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混凝土結構搶險用高強高韌水泥基灌漿和噴射工藝
添加時間:2021-6-8 瀏覽次數:184 來源:水泥基灌漿
混凝土結構,如水工隧洞、隧洞邊墻裂縫滲漏、隧洞拱頂射流、巖爆、垮塌等病害或險情,快速搶險是其安全運行的重要保障。搶險材料強度發展快慢、承載韌性水平、快速施工工藝是工程搶險的核心,制約著搶險工作的成敗。解決搶險用新材料的快速固化、增強機理,揭示超高延性、韌性材料的承載機制,研究配套施工工藝的密實性基礎理論是混凝土工程結構快速搶險亟待解決的關鍵技術問題。
西卡sika研發了用于有壓滲漏快速封堵的粘度突變型水泥基灌漿,在極短時間內實現材料由流體-軟固體-固體的演化;開發了低溫養護劑,保障水泥基灌漿在深水0-5℃低溫下正常硬化,不收縮、不泌水,固結體強度>50MPa,為混凝土水下有壓裂縫快速搶險提供材料技術支撐。針對快速搶險需要,研發了高強低粘自防水濕噴混凝土,以及基于監測反饋的智能噴射施工方法。提出噴射高強度、高韌性混凝土的搶險技術思路;研發了搶險用無堿液體速凝劑(2min凝結)、納米級摻合料,發明了搶險用低粘抗裂高強濕噴混凝土,材料附著率≥92%;抗滲等級≥W25,1d強度>20MPa,28d強度>60MPa。
粘度突變型水泥基灌漿能夠適應多種復雜滲漏工況,實現灌漿材料的擴散半徑可控,堵漏兼顧補強,并解決了低溫環境灌漿材料正常凝結-硬化的技術難題。超高韌性水泥基復合材料突破了傳統混凝土脆斷易裂的固有屬性,達到了與金屬材料接近的彎曲或拉伸應變-硬化水平,解決了普通搶險材料無法抵抗結構失穩、坍塌巨大能量沖擊的技術難題,提升了水工結構地震衍生災害的應對能力。高強混凝土可泵性與可噴性的協調統一,解決了高強混凝土粘度大、可噴性差的技術難題,建立了濕噴混凝土智能噴射施工工藝。
對水利水電行業混凝土工程快速搶險具有重要的指導意義。研發的粘度突變型水泥基灌漿滲漏封堵材料、低溫養護劑、高韌性高強度混凝土以及高強自防水濕噴混凝土為混凝土搶險提供了新的材料選擇思路,能顯著提高工程運行安全保障能力。揭示的水泥基灌漿流變參數調控機理、纖維增韌高強快硬水泥基灌漿設計方法及多尺度協同作用機理、高粘度材料噴射施工工藝等,推動了搶險材料理論研究的進步,具有顯著的引領示范作用。已成功應用于錦屏二級水電站引水隧洞快速支護、楊房溝水電站水工隧洞快速支護、冬季混凝土強度快速提升等工程項目。在低溫高水壓環境下混凝土滲漏快速封堵、高應力環境下混凝土開裂或垮塌快速支護等方面具有廣泛的推廣應用前景。

 
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