Study on Seawater Erosion Resistance of Cement‑Based Silica Grouting Material

LIN Jiuqing; NIU Hao; LIU Zhiyan; LI Xiaoliang; WANG Yanzhe; LI Zhaofeng; CHEN Jingpeng

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.20230331001

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Study on Seawater Erosion Resistance of Cement‑Based Silica Grouting Material

更新时间：2024-06-26

- Study on Seawater Erosion Resistance of Cement‑Based Silica Grouting Material
- Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering Vol. 44, Issue 3, Pages: 551-559(2024)
- 作者机构：
  
  1.华润水泥（南宁）有限公司，广西南宁 530028
  2.华润水泥控股有限公司，广东深圳 518001
  3.山东大学岩土与结构工程中心，山东济南 250061
  4.山东智行工程科技有限公司，山东济南 250101
  5.山东大学土建与水利学院，山东济南 250061
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20230331001
  CLC： TU44
- Received：31 March 2023，
  
  Revised：2023-04-12，
  
  Published：25 June 2024
- 稿件说明：
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林久卿,牛昊,刘致延等.水泥基矽土注浆材料抗海水侵蚀性能研究[J].防灾减灾工程学报,2024,44(03):551-559.

LIN Jiuqing,NIU Hao,LIU Zhiyan,et al.Study on Seawater Erosion Resistance of Cement‑Based Silica Grouting Material[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2024,44(03):551-559.
林久卿,牛昊,刘致延等.水泥基矽土注浆材料抗海水侵蚀性能研究[J].防灾减灾工程学报,2024,44(03):551-559. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20230331001.

LIN Jiuqing,NIU Hao,LIU Zhiyan,et al.Study on Seawater Erosion Resistance of Cement‑Based Silica Grouting Material[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2024,44(03):551-559. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20230331001.

摘要

为研究水泥基矽土注浆材料抗海水侵蚀性能，根据对工程现场附近海域的海水水化学分析结果配制人工海水溶液，以此对注浆结石体浸泡养护，通过对不同龄期的结石体试件开展抗压强度、L‑NMR、XRD、FT‑IR和SEM等测试揭示了其在不同侵蚀龄期下的抗侵蚀性能变化规律。研究结果表明：随侵蚀龄期上升，材料抗蚀能力先增大后减小，侵蚀前期由于侵蚀产物“填充效应”和侵蚀离子的“盐激发”效应优化了结石体孔径分布，7 d时抗蚀系数K最大，0.7、1.0和1.5水灰比对应抗蚀系数分别为1.26、1.23和1.18，后逐渐下降；60 d后AFt和Friedel 盐等侵蚀产物破坏了硬化浆体结构，小孔转变为大孔，导致抗蚀系数K小于1.0，水灰比1.5时，180 d对应K值仅为0.45，在相同的侵蚀条件下，不同的水灰比表现出的抗蚀性有所差异，水灰比越小，抗蚀性越强，因此在滨海区域使用CIS进行注浆时，应在保证浆液可注性的同时尽量降低水灰比。

Abstract

To study the seawater erosion resistance of cement-based silica grouting material

an artificial seawater solution was prepared based on the hydrochemical analysis of seawater near the project site. The solution was used to immerse and cure the grouted stone samples. Tests on compressive strength

L-NMR

XRD

FT-IR

and FT-IR

and SEM

were conducted on specimens at different ages to reveal the changes in erosion resistance over time. The results indicate that the corrosion resistance of the material initially increased and then decreased with prolonged exposure. In the early stages of erosion

the "filling effect" of erosion products and the "salt excitation" effect of erosion ions optimized the pore size distribution of the grouted stone

with the maximum erosion resistance K observed at 7 days. The K values for water-cement ratios of 0.7

1.0 and 1.5 were 1.26

1.23 and 1.18

respectively

before gradually decreasing. After 60 days

erosion products like Aft and Friedel's salt compromised the hardened grout structure

causing small pores to transform into larger ones

resulting in a K value less than 1.0. At a water-cement ratio of 1.5

the K value at 180 days was only 0.45. Under the same erosion conditions

the erosion resistance varied with different water-cement ratios

with lower ratios exhibiting stronger resistance. Therefore

when CIS is used for grouting in coastal regions

it is recommended to minimize the water-cement ratio while ensuring the injectability of the grout.

关键词

Keywords

references

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