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掺UEA水泥净浆膨胀与强度性能试验研究

任朋勋1,2，张福海1,2
（1.河海大学岩土工程科学研究所，江苏南京210098
2.河海大学教育部堤坝与岩土工程重点试验室，江苏南京210098）

摘要：本文以土钉钻孔注浆中的水泥净浆进行研究，以UEA膨胀剂为膨胀源，通过水泥膨胀性试验与强度试验，研究了不同膨胀剂掺量和不同水胶比对水泥净浆膨胀性能与强度的影响。研究结果表明：在UEA掺量6%~10%、水胶比0.38~0.48范围内，水泥净浆始终是膨胀的，膨胀率随UEA掺量的增加而增加，随水胶比的增加而减小，当水胶比大于0.42时，膨胀率将明显降低；净浆试件在内置钢筋条件下的限制膨胀率约为相同情况下自由膨胀率的一半；UEA有利于普通硅酸盐水泥早期强度的发展，但对水泥的最终强度影响不大，且掺量不宜超过10%。
关键词：水泥净浆；UEA膨胀剂；自由膨胀率；限制膨胀率；水泥强度
[中图分类号]TU528[文献标识码]A

ATeststudyonexpansionandstrengthpropertiesofcementpastemixedwithUEA
RENPeng-xun1,2,ZHANGFu-hai1,2
GeotechnicalEngineeringResearchInstitute,HohaiUniversity,Nanjing,Jiangsu210098,China
2.KeyLaboratoryofMinistryofEducationforGeo-mechanicsandEmbankmentEngineering,Nanjing210098,China)
Abstract：Thisarticlestudiesthecementpasteingroutingofsoilnailing,UEAexpansiveasthesourceofexpansion,bycementswellingandstrengthexperimentresearchonfreeexpansion,limitexpansionandstrengthofcementpastewiththedosageofUEAanddifferentwater-cementratio.ResearchsuggestsintherangeoftheUEAcontentin6%~10%,watercementratioin0.42~0.48,thecementpasteisalwaysexpanding,expansionrateincreaseswiththedosageofUEAanddecreaseswiththeincreaseofwatercementratio,expansionratewillsharplydeclinedwhenthewatercementratioisgreaterthan0.42;Therestrictedexpansionrateofcementpastespecimensinthebuilt-inreinforcedisabouthalfofthefreeexpansioninthesamesituation;UEAisconductivetothedevelopmentofPortlandcement’searlystrengthandhavelittleeffectonultimatestrength,andthequalityofUEAdonotaddedmorethan10%.
Keywords:cementpaste;UnitedExpensingAgent;freeexpansionratio;restrictedexpansionratio;cementstrength

1引言
土钉支护因其经济可靠，快捷简便的特性，近年来发展迅速，被广泛应用于基坑支护、边坡支护等工程中，也常常与其他桩体或支护形式组合使用。水泥净浆与水泥砂浆常被用于土钉支护中钻孔的注浆，为保证注浆材料对钻孔的充分填充与防止注浆体在硬化过程中产生干缩裂缝，常要求水泥注浆材料不发生体积收缩[1]。并且在工程应用中也常发生由于超挖，土钉的承载力发挥过晚等原因，导致边坡与基坑失稳等事故，因此也常要求注浆材料有一定的早强作用[2]。目前工程上常通过在以水泥为主的胶凝材料中加入膨胀组分的方法来补偿水泥水化硬化过程中产生的收缩[3]。土钉注浆中常用的膨胀剂有明矾石和UEA类膨胀剂，但由于明矾石膨胀水泥的膨胀性能不稳定，UEA类膨胀剂是目前工程运用最多的膨胀剂。UEA与水泥在水化过程中形成的膨胀结晶体-钙矾石（C3A·3CaSO4·32H2O），能够使水泥石产生适度膨胀，且对水泥有一定的早强作用，有利于水泥浆体早期强度的发展[4]。目前对UEA的应用研究多集中在水