振孔高喷防渗加固技术研究与实践
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6.3 浆液配制

6.3.1 常用浆液种类及特点

1.水泥浆

由水和水泥混合经搅拌而制成的浆液为水泥浆。

(1)水泥浆应具有的条件。具有一定的细度;浆液应均匀、稳定,并具有良好的流动性;浆液凝固成具有一定强度和抗渗性的结石体。

(2)水泥浆的试验项目。为了解浆液的性能,能正确地操作,要对浆液进行以下各项试验:浆液的相对密度、黏度、搅拌时间、凝结时间、浆液析水性、结石强度、结石的孔隙率和容重等。

水泥浆具有结石强度较高,黏结强度高、易于配制,但价格较高等特点。

2.黏土浆

由水和黏土混合经搅拌而制成的浆液为黏土浆。

(1)为了解浆液性能做下述试验项目:相对密度、黏度、含砂量、稳定性、触变性、失水量、胶体率等。

(2)黏土浆的特点:黏土浆具有细度高、分散性强、稳定性好、就地取材等特点,但其结石强度低,抗渗压和抗冲刷性能弱。

3.水泥黏土浆

由水泥和黏土两种材料混合所构成的浆液称水泥黏土浆。

(1)由于水泥、黏土各有优、缺点,将其混合,在很大程度上互相弥补其缺点,成为良好的灌注浆液。

(2)水泥黏土浆试验:相对密度、黏度、稳定性、析水率、凝结时间、结石的抗压强度等。

4.水泥砂浆及水泥黏土砂浆

在一些特殊要求的工程中,为改善条件,采用水泥砂浆及水泥黏土砂浆(三管高喷)。

水泥砂浆具有浆液流动度较小、不易流失、结石强度高、黏结力强、耐久性和抗渗性好等优点。为防止和减少其沉淀,宜加入少量膨润土、塑化剂、粉煤灰等。

水泥黏土砂浆中水泥起固结强度的作用,黏土起促进浆液的稳定性作用,砂起填充裂隙空洞的作用。

5.水泥-水玻璃浆

水泥浆中加入水玻璃有两种作用:一是水玻璃作为速凝剂促进浆液凝结;二是作为浆液的组成成分,按比例使用双液灌浆方法。

水泥-水玻璃浆液的特性:水玻璃与水泥浆中的氢氧化钙起作用,生成一定强度的凝胶体——水化硅酸钙。凝胶体越多,强度越高。

在水灰比一定的水泥浆,随水玻璃的加入量的增加而凝结时间逐渐缩短,当超过一定比值后,凝结时间随水玻璃加入量的增加转为逐渐加长。

水泥水玻璃浆液性能如下。

(1)凝结时间。

1)其他条件相同时,水灰比越小,则凝结时间越短。

2)其他条件相同时,水玻璃浓度在30~50°Be′范围内时,水玻璃浓度减小,凝结时间缩短。

3)其他条件相同时,水泥浆与水玻璃的体积比在1∶0.3~1∶1范围内,水玻璃用量较少,凝结时间较短。

(2)抗压强度。水泥浓度越大,抗压强度越高。

6.3.2 浆液配制

6.3.2.1 浆液制备

1.材料称量

(1)制浆材料必须按规定的浆液配比计算,计量误差应小于0.5%。

(2)水泥等固相材料宜采用质量(重量)称量法计量。

(3)应根据用料数量(重量)选择合适的衡器,在试验室内,宜采用天平,以确保其精度。

(4)称量衡器使用前应进行标定,以确保其准确性。

2.水固比浓度

(1)水固比浓度适用于由固体粉状材料与水拌和而成的悬浮浆液。水固比用下式表示,即

式中 λ——水固比;

w w——水的质量,kg;

w c——固体粉体的质量,kg。(2)水泥浆的水固比测试。

1)测出浆液的密度d

2)用下式计算浆液中水和水泥的重量,即

式中 ww——水的质量,kg;

d w——水的相对密度,通常取1;

w c——水泥的质量,kg;

d c——水泥相对密度,通常取3;

V——浆液体积;

d——浆液的密度。

3)用水的质量除以水泥的质量,即为水泥浆的水固比。

3.制浆步骤

(1)配制水泥浆液时,先将计量好的水倒入搅拌筒内,再将水泥按配合比要求的质量倒入筒中直接搅拌。

(2)配制黏土浆液和水泥黏土浆液,所用黏土分黏土干料和黏土原浆。使用黏土干料浆时,宜先将黏土干料按规定的配比制成黏土浆,再与水泥混合并搅拌制成水泥黏土浆。采用黏土原浆制浆,可先将黏土在水中充分浸泡后,拌制成密度比较大的黏土浆液待用,也可采用高速搅拌粉碎一体机械直接制成黏土原浆。

(3)配制有掺和料的浆液时,宜先配制水泥浆。掺膨润土时,需先将膨润土用水浸泡24h,再配制成泥浆,然后与水泥浆混合并搅拌均匀。掺加粉煤灰时,可先在水中倒入水泥搅拌混合后,再加入粉煤灰进行混合。

(4)添加外加剂时,宜在主材搅拌均匀后加入,并进行适当搅拌。

(5)各类浆液密切搅拌均匀并测定浆液密度。

(6)浆液应采用机械搅拌,纯水泥浆液的搅拌时间使用高速搅拌机时应大于30s,使用普通搅拌机时应大于3min。其他颗粒性浆液搅拌时间根据搅拌条件可适当延长。

(7)拌制细水泥浆液和稳定浆液应使用高速搅拌机并加入减水剂。搅拌时间宜通过试验确定。

(8)制浆用水应符合拌制混凝土用水的要求。

(9)试验时应做好室内保暖或降温工作,室温宜保持在(20±5)℃内。

4.浆材储存

(1)注浆测试用水泥应妥善保存,严格防潮并缩短存放时间。不得使用受潮结块的水泥。

(2)纯水泥浆液在使用前应过筛。试验用浆液在试验温度条件下的留置时间宜不大于1h。测定流变参数时,浆液自制备到测试的时间间隔不宜超过30min。细水泥浆液自制备至测试的时间不宜超过30min。

6.3.2.2 配制浆液的用料计算

在施工过程中,经常需要进行配制浆液用料计算,一般采用绝对容积理论来计算,即V=w/γV为干料的绝对容积,w为干料重量,γ为干料的相对密度)。

1.用各种原材料配制浆液的计算

在已知水泥、黏土、砂和水相对密度分别为γcγeγsγw 时,配制配合比为水泥∶黏土∶砂∶水=ncnensnw 的浆液V(单位为L),则其用料量的计算式为:

式中 wc——水泥用量,kg;

w e——黏土用量,kg;

w s——砂的用量,kg;

w w——水的用量,kg;

V——浆液量,L;

γ c——水泥相对密度;

γ e——黏土相对密度;

γ s——砂的相对密度;

γ w——水的相对密度;

n c——浆液中水泥所占的比例;

n e——浆液中黏土所占的比例;

n s——浆液中所占的比例;

n w——浆液中水所占的比例。

配制浆液中未掺用的那种材料将其掺量的比例数在通式中取零即可。

2.用黏土原浆配制浆液的计算

其计算通式为

式中 Vge——需用的黏土原浆量,L;

Δww——应向浆液中补加的水量,L;

γ ge——黏土原浆的相对密度;

其他各量含义同上式。

同理,未掺入的材料只要将通式中其掺加比例数取为零即可。

3.用水泥原浆配制各种浓度浆液的用料计算

计算通式表示为

式中 V——浆液量;

V gc——需用的水泥原浆量;γc——水泥相对密度;

γ gc——水泥原浆相对密度;

Δww——应向浆液中初加的水量,L;

n c——浆液中水泥所占的比例;

n w——浆液中水所占的比例。

4.浆液浓度变换加料计算

(1)由稀变浓。

以公式通式表示为

式中 Δwc——应增加的水泥量,kg;

n 1——原浓度的浆液中水所占的比例;

n 2——浓度变换后的浆液中水所占的比例;

V——原浓度的水泥浆量,L;

γ c——水泥相对密度。

(2)由浓变稀。

以计算通式表示为

式中 Δww——应增加的水量,L;

其他符号含义同上式。

6.3.3 浆液配比

6.3.3.1 水泥浆液和水泥水玻璃浆液

配制水泥浆时,以质量比例配制,常用配比为水∶水泥=2∶1~0.6∶1。配制水泥水玻璃双液时,先将水泥配制成水泥浆,再与水玻璃混合,见表6 4。

表6-4 配制水泥浆用料及浆液浓度变换加料量(制浆量按100L计)

注 1.斜线上方的数字,表示浆液由稀变浓时应加入的水泥的千克数,横线下方的数字表示浆液由浓变稀时应向浆液中加入的水量的升数。黑色数字,前边为各种配比浆液的水的含量升数,后边为各种配比浆液的水泥含量千克数。

2.水泥相对密度以3计。

6.3.3.2 黏土浆液

黏土浆的总配比用黏土∶水表示。水固比=水/黏土。黏土的重量为干容重。

6.3.3.3 水泥黏土浆液

浆液的配制比例用干容重比。水泥黏土浆的总配比用水泥∶黏土∶水表示。水固比=水∶(水泥+黏土),土灰比=黏土∶水泥。

6.3.3.4 掺入粉煤矿灰等掺合料浆液

(1)为改善水泥浆液的某些性质,可掺入粉煤灰、膨润土、硅粉等掺合材料。

(2)掺合材料的比例一般按水泥重量的百分比表示。水固比(质量比)=水/(水泥+掺合料)。

6.3.3.5 掺入外加剂的浆液

(1)为改善浆液的某些性质,常需掺入某种外加剂,如减水剂(分散剂)、稳定剂、悬浮剂、速凝剂、膨胀剂、缓凝剂等。

(2)外加剂的添加量按主体成分的质量百分比表示。

6.3.4 浆液主要性能调整与测试

6.3.4.1 比重测试

1.比重称法

(1)目的及适用范围。目的在于准确地测定浆液的比重。适用于各种浆液。

(2)仪器设备。杠杆比重计,测量范围为0.96~3.00g/cm3,分度值为0.01。

(3)测试步骤。

1)将浆液充分搅拌,测量浆液的温度。

2)将要测量的浆液注满比重计一端的泥浆杯,加盖,洗净溢出的浆液,并擦干,置于支架上。

3)移动游码,使比重计呈水平状态(使比重计上的水泡尺气泡处于中间位置),读出游码左侧所示刻度,即为浆液比重。单位为g/cm3

4)测试前必须对比重计进行校正。校正方法是:将浆液杯注入4℃纯水,洗净溢出的水,置于支架上,读其比重是否为1.0。如果不是1.0,则将比重计另一端的平衡圆柱的盖子扭开,增减平衡圆柱内的金属颗粒,使游码左侧与1.0的刻度线重合时,比重计呈水平状态,校正完毕。正常使用时比重计需要每天校正一次。

5)如需测得浆液比重范围为2~3时,需将平衡圆注盖旋开,将平衡重锤放入,旋上螺纹盖即测得。

(4)测试结果处理。室内试验时,同一试样反复测试3次,取平均值作为该试验的比重值。

2.浮标比重计法

(1)目的及适用范围。目的在于粗略测定浆液的比重,适用于水固比大于1∶1的低

浓度浆液。

(2)仪器设备。包括浮标比重计、量筒(500mL)、搅拌棒、温度计。

(3)测试步骤。

1)比重计与量筒在使用前要充分洗干净,使之出现清晰的弯曲液面。

2)将浆液充分搅拌,测量浆液的温度。

3)将搅拌好的浆液倒入量筒内,直至筒口。

4)手持比重计上端,轻轻放入量筒内的浆液中,在液体中沉下约两个刻度后,再把手松开。

5)比重计静止后再读取刻度读数,精确到0.5刻度。读比重计刻度的方法:视其上沿读取弯液面的最下端。

(4)测试结果处理。反复测定3次,取平均值作为比重值。无特殊规定时,各次测量结果与平均值之差要在一个刻度值之内。

6.3.4.2 浆液初、终凝时间测试

1.目的及适用范围

本试验目的在于确定浆液从混合到失去流动特性所经历的时间,适用各种固粒浆液。2.仪器设备

(1)密度计:灵敏度在±0.01g/cm3内。

(2)净浆搅拌机:符合JC/T 729的要求。

(3)维卡仪:符合JC/T 727的要求。

(4)养护箱:符合《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检测方法》(GB/T 1346—2001)的要求。

(5)温度计:量程0~100℃,最小刻度为1℃。

(6)标准圆锥30°,高度145mm,锥座直径77.72mm,锥体与锥杆合重(300±2)g。

3.测试步骤

浆液初、终凝时间测定基本可按《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》(GB/T 1346—2001)中的8款——凝结时间的测定步骤。不同之处在于:将维卡仪测试试针变换为砂浆稠度仪测试用标准圆锥。

4.测试结果处理

当圆锥体沉入浆体深度不大于8mm时,可认为浆液达到初凝状态,当圆锥体沉入浆体深度不大于2mm时,可认为浆体达到终凝状态。

6.3.4.3 表观黏度测试

1.目的及适用范围

测定水泥浆、泥浆等颗粒性浆液的表观黏度,适用于现场或试验室快速判定浆液的流动性能。

2.仪器设备

包括马氏漏斗黏度计、秒表。

3.测试步骤

(1)制备浆液试样。

(2)按仪器说明书进行标定。

(3)将滤网放在漏斗上,将700mL浆液倒入漏斗中,并用左手指堵住漏斗的出口。(4)将量杯的500mL端置于漏斗下方,右手拿秒表,在左手指撤离的同时开始计时,当浆液注满量杯的同时停住秒表。秒表上所得读数即为所测浆液黏度,单位为s。

4.测试结果处理

(1)以两次测值的平均值为试验结果(精确到1s)。

(2)两次测值的差值如大于5%,则应另制备浆液重新进行测定。

6.3.5 结石体主要性能测试

6.3.5.1 结石率测试

1.目的及适用范围

本试验目的在于测试固粒浆液在无外荷载及温度基本稳定的空气或恒温水中形成结石体的体积大小;适用于各种固粒材料浆液结石体。

2.仪器设备

(1)密度计。灵敏度为±0.01g/cm3

(2)浆液试模。规格为mm×mm×(160±0.1)mm的棱柱体,试模两端

模板中心有装测头的小孔。

(3)高速搅拌机。不小于1000r/min。

(4)测头。测头用不锈金属制成,量测点为球形。

(5)量杯。1000mL。

(6)测长仪。弓形螺旋测微计(测距为165~175mm)或立式砂浆干缩仪等,测量度不小于0.01mm。

3.测试步骤

(1)按比例称量取颗粒材料,用高速搅拌机搅拌(3min)好备用。

(2)用密度计准确测定浆液试样密度。

(3)安装好浆液试模,并检查内模尺寸是否符合要求。

(4)往试模中倒满已搅拌好的浆液(稍溢出),并用钢尺刮平。

(5)在20℃±5℃温度下,静置1d、3d、7d、15d、28d。

(6)取出试样用测微计精确测定试样形成结石后的各边长度。

(7)拆模清洗待用。

4.测试结果处理

式中 S——结石率;

V′——试样收缩后体积;

V——浆液原体积。

6.3.5.2 膨胀率测试

1.目的及适用范围

本试验目的在于测定具有特殊工程要求的润色液在形成结石后的膨胀性能,适用于各种固粒材料浆液结石体。

2.仪器设备

(1)固结仪。

(2)固结容器,由环刀、护环、透水板、水槽、加压上盖组成。

(3)加压设备,应能垂直地在瞬间施加各级现定的压力,且无冲击力。

(4)变形量测设备,量程10mm,以小分度值为0.01mm的百分表或准确度为全量程0.2%的位移传感器。

3.测试步骤

(1)按给定的浆液配比制备足够的试验样品浆液备用。

(2)在固结容器内放置护环、透水板和滤纸,将环刀装入护环内,并倒入浆液样品使之上端面水平,放上导环及滤纸、透水板和加压上盖,并将固结容器置于加压框架正中,使加压上置与加压框架中心对准,安装百分表或位移传感器(滤纸和透水板的湿度应保持样品湿度)。

(3)轻微操作使试样与仪器上、下各部件之间接触,将百分表或传感器调整到零位或测读初读数。

(4)随后在一给定温度及压力条件下进行养护,并每隔2h测记位移计读数一次,直至两次读数差值不超过0.01mm时,可以为膨胀稳定。

4.测试结果处理

式中 E——膨胀率,%;

Z t——最终测定的位移计读数,mm;

h 0——试样初始高度,mm。

6.3.5.3 抗渗透性测试

1. R≥0.5MPa浆液结石体抗渗性测试

(1)目的及适用范围。本试验目的在于测试浆液结石体的渗透系数,以评价结石体的抗渗性能,适用于各类固粒材料浆液结石体。

(2)仪器设备。

1)渗透仪。渗透系数测定仪由水压稳定系统和试件箱密封容器两部分组成。水压稳定系统可采用氮气-水稳压方法和水-蓄能器稳压方法,水压稳定系统应具有长期保压功能,动态稳压不得超过±5%。水压稳定系统供给试件箱的额定水压力为8~10MPa,并具有分支接口,将压力分流到各个试件箱容器,试件箱容器下设有收集和测量通过试件的渗出水量的容器,试件箱容器尺寸应与试验试件尺寸相匹配。

2)试模,φ300×300mm圆柱体试模3个。

3)密封材料,沥青、填缝油膏等。

4)装脱模设备的电动或手动500kg葫芦等。

5)电炉、温度计、搅铲。

(3)测试步骤。

1)将已按要求比例制备好的浆液倒入已涂抹厚层脱模剂或矿物油的试模中,待泌水收缩后再用浆液将收缩后的空隙填满,直至试件完全充满试模并与模口齐平。

2)成型后带试模的试件可用湿布或塑料布覆盖,在20℃±5℃的环境中静置2~7d(静置天数可根据浆液配比及结石强度确定),然后拆模并编号。

3)拆模后的试件放在温度20℃±5℃,相对湿度不低于9%的环境中养护,直至规定的试验龄期。

4)到过试验龄期的前4d,将试铁皮浸泡于水中,2d后取出,风干试件表面,清掉松散物质。

5)将试件放在垫好透水板的试验容器内,在试件与模壁的空间填入不透水材料(低温下试验时,钢模应预先加热)。下部2/3填入温度高于80℃的热沥青,上部1/3填入柔性高的填缝材料。沥青中宜掺入5%~10%的柴油以调软沥青硬度。

6)待密封材料冷却后,将试件及容器吊入钢制支撑框架中,在容器顶面放好密封圈,紧固顶盖螺栓。

7)将水源和压力源的连接管与试件箱容器接通,打开进水阀门,使水灌满试件容器上部,待排出空气后再关闭排气阀门。打开压力源开关,调节压力,使加压恒定,压力变动误差在±0.1MPa的范围内。

8)结石体抗压强度在20MPa以下时,试验压力可以从0.2MPa开始,在恒定的压力情况下,每隔8h逐级增加0.1MPa压力,直至3个试件底部全部渗水为止。恒定在最后一级压力值上,开始渗透试验,装好下部密封盖,连接集水瓶,按每8h测读一次集水瓶的水量,直至在相等时段的渗流量基本相近时为止。

9)结石体抗压强度大于20MPa时,试验压力可以从0.5~1.0MPa开始,在恒压情况下,每隔8h逐级增加0.4MPa压力至3块试块渗水为止,按上述方式检测集水量。

10)将记录流出的水量在直角坐标纸上绘制出累计水量-历时过程线。当过程线形成一直线时,即为流量不变,可停止试验。

试验结束后,试件容器从试验单元取下,并加热软化沥青密封材料,将试件取出。

(4)测试结果处理。

1)每个试件测得一条累积流出水量过程线,在过程线的直线段上,横坐标截取大于100h时段,其斜率即为通过试件的恒定流量。3个试件的平均流量为试验所要确定的恒定流量。

2)按公式计算结石体渗透系数,即

式中 K——混凝土渗透系数,m3/s;

Q——通过结石体的平均流量,m3/s;

h——试件高度,m;

A——试件面积,m2

H——作用水头(1MPa水压=100m水头),m。

2. R<0.5MPa浆液结石体抗渗性测试

(1)目的及适用范围。本试验目的在于测试低强度(R<0.5MPa)浆液结石体的抗渗性能,适用于各种低强度固粒材料浆液结石体渗透性测试。

(2)仪器设备。

1)渗透容器,由环刀、透水石、套环、上盖和下盖组成。环刀内径61.8mm,高40mm;透水石的渗透系数应大于10-3cm/s。

2)变水头装置,由渗透容器、变水头管、供水瓶、进水管等组成。变水头管的内径应均匀,管径不大于1cm,管外壁应有最小分度1.0mm的刻度,长度宜为2m左右。

(3)测试步骤。

1)将装有试样的环刀装入渗透容器,用螺母旋紧,要求密封至不漏水、不漏气。对饱和试样和较易透水的试样,直接用变水头装置的水头进行试样饱和;对不易透水的试样,按下列步骤进行抽气饱和:

a.选用叠式或框式饱和器和真空饱和装置。在叠式饱和器下夹板的正中,依次放置透水板、滤纸、带试样的环刀、滤纸、透水板,如此顺序重复,由下向上重叠到拉杆高度,将饱和器上夹板盖好后,拧紧拉杆上端的螺母,将各个环刀在上、下夹板间夹紧。

b.将装有试样的饱和器放入真空缸内,真空缸和盖之间涂一薄层凡士林,盖紧。将真空缸与抽气机接通,启动抽气机,当真空压力表读数接近当地一个大气压力值时(抽气时间不少于1h),微开管夹,使清水徐徐注入真空缸,在注水过程中,真空压力表读数宜保持不变。

c.待水淹没饱和器后停止抽气。开管夹使空气进入真空缸,静置一段时间,细粒土宜为10h,使试样充分饱和。

d.打开真空缸,从饱和器内取出带环刀的试样,称环刀和试样总质量,并按下式计算,即

式中 Sr——试样的饱和度,%;

ω sr——试样饱和后的含水率,%;

ρ sr——试样饱和后的密度,g/cm3

G s——土粒相对密度;

e——试样的孔隙比。

当饱和度低于95%时,应继续抽气饱和。

2)将渗透容器的进水口与变水头管连接,利用供水瓶中的纯水向进水管注满水,并渗入渗透容器,开排气阀,排除渗透容器底部的空气,直至溢出水中无气泡,关排水阀,放平渗透容器,关进水管夹。

3)向变水头管注水。使水升至预定高度,水头高度根据试样结构的疏松程度确定,一般不应大于2m,待水位稳定后切断水源,开进水管夹,使水通过试样,当出水口有水溢出时开始测记变水头管中起始水头高度和起始时间,按预定时间间隔测记水头和时间的变化,并测记出水口的水温。

4)将变水头管中的水位变换高度,待水位稳定再进行测记水头和时间变化,重复试验5~6次。当不同开始水头下测定的渗透系数在允许差值范围内时,结束试验。

(4)测试结果处理。变水头渗透系数应按下式计算,即

式中 kt——混凝土渗透系数,m/s;

a——变水头管的断面积,cm2

2.3——ln和lg的变换因数;

L——渗径,即试样高度,cm;

A——试件面积,m2

t 1t2——测读水头的起始和终止时间,s;

H 1H2——起始和终止水头。

6.3.5.4 抗压强度测试

1.目的及适用范围

本试验目的在于检测浆液形成结石体的抗压强度,适用于各种固粒材料浆液结石体。

2.仪器设备

(1)浆液自然状态下的结石体试验仪器设备。

1)压力机或万能试验机。试件的预计破坏荷载宜在试验机全量程的20%~80%。试验机应定期校正,示值误差不应超过标准值的±1%。

2)钢制垫板。尺寸比试件承压面稍大,平整度误差不应大于边长的0.02%。

3)试模,150mm×150mm×150mm的立方体试模为标准试模。

(2)压力条件下的结石体试验仪器设备。

1)压力机或万能试验机:试件的预计破坏荷载宜在试验机全量程的20%~80%。试验机应定期校正,示值误差不应超过标准值的±1%。

2)试模,边长70.7mm的立方体金属试模。试模应具有足够的刚度并拆装方便。试模的内表面应机械加工,其平整度误差不得超过边长的0.05%。组装后各相邻面的垂直度误差不应超过±0.5°。

3)捣棒直径12mm、长250mm,一端为弹头形的金属捣棒。

3.测试步骤

自然条件下的浆液结石体试验:

(1)制备砂浆。

1)人工拌和应按以下步骤进行。

a.将拌和用具清洗干净并保持润湿。

b.将称好的砂料、水泥倒在铁板上,用铁铲拌和至颜色均匀,集中成堆,在堆中挖一凹坑,倒入约2/3的拌和用水,然后将干料和水一起小心拌和至基本均匀,重新将材料集中成堆,作一凹坑,倒入剩余的水,仔细拌和均匀即可。拌和用水不可流失。拌和时间自加水时算起5min内完成。

2)机械拌和应按以下步骤进行。a.将机内清洗干净并保持润湿。先拌制少量与试验砂浆同配比的砂浆,使搅拌机内壁挂浆,后将剩余料卸出。

b.将称好的砂料、水泥、水倒入机内,立即开动搅拌机,拌和2~3min。

c.采用机械拌和时,一次拌和量不宜少于搅拌机容量的20%,不宜大于搅拌容量的80%。

(2)在试模内涂一薄层矿物油,装入砂浆并高出模口,用捣棒插捣25次。如采用振动台成型时,可振动15s;如采用跳桌成型时,跳动120次。试验以3个试件为一组。

(3)砂浆成型后经1~2h用镘刀刮去多余砂浆,并抹平试件表面、编号,在20℃±5℃温度环境下停置一昼夜(24h±2h),必要时,可适当延长时间,但不应超过两昼夜。试件拆模后,应在标准养护室养护。

(4)养护至规定龄期,取出试件并擦净表面,立即进行抗压试验。待压试件需用湿布覆盖,以防止试件干燥。

(5)测量尺寸,并检查其外观。试件尺寸测量准至1mm,并据此计算试件的承压面积。如实测尺寸与公称尺寸之差不超过1mm,可按公称尺寸进行计算。

(6)将试件放在试验机下压板正中间,上下压板与试件之间宜垫以钢垫板。加压方向应与试件捣实方向垂直。开动试验机,当上压板与上垫板行将接触时,如有明显偏斜,应调整球座,使试件均匀受压。

(7)以0.3~0.5MPa/s速度连续而均匀地加荷。当试件接近破坏而开始迅速变形时,停止调整试验机油门,直至试件破坏,记录破坏荷载。

根据浆液结石体材料组成成分及配比的不同,可选择对龄期3d、7d、28d或7d、28d、60d的结石体进行测试。

4.测试结果处理

(1)砂浆抗压强度按公式计算(准确至0.1MPa):

式中 fcc——抗压强度,MPa;

P——破坏荷载,N;

A——试件受压面积,mm2

(2)以3个试件测值的平均值作为该组试件的抗压强度试验结果。单个测值与平均值允许差值为±15%,超过时应将该测值剔除,取余下两个试件值的平均值作为试验结果。如一组中可用的测值少于两个时,该组试验应重做。

6.3.6 浆液储存与弃置

寒冷季节施工应做好机房和灌浆管路的防寒保暖工作;炎热季节施工应采取防热和防晒措施。浆液温度应保持在5~40℃之间。若用热水制浆,水温不得超过40℃。

水泥浆从制备到用完不应超过4h。