一、高压注浆加固之水泥—水玻璃类浆液
1、水泥—水玻璃类浆液性能
1)凝胶时间
凝胶时间指水泥—水玻璃相混合时起至浆液不能流动为止的这段时间,水泥—水玻璃类浆液的凝固时间可以从几秒钟到几十分钟准确控制,影响其凝胶时间的因素有水泥品种、水泥浆浓度、水玻璃浓度、水泥浆与水玻璃体积比及浆液温度等。
2)抗压强度
水泥—水玻璃浆液结石体抗强度较高,特别是早期强度较高,并且强度增长速度很快,影响水泥—水玻璃浆液抗压强度因素主要有水泥浆浓度、水玻璃浓度、水泥浆与水玻璃体积比等。
2、水泥—水玻璃类浆液特点
水泥水玻璃浆具有以下特点:
1) 浆液可控性好,凝胶时间可准确控制在几秒到几十分钟的范围内;
2) 浆液结石体强度高,可达10.0~20.0MP;
3) 浆液的结石率高,可达100%;
4) 结石体的渗透系数小,为10-3cm/s;
5) 该浆液适宜于0.2mm以上裂隙及1mm以上粒径的砂层使用;
6) 材料来源丰富,价格便宜,浆液对地下水和环境无污染。
二、高压注浆加固之丙烯酰胺类浆液
丙烯酰胺类浆液(简称丙凝浆液),是以有机化合物丙烯酰胺为主剂,配合其它交联剂、促进剂和引以剂等材料而制成的液体,其以水溶液状态注入地层,在地层中发生聚合反应而形成具有弹性、不溶于水的聚合体。丙烯酰胺类浆液是一种性能优良、用途广泛的化学注浆材料。
1、丙烯酰胺类浆液的性能
丙烯酰胺类浆液要求双液系统注入,主剂、交联剂、还原剂(或强还原剂)及缓凝剂溶解在水是单独存放,简称甲液;氧化剂也溶解在水中单独存放,简称乙液。
丙烯酰胺类浆液的性能主要指其凝胶时间和抗压强度,而它的抗压强度一般来讲比较低,改变配方对抗压强度影响不大,而其凝胶时间可以控制在几十秒至几个小时之间,影响凝胶时间的因素主要有:温度、过硫酸铵(AP)、β—二甲氨基丙晴(DMAPN)、硫酸亚铁、PH值、铁氰化钾及水中离子等影响因素。
2、丙烯酰胺类浆液的特点
1) 浆液粘度小,且在凝胶前一直保持不变,因此具有良好的渗透性;
2) 凝胶时间可以准确控制在几秒至几十分钟的范围内,并且浆液凝胶是在瞬间发生并完成的;
3) 凝胶体抗渗性能好,渗透系数为10-9~10-10cm/s;
4) 凝胶体抗压强度低,一般不受配方的影响,其值约为0.4~0.6MPa。
三、高压注浆加固之膨润土(粘土)水泥浆液
由膨润土(或粘土)、水泥和水按一定顺序混合组成的浆液,即为膨润土(粘土)水泥浆液。
由于纯水泥浆液在水灰比<1.5时易发生沉积固结,及水合硬化后产生产多的离析水,硬化时间长(起码在几小时以上),所以这种浆液的用途不广。若在浆液的成分中增加膨润土(或粘土),则情况即发生变化。首先膨润土遇水后颗粒分散开始产生可塑性膨胀胶体,吸附水泥颗粒制止水泥颗粒的沉积,使浆液成为稳定性浆液。与此同时,还吸收水泥硬化的离析水继续水化膨胀。另外,水化膨胀后的膨润土胶体可与水泥颗粒结合形成凝固物。
也是加入膨润土可制止浆液可制止浆液中的水泥的沉淀,能吸收过剩的水和水泥的离析水而生成具有触变性有膨胀性,还可提高浆液凝固体的内聚力,进而致使凝固体的强度和抗渗性得以提高。加入膨润土的种类不同,浆液的凝固时间也不同。加入活性膨润土可使凝固时间缩短到几分钟。而加入天然膨润土凝固时间仍为几小时。可据不同注入目的的要求加以选择。另外,由于膨润土的粒径(2μm),所以与纯水泥浆相比可注性提高。可渗入渗透系数10-2cm/s的土层、0.2mm的裂缝及粒径1mm左右的土层。
粘土(膨润土)水泥的混合浆材是岩体裂缝和粗粒土层注浆加固的主要浆材。它可以取代不稳定水泥浆液的所有用途。即可单独用于补强和防水注浆,也可与其它浆液联合用于细粒和不均匀土层的大孔洞的填充,进而保证其它浆材渗入细粒土的间隙;也可作为钻孔泥浆使用。
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