在高水泥掺量范围内,第1峰峰面积显著减小。分析可知,在水泥掺量较低时,水泥水化作用优先堵塞大孔和中孔,导致渗透系数随水泥掺量增加而显著减小；在水泥掺量较高时,水泥掺量的增加主要减少小孔隙面积,大孔和中孔面积变化不大,此时增加水泥掺量对减小水泥土渗透系数的效果相对较差。

介绍了利用图像处理技术对土体进行微观结构定量分析方法,讨论了表征结构单元体和孔隙大小、形态及定向性等结构要素的定量评价指标。通过对加入水泥固化后软土的微观结构图像分析,论证了水泥土的微观结构特征定量分析方法,得出了以此来分析评价土体微观结构特征的方法。

j就是指聚合物，s水泥；即js就是聚合物水泥防水涂 料，以又称js复合防水涂料（“js”为“聚合物水泥”的拼音字头），是一种以聚丙烯酸酯乳 液、乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液等聚合物乳液与各种添加剂组成的有机液料，和水泥、石英 砂、轻重质碳酸钙等无机填料及各种添加剂所组成的无机粉料通过合理配比、复合制成的一 种双组份、水性建筑防水涂料。 2材料简介 js防水乳胶为绿色环保材料，它不污染环境、性能稳定、耐老化性优良、防水寿命长； 使用安全、施工方便，操作简单，可在无明水的潮湿基面直接施工；粘结力强，材料与水泥 基面粘结强度可达0.5mpa以上，对大多数材料具有较好的粘结性能；材料弹性好、延伸 率可达200%，因此抗裂性、抗冻性和低温柔性优良；施工性好，不起泡，成膜效果好、固 化快；施工简单，刷涂、滚涂、刮抹施工均可。 js防水乳胶基本色为白色，具有明显的热反射功能

为了促进外掺mgo混凝土的推广应用,以压汞法和扫描电镜为检测手段,对压蒸后的外掺mgo水泥基材料的微观结构进行研究.研究结果表明,无论是哪种水泥基材料,掺入适量mgo后试件的孔隙结构均有所改善.但当mgo掺量超过极限掺量后,试件的孔隙结构劣化,微观结构出现裂纹.mgo水泥砂浆试件中掺入粉煤灰后孔隙结构得以优化,微观结构更加致密.粉煤灰的掺入不会改变mgo水泥基材料的膨胀变形规律,mgo掺量超过极限掺量后,结构仍然会因为mgo膨胀过大而破坏.

土的渗透性——渗透：由于土体本身具有连续的孔隙，如果存在水位差的作用，水就会透过土体孔隙而发生孔隙内的流动。　　土具有被水透过的性能称为土的渗透性。　　土的问题是指由于水的渗透引起土体内部应力状态的变化或土体、地基本身的结构、强度等状态的变...

针对曹妃甸工业区近海风电工程,以滨海淤泥质软土为研究对象,应用sem-eds-xrd技术进行微观结构研究,结合宏观固结特性试验,确定滨海软土微观物理结构与宏观结构强度关系。通过室内试验与理论分析表明,微观结构及矿物元素组成反映了该淤泥质软土具有典型海相软土特性；基于原状土与重塑土的固结特性压缩曲线,推算滨海软土先期固结压力及结构屈服压力,确定了该滨海软土结构强度；揭示了微观结构与宏观力学性质的紧密联系。

土的渗透性与渗透问题——达西定律　　渗透系数及其确定方法　　渗透力与渗透变形　　渗流工程问题与处理措施

对防砂用水泥浆进行了研究,得出最佳实验配方:zsj-10加量为7.5%,水灰比为0.6,石英砂为水泥质量15%,促凝剂0.5%,降失水剂3.1%,试验温度为50℃,候凝时间72h。在此配方下形成的水泥石其抗压强度达到6mpa～8mpa,经一定处理后渗透率达到0.6μm2～0.8μm2。在模拟地层环境下耐碱、油、盐水的侵蚀能力较强。由扫描电镜照片可以看出,该水泥浆体系所形成的水泥石具有良好的渗透率和防砂能力。

为开辟建筑垃圾废砖再生利用新途径,将建筑垃圾废砖磨细成粉,即建筑垃圾砖粉(cwbp),与其他工业废渣复合形成建筑垃圾复合粉体材料(cwcpm).借助xrd,dsc-tg,sem及mip微观测试手段,研究了cwbp与cwcpm对水泥基材料水化产物数量、微观形貌及其孔结构的影响.研究结果表明:cwbp颗粒级配及形貌较差,活性较低;cwcpm可充分发挥各组成材料间的叠加效应,粒径较小的颗粒可填充于水泥颗粒间,有利于胶凝体系形成紧密堆积结构;cwcpm的二次水化反应降低了取向性较强、稳定性较差的ca(oh)2含量,改善了水泥基材料内部微观形貌,细化了混凝土孔结构,可有效改善混凝土孔径分布.

混凝土渗透性和耐久性关系研究

采用点阵压入技术在不同压入荷载和保载时间下测试硬化水泥净浆的弹性模量、压痕硬度和微观徐变,用扫描电子显微镜分析压痕影响区域的微观结构组成,并分析微观结构组成对微观徐变及力学性质的影响。结果表明:对于0.5n和1.5n的压入荷载,压痕影响区域包含孔隙相、水化产物相和未水化水泥颗粒相,可反映硬化水泥净浆混合相的微观结构组成和微观徐变及力学性能;保载时间和最大荷载会影响硬化水泥净浆力学性能的测试,保载时间越长,则弹性模量和压痕硬度越小,其原因与硬化水泥净浆的徐变性质有关,但是减小幅度不大;当最大荷载由0.5n增大至1.5n,力学性能略微增大;采用1.5n、180s包含5×5压入点阵的试验制度可得到成熟硬化水泥净浆的微观徐变性质;接触徐变函数具有对数型函数的特征,保载时间越长,接触徐变函数越大,这与接触压痕半径随保载时间增长而增大有关,但最大荷载对接触徐变函数几乎无影响。对于0.3水灰比的硬化水泥净浆,徐变模量和特征时间分别为158~201gpa和0.43~0.59s。

在基坑施工中,地下水的危害是工程中要考虑的一个重要因素,为保证工程的质量和施工的安全,基坑中往往要修建止水帷幕来提供一个良好的作业环境。本文以广州东塔基坑止水帷幕为例,采用水泥土搅拌桩的防渗措施,通过柔性壁三轴渗透仪分别对开挖地层中所涉及的粉质黏土和分化泥岩进行室内渗透试验。结果表明,经固化处理后,土体的抗渗性明显提高,在水泥、脱硫石膏和粉煤灰掺入量为14%,2%,2%时效果相对更好。此外,两种土质的差异对水泥土渗透性的影响随着养护龄期和水泥掺入量的增加越来越小。

在季节冻土区,周期性的冻融作用改变土体的内部结构,导致土体的渗透性发生变化。黄土渗透性变化的原因可以归结为两类:1黄土孔隙孔径大小的变化。2黄土颗粒粒径大小的变化.因为分形理论能够很好地估算土体的结构特征,所以本文基于分形理论探究冻融循环后黄土渗透性变化的原因。对经历过冻融循环的原状黄土和重塑黄土进行颗粒质量-粒径分布和孔隙体积-孔径分布分形计算,结果显示:原状黄土和重塑黄土的颗粒质量-粒径分形维数与渗透系数的拟合度r2分别为0.7509和0.8222,高于孔隙体积-孔径分形维数与渗透系数的拟合度0.467和0.4576。颗粒质量-粒径分形维数与渗透系数的拟合度比孔隙体积-孔径分形维数高,说明土颗粒粒径对渗透性的影响大于孔隙孔径,即土体渗透性与土颗粒粒径大小有高度相关性,而与孔隙孔径的关系弱于颗粒粒径。

试验测试了混凝土在常压状态下,不同水泥粒度和水胶比对混凝土渗透性的影响。指出在一定气干条件下,水泥粒度越细,水胶比越低,混凝土在毛细孔压力作用下的渗透性越大。尤其是掺入了超细矿渣的水泥混凝土,这种渗透性的增大更为明显。

论述了水泥乳化沥青混凝土性能及胶浆-集料界面微观结构的研究进展,探讨了界面微观结构研究中存在的问题,提出了水泥在界面微观结构中的功能,展望了界面微观结构的研究方法和发展方向。研究结果表明:胶浆-集料界面微观结构直接影响混凝土整体性能,水泥能够明显改善界面微观结构;应针对有机和无机结合料共同特点,综合现行微观试验手段,建立胶浆-集料界面微观结构模型,通过界面微观结构全面预测和改善混凝土宏观路用性能。

论述了水泥乳化沥青混凝土性能及胶浆-集料界面微观结构的研究进展，探讨了界面微观结构研究中存在的问题，提出了水泥在界面微观结构中的功能，展望了界面微观结构的研究方法和发展方向．研究结果表明，胶浆-集料界面微观结构直接影响混凝土整体性能，水泥能够明显改善界面微观结构；

基于nel方法对橡胶颗粒水泥混凝土的渗透性进行了研究。研究结果表明:橡胶与水泥混凝土界面的粘结力较强,橡胶混凝土的抗渗性有所提高,大粒径橡胶对混凝土内部毛细孔的阻断作用优于较小粒径橡胶。随着橡胶掺量的增大,混凝土的抗渗性先增大后降低,橡胶合理掺量为混凝土中砂体积的10%。

孔是混凝土微观结构中重要特性,试验采用不同水灰比的混凝土试样,测量了微观孔结构和氯离子快速渗透系数,采用氯离子快速渗透系数来表征混凝土的渗透性能。结果表明:氯离子快速扩散系数随水灰比的增大而增大,呈线性关系,采用低水灰比的混凝土,可以显著增强混凝土抗渗透的能力;平均孔径和氯离子快速渗透系数之间的相关性较强,氯离子快速渗透系数随着平均孔径的增加而增加,和混凝土的渗透性能密切相关。

泥浆渗透对盾构开挖面稳定性的影响研究 作者：李昀，张子新，liyun，zhangzi-xin 作者单位：李昀,liyun(同济大学岩土工程重点实验室)，张子新,zhangzi-xin(同济大学土木工程学 院地下建筑与工程系,上海,200092) 刊名： 地下空间与工程学报 英文刊名：chinesejournalofundergroundspaceandengineering 年，卷(期)：2007，3(4) 引用次数：0次 参考文献(7条) 1.项兆池.楼如岳.傅德明最新泥水盾构技术2001 2.muller-kirchenbauerhstabilityofslurrytrenchesininhomogeneoussubsoil1977 3.anagnostoug.kovarikthefa