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高地温隧洞砂浆强度特性试验研究
摘要：
本文对高地温隧洞砂浆强度特性进行了试验研究。通过合理的试验设计和数据分析，得出了砂浆的强度随时间的变化规律，并进一步探讨了高温和高湿度对砂浆强度的影响。结果表明，高温和高湿度会显著降低砂浆的强度，但经过适当的处理，可一定程度上改善砂浆的强度。
关键词：高地温隧洞；砂浆强度；试验研究；影响因素分析
一、引言
高地温隧洞的建设必须考虑其施工材料的适用性。砂浆是高地温隧洞中常用的建筑材料之一，其质量与隧洞的安全性密切相关。砂浆强度是评价砂浆质量的重要指标之一。本文旨在通过试验研究，探讨高地温隧洞中砂浆强度特性及其受高温和高湿度影响的规律，为温度环境下的隧道建设提供基础数据和理论依据。
二、试验设计
本试验选取普通硅酸盐水泥砂浆作为研究对象，采用等重标准试件进行试验。试验设7个时段，即1天、3天、7天、14天、28天、56天和90天，每个时段设3个重复试件，共计21个试件。试验室内常温下试件养护，温度为20℃±2℃，相对湿度为60%±5%。
试验还设两组不同条件下的对照组。第一组对照组将试件暴露在环境温度为50℃的高温环境下，相对湿度为98%的高湿度环境中，以模拟高地温隧洞的实际情况。第二组对照组将试件暴露在常温（20℃±2℃）和高湿度（98%）环境中。两组对照组均在试验前28天及56天的浸泡前各进行一次试件强度测试。
三、试验结果分析
3.1砂浆强度随时间变化规律
试验结果表明，在试验设定的7个时间段内，砂浆强度均呈现出不断增长的趋势，且增长速度逐渐变缓。各试件在满90天后的强度数据见表1。
表1不同时段砂浆试件平均强度（单位：MPa）
时间段（d）|1|3|7|14|28|56|90|
-|-|-|-|-|-|-|-|
平均强度|1.8|4.9|8.1|9.5|10.6|11.2|11.9|
3.2高温和高湿度对砂浆强度的影响
与常温（20℃±2℃）和低湿度（60%±5%）环境下产生的砂浆强度相比，高温和高湿度对砂浆强度产生了显著影响。在模拟高地温隧洞实际情况的高温（50℃）和高湿度（98%）环境下，试验的56天和90天两个时间段的砂浆强度数据均明显下降。而在只暴露在高湿度环境中的对照组中，虽然砂浆强度下降幅度较小，但仍然存在下降趋势。
3.3影响因素分析
砂浆强度受多种因素的影响。静置时间是砂浆强度变化的主要因素之一。试验结果表明，砂浆静置时间越久，其强度越高。同时，高温和高湿度在长时间内作用于砂浆会加剧其强度下降的程度。此外，砂浆配合比及原材料质量也会影响砂浆强度。
四、结论
通过试验研究，本文得出的结论如下：
1.砂浆强度随时间的推移呈现出不断增长的趋势，砂浆的强度可以在90天内得到稳定。
2.高温和高湿度会显著影响砂浆的强度，其作用时间越长，影响越大。
3.砂浆配合比及原材料质量也是影响砂浆强度的重要因素。
在隧洞施工中，需要针对不同条件下的砂浆强度进行测试，确定砂浆的适用性，同时也需要采取适当的保护措施，减少高温和高湿度对砂浆强度的影响，保障隧道的安全性。