[发明专利]一种地质聚合物灌浆材料抗碳酸盐腐蚀及其评价方法

说明书

本发明公开了一种地质聚合物灌浆材料抗碳酸盐腐蚀及其评价方法，包括以下步骤：（1）配制质量浓度为0～4%的碳酸盐溶液；（2）地质聚合物灌浆材料标准试样抗碳酸盐腐蚀持续浸泡60天；（3）分析不同浸泡时间下，试样的质量变化、强度变化和线性收缩率，评价地质聚合物灌浆材料在碳酸盐中的性能演变规律。本发明主要用于评价地质聚合物灌浆在碳酸盐地区的抗腐蚀性能，为地质聚合物灌浆材料应用于碳酸盐地区中路基、隧道和桩基的灌浆和加固提供可靠的评价方法。

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种地质聚合物灌浆材料抗碳酸盐腐蚀及其评价方法。

背景技术

我国国土面积中有三分之一是碳酸盐地区，尤其是南方地区雨水充沛，部分碳酸根离子解离进入地下水中或以游离态存在土壤中。随着我国交通建设飞速发展，许多公路、铁路、地铁经过碳酸盐地区，路基加固、桥梁桩基浸泡、隧道围岩稳定等都需要抗腐蚀优良的新型灌浆材料。地质聚合物灌浆材料是由铝硅酸盐材料（包括偏高岭土、粉煤灰、矿渣等）与氢氧化钠、氢氧化钾或其硅酸盐溶液生成的新型灌浆材料。与传统灌浆材料比较，该灌浆材料具有高流动、高渗透、结石强度高、快硬早强、耐酸碱盐腐蚀等优点，但是，目前国内外尚未有地质聚合物灌浆材料抗碳酸盐腐蚀的评价方法。这将影响地质聚合物灌浆材料在交通领域的广泛应用。

国内外的研究者们从地质聚合物碳化的角度出发，参照水泥混凝土碳化的标准做了一些研究，但是尚未有针对地质聚合物灌浆材料碳酸盐腐蚀的专利。

发明内容

本发明的目的是提出一种地质聚合物灌浆材料抗碳酸盐腐蚀的评价方法，为地质聚合物灌浆材料在公路和铁路的路基、桩基、隧道等不同部位的大规模灌浆浸泡提供一种耐久性评价方法。

本发明的方案是通过这样实现的：

一种地质聚合物灌浆材料抗碳酸盐腐蚀及其评价方法，包括以下步骤：

步骤一，配制质量浓度为0～4%的碳酸盐溶液：分析纯的碳酸盐0～4份，去离子水100份，在室温下，将碳酸盐固体溶解在去离子水中，配制成质量浓度为0～4%的碳酸盐溶液；

步骤二，采用尺寸为40×40×160mm的标准模具成型地质聚合物灌浆材料试样，24h脱膜后，完全浸泡在步骤一配制的碳酸盐溶液中持续浸泡60天，分析试样的质量变化、长度变化和强度变化并评价地质聚合物灌浆材料的抗碳化腐蚀性能。

本发明进一步说明，分析试样的质量变化评价方法为：采用精度为0.001g、量程为1000g的电子天平，先称量步骤二中24h脱膜试样的质量，做为原始基准质量m₀，并标记试样编号，从试样放入碳酸盐溶液时开始计算时间，每隔4天取出试样称量质量，计为m_i，i代表实验次数1,2,3…，质量变化公式为：，每组实验做三个平行实验，取算术平均值。

本发明进一步说明，分析试样的长度变化评价方法为：采用BY-160型水泥砂浆比长仪，根据《水泥胶砂干缩试验方法》(GB751-81)的要求测试试样的长度，先测量步骤二中24h脱膜试样的长度，做为原始基准长度l₀，并标记试样编号，从试样放入碳酸盐溶液时开始计算时间，每隔4天取出试样采用同样方法测量试样的长度，计为l_i，i代表实验次数1,2,3…，长度变化公式为：L = ，每组实验做三个平行实验，取算术平均值。

本发明进一步说明，分析试样的强度变化评价方法为：测量在碳酸盐质量溶液中浸泡60天试样的抗压强度，以在碳酸盐质量浓度为0中浸泡60天试样的抗压强度为基准p₀，在其它浓度的碳酸盐溶液中浸泡60天试样的抗压强度p_i，i=1,2,3,4（分别对应碳酸盐溶液的质量浓度1%、2%、3%、4%），强度变化公式为，每组实验做三个平行实验，取算术平均值。