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武广客运专线韶关至花都段的边坡工程中,采用锚杆、锚索提高岩土工程稳定性及解决复杂岩土工程问题。锚固结构不但要求强度较高,其耐久性也是保证工程质量和使用寿命的重要因素。而改善灌浆材料的性能是提高锚固结构耐久性最根本和最经济有效的方式。由于锚固结构的特点,灌浆材料的耐久性与水泥砂浆的工作性能、收缩变形性能、抗硫酸盐侵蚀性能、抗氯离子侵蚀性能等有关。本文通过对灌浆材料(水泥砂浆)组成和性能的研究,提出改善锚杆(索)抗环境水侵蚀性能的方法。本文采用粉煤灰、矿渣、硅灰等作矿物掺合料,并以一种水溶性树脂作增稠剂,通过流动扩展度、自收缩、长期浸泡及干湿循环、RCM氯离子扩散系数、钢筋腐蚀电位等试验,测试砂浆的流动性、7d自收缩值、浸泡在2000ppmSO42-溶液中砂浆试件的抗折强度和体积变化、24h氯离子渗透深度及扩散系数、钢筋在砂浆中的腐蚀电位,研究各组成材料对砂浆各项耐久性指标的影响规律、改善效果和机理。试验结果表明,矿物掺合料掺入后,因为和水泥颗粒形成了级配体系,并具有降低砂浆孔隙率、优化孔结构、稀释C3A含量等作用,对提高砂浆耐久性有显著作用。改善效果上,流动性、自收缩变形、抗硫酸盐侵蚀和抗氯离子渗透方面粉煤灰优于矿渣;钢筋防锈蚀能力矿渣优于粉煤灰;硅灰因其巨大的表面积具有很大表面能,对于砂浆流动性和收缩变形性能是不利的。矿物掺合料总掺量在30%~40%为宜,且粉煤灰和矿渣双掺效果最好。水溶性树脂作为增稠剂掺入后,引入了少量微小气泡,能改善砂浆流动性和匀质性;并且优化砂浆内部孔结构,减缓水泥水化反应速度,在一定掺量内,对砂浆抗硫酸盐侵蚀、自收缩、抗氯离子侵蚀方面均有改善作用;适当掺量时对钢筋腐蚀电位无明显影响,掺量过大会有所下降。综合考虑,水溶性树脂掺量为0.5%时,对于改善砂浆耐久性有较为明显的作用,掺量过大则改善效果不明显或有不利影响。通过上述研究,采用0.5%水溶性树脂和30%~40%的矿物掺合料(粉煤灰、矿渣双掺)复掺能有效改善灌浆材料的耐久性各项指标,提高锚固结构工程安全性和使用寿命。开发了可用于武广客运专线韶关至花都段的边坡工程的锚固体灌浆砂浆。