在现代隧道衬砌结构设计与施工中，以喷射砂浆为主体的单层永久衬砌成为未来发展趋势^[1]。在隧道运营过程中，衬砌结构不可避免要遭受来自围岩变形、高压渗水及衬砌两侧环境腐蚀因子的作用，从而造成开裂、化学腐蚀、漏水等病害，最终导致衬砌混凝土剥落，严重威胁到隧道衬砌结构耐久性及使用寿命^[2]。为了解决由于抗渗性差、粘结性低造成的开裂、化学腐蚀、漏水等问题，研发一种具有高抗渗性、强粘结性的喷射砂浆有重要的实际意义。同时为了设计的美观和功能化的需求，本文对喷射砂浆又提出了色彩美观的要求。

现在国内外学者普遍认为在水泥砂浆中加入纤维素醚可以提高其致密度、降低吸水率，提高砂浆的抗渗性能^[3][4]。中国的部分学者也进行了掺合料对砂浆抗渗性能影响的研究，得出当在砂浆中复掺10%的粉煤灰和4%的硅粉时，粉煤灰、硅粉和水泥颗粒构成了合理的微细颗粒级配, 使得砂浆中微细颗粒间紧密结合, 从而减少砂浆中的空隙使砂浆抗渗性能改善最好^[5]。综合国内外对水泥砂浆的抗渗性的研究，本论文将采用不同种类（有机纤维素醚、无机矿物掺合料和其他外加剂单掺或复掺）、不同用量的外加剂来进行喷射砂浆的配制，将通过实验数据的比较得出最佳抗渗性能的配合比，以达到提高水泥砂浆抗渗性的目的。

对于高抗渗彩色喷射砂浆，国内外研究甚少，目前还无相关文献可供参考，但彩色装饰砂浆存在的问题研究较为广泛。彩色砂浆主要存在的两大问题就是泛碱和色差问题^[6]。泛碱现象通常是硅酸盐水泥水化反应过程中部分产物作用所致，为了解决泛碱问题，有学者研究发现，泛碱面积随阻碱剂用量增加而降低，说明其抑制泛碱作用增强^[7]。对于色差问题则较难解决，研究发现，随着颜料掺量增加，砂浆的颜色加深，但色差逐渐变小，但颜料掺量过高会导致强度降低。^[6]用更加先进科学的办法去解决彩色砂浆的色差问题是本篇论文的关键之处，而高抗渗彩色喷射砂浆的配制也将得以实现，从而参考本篇论文的实验数据即可指导实际高抗渗彩色喷射砂浆的生产。

2. 研究的基本内容与方案