浅谈水泥-水玻璃双液浆在注浆工程中的应用
水泥-水玻璃双液注浆在底板注浆改造中的技术应用

起不到 效果 时, 采 用水 泥一水玻璃混合 注浆 , 对改造工作 面含水层能起到很好 的效果 , 提 高施 工效率 , 解除工作 面底板水害成胁 , 为工作面安全 生产 提 供 保 证 。
S c i e n c e& T e c h n o l o g y Vi s i o n
科 技 玻 璃 双 液注 浆 在 底板 注 浆 改 造中 的 技 术 应用
祁新 波 毛维 林 张彦 宾 ( 郑煤 集 团 超化 煤矿 , 河南 新 密 4 5 2 3 8 5 )
可控制在几 秒 0 5 ~ 1 至几十分 钟范 围内 速凝剂 O0 5 ~ 0 . 2 2 、抗 压强度 主 剂
5  ̄ 2 0 MP a
双液注浆主要作 用是封堵裂 隙 . 将松散地层 固结为整 体 . 隔离水 磷酸氢 二钠 工业 品 缓凝剂 0 . O l ~ O . O 3 源, 堵塞水点 , 以减少 涌水量 , 改 善施 工条件 , 达 到最终 的底 板注浆 改 造 目的 水泥浆 和水玻 璃溶液混合后立 即发 生反应 . 很快形成具有 一 表 2说明 : 定 强度 的固结体 。 随着反 应连续进行 , 结石体强度不断增加 , 早期强度 I) 模数描述水玻璃 中二氧化硅与碱金属 氧化物物质的量之 比 主要是水玻璃反应 的结果 . 后期强度主要是水泥水 化反应的结果 其 Ⅱ) 浓度以 B e ( 波美 比) 表示 。波美度与 比重的换算公式 为 :
一
式 中: H ——孔 口至静水位高度( m) : K — —修 正系数 . K = 1 . 2 2 . 0 : P _ 注浆压力f M P a ) 2 . 3 浆注浓度 水泥一水玻璃浆液 的配方就综合考虑凝结时间 、 结石体强度 以及 施工操作等 因素 。 底板岩石裂隙越大 , 用浆也越浓 。 每次压浆 时应先稀 后浓 浆液 的常用配方见表 2 表 2 水 泥 一 水 玻 璃 浆 液 组 成及 配 方
水泥-水玻璃浆液配比(参考)

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’. 水泥-水玻璃双液注浆在黄土隧道施工中的应用
针对黄土隧道进出口段的黄土层在与基岩交界附近为饱和黄土,围岩强度低,自稳能力差,施工难度大的现状,在室内测定了水泥-水玻璃
浆液不同配比和不同温度情况下的胶凝时间及浆液结石体抗压强度
的基础上,通过现场注浆试验,对水泥-水玻璃浆液配比、注浆压力、浆液扩散半径等技术参数和注浆工艺进行了研究.结果表明:在黄土
隧道施工中,水泥-水玻璃双液注浆参数为:水玻璃模数M=2.8~3.1,水玻璃溶液浓度Be′=35~40,水泥浆水灰比W/C=0.75:1~1.0:1(重量比),水泥浆:水玻璃=1:0.5~1:1.0(体积比),注浆压强为0.6~3.5 MPa,浆液扩散半径为0.5~1.3 m.工程实践说明:采用水泥-水玻璃双液注浆方法加固黄土隧道进出口段的饱和黄土可以取得较好的效果。
浅析水泥水玻璃双液浆在隧道中的应用

浅析水泥水玻璃双液浆在隧道中的应用进入到新世纪以来,随着我国国民经济水平的高速发展,我国的公路交通行业也得到了快速的发展,而在地铁隧道的掘进等地下工程的施工过程中,通常都会遇到大量涌水和突水的问题,而主要的治理对策就是开挖前进行预注浆以及施工后进行补注浆的操作,常规的纯水泥浆液的凝结时间难以控制,所以堵水的效果也并不理想。
而以水泥浆和水玻璃为主剂的新型液体浆材,其不但能够提高注浆的结石率,同时也加快了水泥浆液的凝结速度,从而取得良好的快速排水的效果。
文章便对水泥水玻璃双液浆的原材料和反应机理以及水泥水玻璃双液浆在隧道施工中的应用情况两个方面的内容进行了详细的分析和探析,从而详细的论述我国公路隧道施工过程中水泥水玻璃双液浆的应用情况。
标签:水泥水玻璃;隧道施工;反应机理1 水泥水玻璃双液浆的原材料和反应机理1.1 双液浆的原材料通常情况下,水泥水玻璃双液浆的原材料是由水玻璃、水泥以及缓凝剂所共同组成的,其中水玻璃的模度应是在2.8-3.1的范围内的,而普通的硅酸盐水泥应是新鲜的,并且其强度等级应是高于32.5的,而在选择缓凝剂时建议采用工业上用的碳酸氢二钠。
1.2 水泥和水玻璃的反应机理导致水泥出现凝结以及硬化现象的最主要的原因就是水泥水化的过程中,会析出具有较强凝胶性的胶体物质。
通常情况下,水泥水化反应的过程中会生成氢氧化钙、硅酸二钙以及硅酸三钙,然后再在反应物中加入水玻璃,水玻璃就会与液体中氢氧化钙发生化学反应,从而生成具有一定强度的凝胶体水化硅酸钙,所以水泥的水化速度就被大幅度的提升了,而水泥凝结以及硬化的时间也被大幅度的缩短了。
其具体的化学反应公式为:3CaO·SiO2+nH2O→2CaOSiO2(n-1)H2O+Ca(OH)2和Ca(OH)2+Na2O·nSiO2+mH2O→C aO·nSiO2·mH2O+2NaOH。
在水玻璃和氢氧化钠发生化学反应的过程中,胶体物质会不断生成,并且越累积越多,而结石体的强度也会随之越来越高,因此,水泥水玻璃双液浆结石体的最初强度是由氢氧化钙与水玻璃的化学反应所决定的,而浆液结石体的后期的强度则就是由水泥本身水化作用所决定的了。
水泥-水玻璃双液注浆中的最优参数选择

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浅谈水泥-水玻璃双液浆在砂卵石地层暗挖施工中的配比

保证工程质量。考虑实际施工操作效果,允许一定的误差范围, 不至于影响工程质量或施工安全。考虑施工中操作方便,节省工 序时间,保证工期。从经济角度考虑施工成本,尽量节省材料。
4 结束语 本文在前人的研究基础上,对较大范围内水玻璃浓度下水
根据施工现场实际工序衔接需要,水泥的终凝时间最好 不超过半小时,对照表一中试验数据,选择在砂卵石地层注 浆选用:水灰比1∶1,水玻璃溶液与水泥浆比例 1∶1,水玻 璃溶液为1∶6(水玻璃∶水);在纯石子堆积层注浆选用: 水灰比1∶1,水玻璃溶液与水泥浆比例1∶1,水玻璃溶液为 1∶4(水玻璃∶水);其原因如下:该浓度下可以弥补实际 施工中工人在现场配制水玻璃溶液时的误差,水玻璃溶液稍 浓或稍稀都不会使水泥的终凝时间变化太大。选用整数配 比而不继续追求理论上的最佳配比,方便现场施工及实际操 作。在该浓度下初凝和终凝之间的时间差正合适,水泥浆的扩 散半径能比较好的控制在一定范围内,不至于过大或过小; 可操作性较好,在施工中一旦发生机械故障或其他特殊情况, 有足够的时间冲洗输浆管,不至于造成注浆设备或高压输浆管 损坏。通过实际施工证明,所采用的注浆参数是适合本工程实 际条件的[2]。
2 试验结果及数据分析
从表一中可以看出水泥浆与水玻璃溶液在不同浓度下初 凝时间变化不是特别大,从9S至169S;终凝时间从23S化到 14069S相差600多倍,这个变动相当大。以此可以说明:①过稀 的水玻璃溶液达不到加速水泥固结的目的;②水玻璃溶液的浓 度对水泥浆的初凝速度影响不大;③水泥的胶凝时间随着水玻
1 水泥-水玻璃注浆的化学原理
水泥与水玻璃的主要化学反应为:
Ca(OH2)+NaO・nSiO2+mH2O→Ca・nSiO2・mH2O+NaOH 水泥本身的凝结和硬化主要是水泥水化析出凝胶性的胶体
水泥-水玻璃双注液在在污水检查井底板注浆改造中的技术应用

水泥-水玻璃双注液在在污水检查井底板注浆改造中的技术应用发布时间:2021-03-29T12:32:36.083Z 来源:《城镇建设》2020年12月36期作者:陈祯仁、杨海山[导读] 水泥-水玻璃双注液较传统的水泥浆注浆处理工艺相比,具有快速胶凝,施工时间短的优势陈祯仁、杨海山深圳市市政工程总公司,广东深圳518100摘要:水泥-水玻璃双注液较传统的水泥浆注浆处理工艺相比,具有快速胶凝,施工时间短的优势,目前在软土地基处理中得到很大程度上的推广应用。
笔者总结多年的施工案例,供大家参考。
关键词:双注液;软土地基;技术应用1工程背景介绍1.1工程概况华容县塔市驿污水管网施工项目P45~P63段污水管网,此段污水管网全长690m,共19个检查井。
管线采用牵引管作业,检查井采用沉井作业。
检查井埋深3.1~4m。
1.2地质条件项目地紧靠长江大堤,属围湖改田区域,全场地质条件较差,根据湖南省地质勘察设计研究院对沿线地质勘察报告结果,勘察范围内特殊性岩土主要为人工填土①及淤泥质粉质黏土②(1)人工填土①(Q4pd):褐灰、灰黄色,含少量有机质,见植物根系,湿,结构松散。
该层在场地内部分地段有分布,层厚1.50~5.20m,平均厚度为2.46m,层底标高28.03~30.87m。
(2)淤泥质粉质黏土②(Qal+l):灰褐、灰黑色,饱和,软塑状态,含有机质、腐殖质,具有臭味,摇震无反应,切面光滑,干强度及韧性低。
该层在场地内大部分地段有分布,本次勘察揭露层厚0.50~12.70m,平均厚度为3.84m。
勘察期间测得其稳定水位埋深为1.20~1.52m,相当于标高26.51~28.21m。
表1-2基坑工程分析与评价表2施工难点在沉井试井作业实际施工中,牵引管作业井和污水检查井突涌问题非常突出,导致基坑内塌方、流沙,造成沉井突沉、偏斜或下沉过慢或不下沉等现象发生。
3突涌原因分析形成突涌的原因:因作业井埋深3.5~4m,根据地质勘察报告及现场开挖实际情况,上地下水位处地表以下1.2~1.5m,基底与周边土层水头压力高程在2.5~2.8m之间,导致基底土处于不稳定状态,从而易导致流沙管涌现象发生。
水玻璃在灌浆中的作用

水玻璃,也称硅酸钠,是一种无机胶凝材料,常用于建筑和工程领域的灌浆作业中。
它在灌浆中具有以下几个主要作用:
1.填充和密封:水玻璃可以通过与其他添加剂(如水泥、石膏等)混合形成浆液,用于填
充和密封裂缝、孔洞或混凝土表面的不平整部分。
它的高粘度和黏性能够使其填充细小孔隙,并有效地减少水的渗透和漏失。
2.强度提升:水玻璃的硬化过程可产生硅酸盐胶凝物质,这种胶凝物质能够增加混凝土的
强度和刚度。
当水玻璃与其他添加剂混合后,形成的胶凝物质会填补混凝土内部的微观空隙,从而提高整体的力学性能。
3.抗渗透性提升:水玻璃能够改善混凝土的抗渗透性能。
由于其黏性和硬化特性,水玻璃
能够填塞混凝土中的毛细孔隙,降低水分和溶质的渗透速度,从而提高混凝土的耐久性。
4.加固与修补:水玻璃可以用于加固和修补混凝土结构。
在灌浆作业中,水玻璃可以与其
他加固材料(如纤维布、钢筋等)结合使用,以增强结构的承载能力和抗震性能。
需要注意的是,水玻璃在灌浆中的具体应用和效果会受到多种因素的影响,包括混凝土的类型、施工条件、添加剂配比等。
在实际应用中,应根据具体情况选择合适的水玻璃类型和使用方法,并遵循相关规范和指南进行施工。
水泥、水玻璃浆液在封堵中

水泥、水玻璃浆液在封堵中的应用(胡国兵)摘要:水泥、水玻璃双液浆是以水泥和水玻璃作为灌浆材料的主剂,按要求的比例同时注入双液混合器内使其充分混合形成双液浆。
这种双液浆具有价格便宜、无毒、凝结时间短、速度快、结石强度高等特点,不仅具有水泥浆液的优点,而且还有化学浆液的一些特性,凝结时间可以从几秒钟到几十分钟任意调节,灌后结石率可达100%,可灌性比纯水泥浆明显提高。
在锦屏水电工程辅助洞(东端)涌水封堵灌浆施工过程中。
采用水泥、水玻璃双液浆对涌水进行封堵,实践证明,封堵处理效果显著。
对施工过程作了详细介绍,可供同类工程参考。
关键词:水泥、水玻璃双浆液;灌浆;堵水;锦屏工程锦屏水电工程交通辅助洞由2条平行的单车道隧洞(A、B洞)组成,是锦屏一级、二级水电站前期工程的关键项目。
其主要作用是沟通锦屏水电工程东、西端的交通,并兼做超前地质勘探。
锦屏辅助洞具有大埋深、高地应力、高压大流量涌水等特点,是属于颇具挑战性的世界级工程。
自2005年1月8日在东端B洞遇到高压涌水以来,锦屏辅助洞东端A、B洞多次出现大流量涌水,流量一直稳定在7 800 L/s左右,工程施工一度严重受阻。
根据“预案在先、快速掘进、择机封堵、堵排结合”的原则,经过反复研究并结合工程实际,选择水泥、水玻璃双浆液注入渗水岩体进行封堵,是锦屏辅助洞东端堵漏灌浆的主要方法之一。
至2008年l2月底,辅助洞东端涌水封堵灌浆工作取得了阶段性成功。
水泥、水玻璃双浆液是以水泥和水玻璃作为灌浆材料的主剂,按要求的比例同时注入双液混合器内使其充分混合形成双浆液。
这种双浆液具有价格便宜、无毒、凝结时间短、速度快、结石强度高等特点,不仅具有水泥浆液的优点,而且还有化学浆液的一些特性,例如它的凝结时间可以从几秒钟到几十分钟任意调节,灌后结石率可达100%,可灌性比纯水泥浆明显提高。
1 水泥、水玻璃双浆液性能试验研究1.1 水泥、水玻璃双浆液试验水泥、水玻璃双浆液试验成果表明,水泥、水玻璃双浆液的凝结时间呈以下规律:(1)水玻璃模数较大时,SiO2含量高,凝结时间短,结石强度高;水玻璃模数较小时,SiO2含量低,凝结时间相对较长,结石强度较低。
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浅谈水泥-水玻璃双液浆在注浆工程中的应用
发表时间:2019-01-11T15:44:44.980Z 来源:《新材料·新装饰》2018年7月下作者:豆海军张胜李康波
[导读] 相对于普通的水泥浆液,水泥-水玻璃浆液具有速凝且凝固时间可控、浆液结石率高、结石体早期强度大等特性,在岩土注浆工程中得到了广泛的应用,并且取得的效果较好。
(中冶沈勘秦皇岛工程设计研究总院有限公司,河北秦皇岛 066004)
摘要:相对于普通的水泥浆液,水泥-水玻璃浆液具有速凝且凝固时间可控、浆液结石率高、结石体早期强度大等特性,在岩土注浆工程中得到了广泛的应用,并且取得的效果较好。
在相对较高的灌浆压力下,浆液克服地层的初始应力和抗拉强度,使得岩土体中产生大量的裂隙,浆液的填入,胶凝、固结对提高岩土体的强度具有很好的效果。
关键词:水泥;水玻璃;补漏;岩土强度
引言
水泥-水玻璃浆液亦称CS浆液,C(Cement)代表水泥,S(Silicate)代表水玻璃。
是以水泥和水玻璃为主剂,两者按一定的比例以双液方式注入,必要时加入附加剂所组成的注浆液材料。
这种浆液克服了单液水泥浆的凝结时间长且不能控制、结石率低等缺点,提高了水泥注浆液的效果,扩大了注浆液的适用范围。
可用于防渗和加固注浆,在地下水流速较大的地层中采用这种混合型的浆液可达到快速堵漏的目的。
这是一种用途极广、使用效果良好的注浆材料。
1.工艺特点
水泥-水玻璃浆液作为新型的注浆材料,相对于传统的注浆材料来说,具有较多的优点,总体主要有以下几个方面:
(1)水泥-水玻璃浆液胶凝时间短,且可在几秒钟到几十分钟内准确控制。
胶凝时间与水泥品种、水泥浆水灰比、水玻璃溶液浓度、水玻璃溶液与水泥浆的体积比和浆液温度有关,其主要规律表现为,在同一条件,水泥中含硅酸三钙越多,水泥浆水灰比越低,水玻璃溶液浓度越低,水玻璃溶液与水泥浆的比例越小、温度越高,浆液的胶凝时间越短。
(2)水泥-水玻璃注浆材料具有凝胶时间可调的性质,在注浆过程中可有效地控制浆液在地层中的扩散范围,确保能在地下水动力条件下进行凝结,浆液本身无毒、无污染,并且价格相对便宜;
(3)水泥-水玻璃浆液凝固后的结石率高,达98%以上,且结石体的早期强度增长很快,抗压强度较高。
(4)根据不同地质条件采用不同的注浆参数,能保证止水帷幕整体的连续性和有效帷幕厚度;
(5)施工设备配套简单,施工工艺易操作,另外施工成本较低;
(6)止水效果好。
水泥和水玻璃配合起来使用,大幅度利用了水泥一水玻璃灌浆材料的优势,有利于提高工程施工质量。
2.适用范围
注浆技术可运用于以下几个方面:
(1)治水防渗
矿山巷道、竖井、隧道、海底隧道、地铁等地下工程开采时采用注浆防渗帷幕可控制涌水或防渗堵漏。
坝体坝基的防渗堵漏、基坑周边渗水和基底涌水涌砂都可以采用注浆法处理。
(2)地层加固
注浆可用于地下工程开挖时防止基础或地面沉陷,开挖基坑时对附近已有建筑物的防护,挡土构筑物背后加固,滑坡地层加固,岩溶地层加固,流砂层加固等。
(3)地基加固
注浆和高压喷射注浆广泛应用于各种地基加固,提高地基承载力,已建构筑物沉陷地基的加固和抬升,桩底注浆加固、提高桩基承载力,铁路、公路路基和机场跑道下沉的加固等。
3.工艺原理及关键技术
3.1工艺原理
根据应用环境的不同,采用普通水泥-水玻璃双液浆进行止水的作用原理有所不同,在砂层、砂性土层、断层破碎带等富水和动水环境下进行注浆止水,其作用机理主要表现为裂隙填充和劈裂作用;在砂层中采用水泥-水玻璃液浆注浆技术,其作用机理主要为渗透作用。
水泥-水玻璃双液浆凝胶时间可调,可以减少地下水对浆液凝胶化性能的影响,确保浆液在富水和动水条件下产生凝胶作用。
可以对不同部位的采用不同的技术进行注浆修补,确保止水效果。
3.2关键技术
在使用双浆液的注浆技术时,涉及到以下几个关键技术:
(1)钻孔的成孔。
现在一般采用地质钻机从地面垂直钻孔,具有成孔速度快,可靠性高,垂直度易控制等特点;
(2)在进行注浆时针对不同地层采取不同的注浆参数,提高注浆加固的均一性,确保注浆效果;
(3)凝胶时间以及强度的控制。
水泥一水玻璃最重要的性能是凝胶时间和结石强度的可控性,研究表明,影响水泥-水玻璃浆液胶凝时间长短的因素主要有以下几种:
(1)水泥品种。
一般说来,水泥中硅酸三钙含量越多,胶凝越快,因此,注浆时通常采用标号32.5以上的普通硅酸盐水泥。
(2)水灰比。
水灰比减小,胶凝时间缩短。
(3)波美度Ber。
波美度越小,胶凝越快。
(4)水泥浆与水玻璃体积比。
在其它条件相同时,C:S越大,即水玻璃掺量越少,则胶凝越快。
(5)浆液温度。
随着浆液的升高,胶凝时间加快。
(6)外加剂。
使用外加剂可以改变浆液的凝胶时间。
如加入促凝剂Ca (OH)2,可加快浆液的胶凝;加入缓凝剂磷酸氢二钠Na2HPO
或木素,可起到显著缓凝效果。
4.工艺流程及操作要点 4.1注浆施工工艺流程
根据现场施工过程,注浆施工工艺流程如下:查明漏水部位→钻孔→安设注浆管→注水试验→配置浆液→注浆→补注浆→结束注浆 4.2 水泥-水玻璃水泥浆压力注浆堵漏的操作要点
(1)堵漏前先查明漏水部位,在该处凿孔眼并清洗干净,用砂浆(或混凝土)固定排水管及注浆管,并封闭管口四周,使水流从排水管集中排出。
注浆管管间距一般为0.5~1.5m,埋入深度大于50mm,注浆孔要交错布置,注浆管可使用直径19~25mm的短钢管,遇强渗漏水时,则采用直径50~70mm的短钢管。
(2)当水流全部被注浆管截取,管周围及裂缝封闭砂浆达到足够强度时,压浆次序应先内后外,自下往上逐次进行。
(3)压浆使用的压力取决于渗漏程度、加固部位的密实情况、厚度以及地下水位的条件,最高压力可高达0.5~0.8MPa;200mm以下较薄壁板使用压力不宜超过0.3~0.4MPa;对易于变形的砖石结构,则为0.1~0.3MPa。
5.结语
水泥-水玻璃灌浆作为一种新型的防渗加固工程,在工程实践中取得到了良好的加固效果。
实践表明,改性后的水玻璃与水泥混合使用,充分体现了水泥灌浆的优点,同时具备化学灌浆的某些特点。
在工程实践中,可根据不同的工程特性,进行灌浆材料和配合比的优选,能够满足各种工程尤其是地下止水防渗补漏的要求。
运用水泥-水玻璃双液浆对深基坑止水帷幕渗漏处进行修补的施工方法可有效提高施工进度,保证深基坑在不渗水环境下施工,具施工速度快,对周边环境污染小等特点,并且施工操作简单,节省材料,降低成本,安全可靠,是深基坑开挖止水帷幕补漏施工中不错的技术方法。
参考文献
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[3]杜嘉鸿.地下建筑注浆工程简明手册[M].北京:科学出版社,2012. [4]程鉴基.水泥-水玻璃在珠江三角洲软土灌浆中的应用[J].岩土工程学报,2012,14(4):80-83。