Wu Longji, Wu Zhijun*, Weng Lei, Liu yang, Chu Zhaofei, Chen Jie (2024) Comparative analysis of polyacrylate latex modified cement grout for water blocking and rock reinforcement with six alternative materials, Construction and Building Materials. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.136377.

注浆技术是治理地下工程突涌水灾害和加固软弱岩层的常用手段，其最终治理效果很大程度上取决于注浆材料的选择。本研究通过一系列试验对比分析了自研发的聚丙烯酸酯乳液改性水泥注浆材料（PLMC）与实际工程中应用过的6种注浆材料，旨在评估PLMC在堵水和加固方面的可行性。结果表明，PLMC的初凝时间（图1(a)）和流动度（图1(b)）在其它注浆材料的技术指标范围内，符合工程要求。PLMC的浆液填充率为77.42%，优于其他注浆材料的39.69%至74.13%（图2(a)）。在泌水率和抗动水冲刷性能方面，PLMC表现出色，泌水率为2.77%（图2(b)），0.5m/s水流冲刷下浆液留存率为72.95%（图2(c)），在所有对比材料中排名第三。此外，PLMC的浆液结石体和注浆加固体的单轴抗压强度分别为11.94 MPa和22.74 MPa，表现出最佳的加固性能（图2(d)、图2(e)）。相较之下，其他注浆材料的最高抗压强度分别为8.78 MPa和21.46 MPa。PLMC的浆液结石体具有最佳的孔隙结构（图2(f)、图3），与其他注浆材料相比，PLMC注浆加固体岩石与浆液结石体界面没有明显的间隙（图4）。该项研究表明，聚丙烯酸酯乳液改性水泥注浆材料具有出色的工作性能，是治理地下工程突涌水灾害和加固软弱岩层时的理想选择。

图 1

图 2

图 3 不同注浆材料浆液结石体内部形貌特征

图 4 不同注浆材料注浆加固体岩-浆界面