新型聚合物改性隧道防滲砂漿及工程應(yīng)用研究.pdf

1、本文主要研究新型聚合物乳液——PTB乳液改性水泥砂漿的性能。運用正交試驗設(shè)計理論，通過大量的試驗研究聚合物改性水泥砂漿的物理力學(xué)性能、防水及抗?jié)B性能。通過電鏡掃描試驗觀察PTB對水泥砂漿微觀結(jié)構(gòu)形貌的影響，為研發(fā)新型聚合物改性水泥防滲砂漿的機理分析提供了理論基礎(chǔ)。鑒于PTB乳液改性水泥砂漿具有優(yōu)質(zhì)的防水、抗?jié)B、耐腐蝕、粘結(jié)性能，可作為公路、鐵路隧道等地下工程的修補加固材料，用以目前地下工程常見且難以解決的滲漏水病害、裂縫等問題。本文以3

2、16國道竹岐隧道工程滲漏水病害為例，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)研與滲漏水病害檢測結(jié)果，采用研發(fā)的新型PTB乳液改性防滲砂漿，并制定具有針對性的施工工藝對隧道滲漏水進行了全面治理。
　　本文主要研究工作成果包括：
　　1、通過收集國內(nèi)外有關(guān)聚合物乳液改性水泥基材料的專業(yè)資料，綜述了目前國內(nèi)外針對聚合物改性水泥基材料研究的內(nèi)容和重點，分析了聚合物在水泥基材料中的應(yīng)用現(xiàn)狀，初步明確了目前國內(nèi)尚未大量開展聚合物乳液改性水泥砂漿防水、抗?jié)B性能方面的研

3、究，由此確定了本論文研究主要方向和內(nèi)容。
　　2、對PTB乳液改性水泥砂漿的基本性能進行了試驗研究，與基準(zhǔn)砂漿相比，摻有PTB乳液的砂漿其抗折強度、防水性、防腐性、粘結(jié)性及柔韌性大大提高，且砂漿的工作性也更加理想，表明PTB乳液具備多種特性，可有效改善水泥砂漿的基本性能。
　　3、通過正交試驗進一步研究了PTB乳液不同摻量、外加劑及礦物填料的使用對聚合物改性水泥砂漿抗?jié)B性能的影響，重點考察聚灰比、水膠比與減水劑用量三個因素。

4、結(jié)果表明：聚灰比因素是三個因素中影響聚合物改性水泥砂漿粘結(jié)性能和抗?jié)B性能最為顯著的因素。在優(yōu)化試驗中，通過摻入乳膠粉（摻量為水泥用量的0.5％），得到性價比較高的聚合物乳液改性防滲砂漿。
　　4、采用電鏡掃描試驗分析得出：當(dāng)聚合物摻量達到6.7%時，PTB乳液改性水泥砂漿中的聚合物網(wǎng)絡(luò)和集料形成了相當(dāng)完美的整體，呈現(xiàn)聚合物空間骨架基體網(wǎng)狀體系結(jié)構(gòu)。在微觀結(jié)構(gòu)試驗基礎(chǔ)上，采用表面噴水法進一步探究PTB乳液改性砂漿防水機理，結(jié)果表明砂

5、漿表面呈憎水性，使摻有PTB乳液的水泥砂漿此時獲得了良好的防水性能。
　　5、鑒于隧道修補加固的效果主要取決于新舊兩種材料的粘結(jié)性、防水性及優(yōu)良的抗?jié)B性能，考慮到PTB乳液具備多方面的性能優(yōu)點，在實際工程中應(yīng)用日漸增多，并有許多應(yīng)用成功的工程實例，本文以316國道竹岐隧道工程為例，現(xiàn)場調(diào)研了該隧道所處的地理環(huán)境、結(jié)構(gòu)形式和防排水設(shè)計。利用檢測技術(shù)對其出現(xiàn)的襯砌裂縫和滲漏水進行了量化統(tǒng)計分析，結(jié)合自然因素與人為因素兩方面對該隧道的影