水下构筑物磁性工程浆液材料修复理论与技术

本书以水下构筑物修复为出发点，研发了一种具备导向移动、定点留存、自驱气排水特性的环氧基磁性工程浆液。通过系统试验研究与理论分析，提出了水下构筑物磁性工程浆液材料修复理论与技术。结合作者多年从事支护技术的研究成果，兼顾前沿发展和应用需求，重点提出了磁性-自膨胀锚固、磁性突水封堵、水下裂隙导向式修复等一系列技术。该技术对水下构筑物缺陷修复与整体稳定性维护具有重要意义，可为工程实践提供技术支撑。

序
前言
第1章 绪论 1
1.1 工程背景及应用前景 1
1.1.1 水下构筑物缺陷修复技术概述及工程问题分析 1
1.1.2 磁性工程浆液材料注浆修复技术工作原理 2
1.1.3 应用前景 3
1.2 国内外研究现状 4
1.2.1 水下混凝土裂缝修复技术研究现状 4
1.2.2 环氧树脂修补材料研究现状 5
1.2.3 磁性液体材料研究现状 7
1.2.4 电磁学在修复材料中的应用研究现状 9
1.3 本书主要内容 10
第2章 磁性工程浆液材料制备及基本性质 11
2.1 磁性工程浆液配合比设计 11
2.1.1 材料组成 11
2.1.2 水性环氧树脂磁性工程浆液研发 15
2.1.3 油性环氧树脂磁性工程浆液研发 21
2.2 磁性工程浆液微观形貌及孔径分布研究 26
2.2.1 磁性颗粒稳定性及浆液微观形貌分析 26
2.2.2 磁性工程浆液孔径分布 32
2.2.3 磁性工程浆液磁性颗粒受力分析 40
2.3 本章小结 41
第3章 异型磁吸引端与磁性自进式锚杆注浆工艺 43
3.1 钕铁硼粉-环氧树脂异型磁吸引端制备 43
3.1.1 磁铁材料与充磁原理 43
3.1.2 异型磁吸引端模具优化 48
3.1.3 钕铁硼磁粉配比与磁环对比试验 50
3.2 水下裂隙缺陷磁性自进式锚杆注浆工艺 56
3.2.1 改进磁性自进式锚杆 56
3.2.2 水下裂隙缺陷磁性自进式锚杆注浆工艺可视化试验研究 57
3.2.3 磁性工程浆液充填判定指标分析 70
3.3 本章小结 71
第4章 磁性-自膨胀锚固试验及加固机理分析 72
4.1 试验设计 72
4.1.1 试验装置 72
4.1.2 传感器类型及排布 73
4.1.3 试验方案 74
4.1.4 试样准备及数据监测 76
4.2 试验结果分析 81
4.2.1 膨胀应力演化规律分析及分布预测解析模型 81
4.2.2 钙质砂环境锚杆抗拔性能分析 91
4.2.3 混凝土环境锚杆抗拔性能分析 97
4.3 磁性-自膨胀锚固性能提升机理研究 101
4.3.1 磁性效应对锚固机理的影响研究 102
4.3.2 磁性效应下自膨胀对锚固机理的影响研究 110
4.4 本章小结 111
第5章 环氧树脂磁性工程浆液封堵性能试验研究 113
5.1 环氧树脂磁性工程浆液封堵性能试验方案 113
5.1.1 试验技术路线 113
5.1.2 磁性工程浆液封堵模型试验装置设计 113
5.1.3 装置技术优势 115
5.1.4 试验步骤 116
5.2 环氧树脂磁性工程浆液吸附自聚能力和封堵性能分析 117
5.2.1 环氧树脂磁性工程浆液吸附自聚能力分析 117
5.2.2 环氧树脂磁性工程浆液封堵性能分析 122
5.3 磁性工程浆液磁化封堵抗剪机理分析 127
5.3.1 磁性工程浆液磁化模型 127
5.3.2 磁性工程浆液磁场力公式推导 128
5.4 本章小结 131
第6章 多因素耦合作用下磁性工程浆液裂隙注浆充填规律 133
6.1 试验概况 133
6.1.1 试验装置 133
6.1.2 试验方案 138
6.1.3 试验步骤 138
6.2 磁性工程浆液与未加磁浆液注浆充填对比 140
6.3 磁性工程浆液注浆机理分析 147
6.4 磁性工程浆液正倾与反倾裂隙注浆充填规律研究 151
6.4.1 磁性工程浆液正倾裂隙注浆充填规律研究 151
6.4.2 磁性工程浆液正倾裂隙注浆充填迹线规律分析 156
6.4.3 磁性工程浆液正倾裂隙注浆充填面积差异性分析 157
6.4.4 磁性工程浆液反倾裂隙注浆充填规律研究 158
6.4.5 磁性工程浆液反倾裂隙注浆充填迹线规律分析 163
6.4.6 磁性工程浆液反倾裂隙注浆充填面积差异性分析 163
6.5 磁性工程浆液反倾粗糙裂隙注浆充填规律研究 164
6.5.1 磁性工程浆液反倾30°粗糙裂隙注浆充填规律研究 165
6.5.2 磁性工程浆液反倾60°粗糙裂隙注浆充填规律研究 169
6.5.3 磁性工程浆液反倾90°粗糙裂隙注浆充填规律研究 173
6.5.4 磁性工程浆液反倾粗糙裂隙注浆充填迹线规律分析 177
6.5.5 磁性工程浆液反倾粗糙裂隙注浆充填面积差异性分析 178
6.6 本章小结 179
第7章 浆液压注设备及样机研发 180
7.1 浆液压注设备总体设计方案及结果 180
7.1.1 浆液压注设备 180
7.1.2 水面液压源 186
7.1.3 水面注浆机 186
7.1.4 水面控制台 186
7.1.5 钻注一体设备 187
7.1.6 设计结果 187
7.2 试验试用情况 188
7.2.1 现场设备介绍 188
7.2.2 现场施工准备 190
7.2.3 护岸工程缺陷快速修复技术和样机现场应用 192
7.2.4 现场应用效果分析 196
7.3 本章小结 199
参考文献 201