混合砂漿防滲料振動(dòng)效應(yīng)的試驗(yàn)研究

徐曉蕾 （鹽城工學(xué)院，江蘇 鹽城 224003）

1 概 述

在振動(dòng)沉模防滲墻的施工設(shè)備中，振錘、模板、夾頭組成了豎向振動(dòng)體系。國產(chǎn)電動(dòng)式振錘的振動(dòng)頻率為10Hz～25Hz，空載振幅4mm～8mm，滿載振幅為0.5mm～1mm。模板高度一般在10m～30m范圍內(nèi)。從灌注到漿料初凝之前，可以連續(xù)完成多個(gè)單板墻的施工。因此，幾個(gè)相鄰單板墻體漿料經(jīng)反復(fù)振動(dòng)，在初凝前相互混合，使單板體接頭處的漿料摻融為一體，從而保證了整體板墻的完整性、連續(xù)性[1]。

振動(dòng)時(shí)間過短、防滲料不能很好的混合、時(shí)間過長等，均會(huì)導(dǎo)致砂漿分層離析，因此對(duì)振動(dòng)時(shí)間的研究至關(guān)重要[2]。在實(shí)際施工過程中振動(dòng)體系對(duì)每立方米漿料的振動(dòng)影響時(shí)間約為30s～80s，因此室內(nèi)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)所取的振動(dòng)時(shí)間范圍的確定為20s～120s。

2 振動(dòng)效應(yīng)試驗(yàn)研究

混合砂漿的性能隨振動(dòng)時(shí)間如何變化?變化規(guī)律如何?采用高30cm、直徑為15cm的圓柱體試筒組成分層模型，圓柱體試筒分2節(jié)，下節(jié)的高度為10cm，上部高度為20cm，試筒間有橡膠墊圈。將分層模型（見圖1）置于振動(dòng)臺(tái)上，試樣一次裝入試筒內(nèi)，進(jìn)行20～120s不同時(shí)間振動(dòng)，使混合砂漿防滲料的分層性逐漸地表現(xiàn)出來，自上而下分別取出各節(jié)試筒內(nèi)的砂漿，測(cè)定其性能指標(biāo)。

根據(jù)防滲料的研究成果，結(jié)合已建振動(dòng)沉模防滲墻工程，考慮到影響砂漿性狀的主要因素，本研究設(shè)計(jì)了下列混合砂漿（見表1）：粉土水泥砂漿，編號(hào)C1；粉煤灰粉土水泥砂漿，編號(hào)C2；粘土水泥砂漿，編號(hào)C3；粉煤灰粘土水泥砂漿，編號(hào)C4。

進(jìn)行不同時(shí)間振動(dòng)，混合砂漿防滲料的分層性逐漸表現(xiàn)出來，自上而下分別取出各節(jié)試筒內(nèi)的砂漿，測(cè)定其性能指標(biāo)，試驗(yàn)結(jié)果見表2～表5。試驗(yàn)結(jié)果表明砂漿的分層性會(huì)隨著振動(dòng)時(shí)間的持續(xù)而逐漸顯現(xiàn)，上下層試筒砂漿的力學(xué)性能及抗?jié)B性能的差異性，也隨著振動(dòng)時(shí)間而逐漸加劇。

3 試驗(yàn)結(jié)果的規(guī)律分析

圖1 分層模型

圖2 混合砂漿抗壓強(qiáng)度隨振動(dòng)時(shí)間變化情況

混合砂漿防滲料的分層強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果見表2~表5，R1t表示振動(dòng)t（min）后上層試件的強(qiáng)度，R2t表示振動(dòng)t（min）后下層試件的強(qiáng)度，R 表示試件的抗壓強(qiáng)度。分層性引起了混合砂漿防滲料抗壓強(qiáng)度的分層變化。

①分層性的影響，減小了砂漿防滲料的上層抗壓強(qiáng)度R1t，增加了砂漿防滲料的下層抗壓強(qiáng)度R2t，隨著振動(dòng)時(shí)間的持續(xù)，上下層的抗壓強(qiáng)度差異性越來越明顯。

②相同配比同一齡期混合砂漿防滲料的上層抗壓強(qiáng)度R1t小于抗壓強(qiáng)度R，下層抗壓強(qiáng)度R2t大于抗壓強(qiáng)度R。

混合砂漿防滲料的配合比 表1

粉土水泥砂漿試驗(yàn)成果 表2

粉煤灰粉土水泥砂漿試驗(yàn)成果 表3

粘土水泥砂漿試驗(yàn)成果 表4

粉煤灰粘土水泥砂漿試驗(yàn)成果 表5

式中：Dcd0表示混合砂漿拌合物的稠度；Dcd表示靜置30min后下層試筒混合砂漿的稠度；Dfcd表示混合砂漿拌合物的分層度；Dcdt表示不同振動(dòng)時(shí)間后下層試筒混合砂漿的稠度。

由圖2可知：粉煤灰部分取代水泥的粉煤灰粉土水泥砂漿的分層性與粉土水泥砂漿相比，并無明顯變化，但是抗壓強(qiáng)度卻明顯降低。所以，粉煤灰部分取代水泥不會(huì)影響混合砂漿拌合物的分層性，卻會(huì)明顯改變混合砂漿硬化后的力學(xué)性能。可見，粉煤灰部分取代粘土的粉煤灰粘土水泥砂漿的抗壓強(qiáng)度優(yōu)于粘土水泥砂漿。

振動(dòng)減小了混合砂漿防滲料的上層抗壓強(qiáng)度，增加了混合砂漿防滲料的下層抗壓強(qiáng)度，隨著振動(dòng)時(shí)間的持續(xù)，上下層的抗壓強(qiáng)度差異性越來越明顯。

4 小 結(jié)

根據(jù)分層模型稠度、分層強(qiáng)度等試驗(yàn)結(jié)果，可以得出下列結(jié)論：隨著振動(dòng)時(shí)間的持續(xù)，砂漿防滲料的上層強(qiáng)度減小，下層強(qiáng)度增加，上下層混合砂漿的力學(xué)性能差異性越來越明顯；由本文所推導(dǎo)的經(jīng)驗(yàn)公式可求得振動(dòng)時(shí)間對(duì)混合砂漿性能指標(biāo)的影響，用來指導(dǎo)振動(dòng)沉模施工中不同種類混合砂漿振動(dòng)時(shí)間的選擇。

[1]白永年，等.中國堤壩防滲加固新技術(shù)[M].北京：中國水利水電出版社，2001.

[2]申愛琴，徐江萍.超聲波法測(cè)定路用無機(jī)非金屬材料力學(xué)性能的分析研究[J].西安公路交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2008(3).