膨胀型浆体的膨胀材料若干问题研究进展

叶义成^1,2，陈常钊¹，姚囝¹，王其虎¹，崔旭阳¹

1. 武汉科技大学资源与环境工程学院2. 湖北省工业安全工程技术研究中心

摘 要：弱层理面急倾斜岩层内巷道顶板层状岩体易产生"顺层滑移"破坏,利用膨胀型浆体对弱层理面进行注浆,产生"先挤后黏"的注浆加固效果,提高顶板围岩的强度和完整性,能较好地解决这一问题。针对膨胀注浆加固支护技术,提出了膨胀型浆体概念,分析了膨胀型浆体的膨胀作用机理。如何选择膨胀材料是配制膨胀型浆体的关键问题。通过对各类膨胀型材料的发展历程和国内外研究现状进行总结,论述了各类膨胀型材料的膨胀机理。从膨胀发育时间、体积膨胀率、力学强度、膨胀应力4个方面分析了膨胀型材料的特性,选定HSCA-Ⅱ型静态破碎剂为膨胀源进行了膨胀型浆体配比试验、体积膨胀率试验、力学强度试验,分析了静态破碎剂-膨胀型浆体的膨胀发育时间、体积膨胀率和力学强度特征。研究表明:随着静态破碎剂掺量增大,静态破碎剂-水泥新型膨胀型浆体的抗压强度减小,膨胀发育时间延长、体积膨胀率增大;静态破碎剂-水泥新型膨胀型浆体的膨胀发育时间合理、体积膨胀率较大、自身强度较高、膨胀应力能在支护岩体中提供挤压力,具有良好的工程应用意义。为实现良好的工程应用效果,后期还需要在膨胀材料优选及研发、膨胀型浆体膨胀机理、膨胀型浆体-岩体力学行为、膨胀型浆体膨胀—固化—流动耦合作用机制、膨胀型浆体协同支护理论与技术等方向开展大量的理论及试验研究。

关键词：膨胀型浆体;膨胀机理;膨胀材料;静态破碎剂;