加固注浆分类

一、单液水泥浆1、单液水泥浆的性能浆液由一般性各种牌号的水泥+水混合拌制而成。

水泥颗粒通常是悬浮于水中有不稳定状态，水灰比>1.5时浆液的沉淀大为减少。

浆液上通过注入压力进入被注裂缝，进而水泥水化硬结，从而填充补强裂缝。

这种浆液主要用来岩石裂缝的填充补强。

2、单液水泥浆的特点1）水泥作为注浆材料，来源丰富，价格低廉；2）浆液结石体强度高，抗渗性能好；3）采用单液方式注入，工艺及设备简单，操作方便；4）由于水泥是颗粒材料，可注性差，维以注入中细砂层及细裂隙岩层；5）水泥浆液初、终凝时间长，不能准确控制，容易流失，结石率低。

3、应用举例我部在浙江红岩公路隧道塌方治理中，应用了单液水泥浆进行坍方体的固结注浆，增加松散塌体自稳能力，从而顺利通过了塌方段。

二、水泥粘土类浆液1、水泥粘土类浆液的性能2、水泥粘土类浆液的特点1）水泥粘土类浆液较单液水泥浆成本低，流动性也，抗渗性强，结石率高；2）水泥粘土类浆液抗压强度因配方不同有所差异，一般情况为5~10MPa，相比单液水泥浆有所下降，只适用于充填注浆；3）浆液材料来源丰富，价格低廉，采用单液注入工艺，设备简单，操作方便；4）浆液无毒性，对地下水和环境无污染，较之使用化学药剂为添加剂的浆液更安全。

3、应用举例我部在承建广州地铁一期工程杨体区间隧道时，有一段饱和含水砂层，在用矿山法施工通过该地层时，结合其它注浆材料，应用了部分水泥粘土浆进行堵水和固结砂层，从而减少了砂子的流动性，起到了一定的作用。

三、可控域粘土固化浆液可控域粘土固化浆液是以粘土为主剂加入一定量的添加固化剂而成的浆液，由于对粘土的要求低，一般都就地取材，因此具有浆液成本低、来源广、应用范围大等特点。

可控域粘土固化浆液的特点1）浆液以粘土为主要成分，占80%~85%，粘土可就地取材，浆液成本低，相当于水泥浆液的1/3左右；2）浆液具有高分散性和高可控流动性，且其结石不收缩，堵水率可达90%以上；3）浆液可泵性好，扩散半径可控，这样就大降低了注浆钻孔费用，避免了浆液流失；4）浆液具有抗水稀释性、流变可控制等特点，因而它能在动水状态下（甚至高速流水）以及大溶洞条件下进行注浆，可避免水泥浆在此状态下无法避免的浆认损耗；5）浆液结石体塑性强度高（一般可达0.2~2MPa），化学稳定性好，具有良好的抗震性和化学侵蚀能力。

四、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。

3、应用举例该种浆液应用比较广泛，软弱岩层的加固堵水在很多场俩都可以应用，我们在北京地铁砂卵石地层、广州地铁含水砂、武汉长江广场深基坑周边堵水帷幕、清远六甲洞公路隧道病害治理、四川达县铁山隧道病害治理等工程中都应用了水泥—水玻璃双液浆加固地层或堵水。

五、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丙烯酰胺类浆液具有以下特点：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。

六、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。

七、带填料的水泥浆液带填料的水泥浆液系指在水泥或粘土浆液中加入惰性粉状材料的浆液。

往浆材里添加填料的目的是改善给定浆液的稠度，以便获得替代部分水泥降低浆液成本，以便在吸收率大的情形或在填充大孔洞时使用这种浆液。

填充材料多为天然砂、粉煤灰及火山灰。

也有人把含砂量较高的填充浆液称为砂浆。

带填料的水泥浆液由于使用大剂量的填充材料，故浆液的渗透性有所下降，当然还应视填充材料的具体剂量和粒径的大小而定。

八、速凝型水泥基浆液在水泥基浆液中加入速凝剂，使浆液的凝固时间在为缩短。

有些情况下，凝固时间可降低到几秒种。

对纯水泥浆液或粘土水泥浆液而言，加入的速凝剂是氧化钙或硅酸钠。

对膨润土水泥浆液而言，最常用的速凝剂是硅酸钠。

这种浆液中的水泥的用量的最小值为250kg/m3，硅酸盐速凝剂的用量，通常为水泥用量的10%~20%。

九、超细水泥浆液为了提高水泥浆液的可注性，人匀常采用把普通水泥浆材殖民地次磨细（有干磨、湿磨两种），获得平均颗径小于3~4μm的超细水泥。

由这种浆材配制的浆液的渗入系数可从原来的5×10-2cm/s（粗砂层），提高到10-3~10-4cm/s（细砂层）。

1、稳定性粒径粗（比表面积小）的525#水泥的沉析率上升得快，60min时的沉析率即为57%，可见稳定性差（稳定时间短）。

反之由于超细水泥粒径细（比表面积大），故沉析率上升得慢，150min时的沉析率即为13%，可见稳定性好（稳定时间长）。

2）粘度浆液的粘度是决定浆应付可注性的关键因素。

通常粘度低，流动性好，可注性也好。

对不同粒径、不同水灰比水泥浆液粘度的试验结果表明；浆液的表观粘度随水泥粘径的增大而减小；在同一水灰比的条件下，水泥粒径越小，粘度越大；而粘径一定时，粘度随水磁比的增大而减小；添加减水剂、分散剂均可使粘度降低。

3）凝结时间超细水泥浆液的凝结时间，除与超细水泥自身的特性有关外，还与水灰比、环境温度、注入压力和有无外加剂有关。

在条件相同情况下，超细水泥浆液的凝结时间较普通硅酸盐水泥的凝结时间要短。

另一个特点是衩凝至终凝的时间间隔短，有利于施工。

4）可注性超细水泥浆液的可注性远高于普通硅酸盐水泥。

可注入0.05~1mm的裂缝及0.1~0.2mm 的细砂层。

5）结石强度因超细水泥的活性好、故结石强度高。

6）抗渗性好超细水泥固砂体的抗渗系统通常为10-4~10-5cm/s。

由于抗渗性优于普通水泥浆液，所以超细水泥浆液结石的防腐的性能也较普通水泥浆材好得多。

3、应用举例我部广州地铁杨体区间隧道饱和含水砂层中应用了超细水泥—水玻璃双液浆。

十、酸性水玻璃酸性水玻璃浆液的注入方式多采用双液法注入，把事先配制的PH=1.5~2.5的酸性水玻璃作为甲液，把碱性反应剂（如碳酸氢钠等）作为乙液。

这种做法不仅工序复杂，而且工程费用提高。

为此有人提出，在现场先配制PH=3~4的酸性水玻璃浆液，然后以单液的注入方式直接注入地层，借助助于地层中的天然碳酸钙作固化剂，使酸性水玻璃进入地层产生固化。

这样不仅注浆工艺简单，而且还可降低工程造价。

酸性水玻璃浆液的固砂体的强度一般在0.2~2MPa，渗透系数K≤0-6cm/s，可注入地层的粒径为0.1~0.2mm。

我部在北京地铁粉细砂层施工中成功地运用了酸性水玻璃进行地层加固，防止了坍塌，顺利地通过。

十一、总结总之，在地下工程中，对注浆材料的要求为：1、料源广，价格适中；2、无毒性；3、可注性好；。