膨脹型漿體膨脹性能及力學破壞特征試驗研究①

李鵬程， 葉義成，2， 姚 囝， 陳常釗， 鄧興敏， 陳俊偉

(1.武漢科技大學 資源與環境工程學院,湖北 武漢430081； 2.湖北省工業安全工程技術研究中心,湖北 武漢430081)

在長期地質構造作用下,地層巖體內部普遍存在節理、裂隙,嚴重影響巖體強度及工程結構整體穩定性［1］。 目前注漿加固技術在強化巷道支護、改善礦巖體完整性［2］等方面運用較普遍,特別是對于含節理面的巖體加固中,通過向弱節理面內注漿,可提高節理面的摩擦力和黏結力,顯著改善含節理巖體的整體強度及穩定性［3-5］。 現有的節理面注漿加固研究主要集中在注漿后巖體的宏觀力學變化特征［4-9］。

膨脹型漿體注漿技術對原有的普通水泥漿體進行了改進,借鑒管縫式預應力錨桿在圍巖中提供法向約束應力的支護思想,既利用漿體自身膨脹產生擠壓力,又具備后期漿體的黏結效果,以期通過“先擠后黏”的加固思路提高含節理面巖體的整體強度。 目前國內膨脹型漿體的膨脹作用主要用來彌補水泥自身的干縮性,然而對產生強膨脹力、高膨脹性能的漿體研究較少。 靜態破碎劑(HSCA)水化后體積增大1 ～2 倍,并產生較強的膨脹應力,廣泛應用于巖石破碎、混凝土構筑物拆除等領域［10-11］,可作為膨脹型漿體注漿技術的首選膨脹源,為節理面巖體提供擠壓力。

鑒于此,本文嘗試將普通硅酸鹽水泥與靜態破碎劑混合,開展膨脹型漿體配比試驗,探究不同配比下漿體的膨脹性能及膨脹后的膠結體力學強度與破壞特征,分析體積膨脹率與力學強度之間的關系,為節理面膨脹漿體注漿加固技術的推進與實施提供參考。……