水泥水玻璃性能

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水玻璃试验

水玻璃试验

水玻璃试验水玻璃系列试验水玻璃的化学式是Na2SiO3,它具有无机材料的很多特性,在建筑方面可以作灌浆材料,还可作为速凝剂、胶凝剂,其使用情况介绍如下;1.水玻璃能显著加快水泥的凝固施加,所以在混凝土或者砂浆的喷涂、堵水施工中使用。

2.因为水玻璃能是水泥速凝,所以可作为堵漏和充填裂隙的速凝剂。

3.水玻璃(或硅溶胶)—水泥类浆液,在泥浆施工法中,用作泥浆的固结(在地基内)以及对废液、废渣的固化处理。

4.水玻璃与相应的化学试剂反应是比较好的化学灌浆材料。

水玻璃化学灌浆材料是指水玻璃在胶凝剂的作用下,产生凝胶的一种化学灌浆材料。

大致分为在碱性区域凝胶化的碱类和中性——酸性区域凝胶化非碱类浆材,碱类浆材目前研究已经比较深入,按胶凝剂的不同可分为酸反应剂(小苏打NaHCO3、磷酸H3PO4、硫酸氢钠NaHSO4、氟硅酸钠Na2SiF6、硫酸铵(NH4)SO4等),金属盐反应剂(氯化钙CaCl2、硫酸铝Al2SO4等)以及碱性反应2剂(铝酸钠NaAlO2等)三种。

亦可按胶凝剂分为有机类和无机类水玻璃浆材。

试验目的:通过水玻璃与酸性及金属盐反应剂的反应,了解水玻璃的性质,并通过系列试验验证何种反应剂适合在工程中进行致密饱和砂层的灌浆使用。

试验材料:水玻璃(3.6模)、小苏打(NaHCO3)、冰醋酸、CaCl2、MgCl2等。

试验步骤:1.水玻璃与氯化钙、氯化镁溶液2.水玻璃与冰醋酸溶液3.水玻璃与小苏打溶液4.水玻璃与稀硫酸溶液5.根据以上试验选择出较为适合工程中使用的材料进行进一步的试验。

实验操作:水玻璃不是单一的化合物,而是氧化钠(Na2O)与无水二氧化硅(SiO2)以各种比率结合的,其分子式Na2O·nSiO2(n为克分子比)或以Na2SiO3表示的化学物质。

一、水玻璃与氯化钙、氯化镁溶液氯化钙、氯化镁系金属盐反应剂,是在水玻璃溶液连成絮状的带有负电的亲水性分子胶体硅酸中,添加无机盐析出沉淀的性质的反应剂,其反应是瞬时进行的。

改性水泥-水玻璃注浆材料防渗性能试验研究

改性水泥-水玻璃注浆材料防渗性能试验研究

改性水泥-水玻璃注浆材料防渗性能试验研究万志;张蕾;刘健;解全一;李昱莹;李选正【摘要】为了使水泥-水玻璃注浆材料在注浆中得到更广泛的应用,通过室内配比试验和扫描电镜分析对5%膨润土掺量下水泥-水玻璃体积比和粉煤灰掺量对水泥-水玻璃(C-S)浆液性质的影响进行研究,并开展现场试验对该改性浆液的防渗性能进行了研究.结果表明:①改性C-S双液的凝胶时间有所延长,且凝胶时间随着C-S体积比的增大而缩短、粉煤灰掺量的增大而延长;②浆液结石体的抗压强度和抗折强度都随C-S体积比的增大都呈现先增大后减小的趋势并在体积比约为2时达到最大,浆液结石体的抗压强度随粉煤灰掺量的增大而降低,结石体7d抗折强度随着粉煤灰掺量的增加先增加后减小,试验条件下,粉煤灰掺量为25%取得最大抗折强度;③通过扫描电镜对结石体微观结构分析得出,粉煤灰掺量为25%、C-S体积比为2的配比下水泥的水化反应最充分,粉煤灰的微集料反应发挥最佳;④通过现场防渗试验验证了研发浆液材料的防渗性能满足规范要求.改性C-S浆液较好地结合了几种材料的优点,建议采用的材料配比为25%粉煤灰、5%膨润土、70%水泥,C-S体积比为2.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2018(018)019【总页数】6页(P277-282)【关键词】水泥-水玻璃双液;粉煤灰;膨润土;强度;扫描电镜;防渗性能【作者】万志;张蕾;刘健;解全一;李昱莹;李选正【作者单位】山东大学土建与水利学院,济南250061;山东大学基建部,济南250100;山东大学土建与水利学院,济南250061;山东大学土建与水利学院,济南250061;山东大学土建与水利学院,济南250061;山东大学土建与水利学院,济南250061【正文语种】中文【中图分类】TU525渗流问题一直是水利和岩土工程施工期和运行期不可忽视的重要安全问题。

目前常用的防渗技术主要有防渗墙、土工合成材料技术、注浆等[1—3]。

水泥水玻璃浆液性能指标

水泥水玻璃浆液性能指标

⽔泥⽔玻璃浆液性能指标⽔泥⽔玻璃浆液⽔泥⽔玻璃浆液是以⽔泥浆液和⽔玻璃溶液按⼀定⽐例混合配制成的浆液。

这种浆液不仅具有⽔泥浆的优点,⽽且兼有化学浆液的⼀些特点,例如它的凝胶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。

它除在基岩裂隙的较⼤含⽔层中使⽤以外,还能在砂层中灌注,⼴泛应⽤于隧道、矿井、地下建筑的堵⽔注浆和地基加固⼯程中。

⽔泥⽔玻璃浆液的性质取决于其配制成分的性质:⽔泥浆的⽔灰⽐、⽔玻璃溶液的模数和浓度,以及⼆者的⽐例。

当在⼀定⽔灰⽐的⽔泥浆液中加⼊⽔玻璃时,最初⽔泥⽔玻璃浆液的凝结时间随着加⼊⽔玻璃量的增加⽽逐渐缩短,但当超过⼀定的⽐例以后,浆液的凝结时间随着加⼊⽔玻璃量的增加,转变为逐渐加长(图1)。

对应于凝结时间最短的那⼀点的⽔玻璃占⽔泥浆液体积的百分数称之为“凝结转点⽐值”。

该⽐值的⼤⼩因使⽤⽔泥的品种、⽔泥浆液的⽔灰⽐、⽔玻璃的模数、⽔玻璃溶液的浓度不同⽽异,多变化在10%~20%的范围内,具体应通过试验确定。

图1 浆液中⽔玻璃含量与凝结时间定性关系图因此,⽔泥⽔玻璃浆液分两种,⼀种是⽔玻璃作为速凝剂使⽤,⽔玻璃溶液的掺⼊量⼀般在⽔泥浆体积的0.5%~3%之间(正确地说,这种浆液应当称为掺加了外加剂的⽔泥浆,⽽不应称作⽔泥⽔玻璃浆液),反映在图1中即处于“凝结转点⽐值”的左侧。

另⼀种是⽔玻璃和⽔泥同作为浆液的主要材料,⽔玻璃溶液的掺⼊量⼀般在⽔泥浆体积的25%~60%之间,反映在图1中即处于“凝结转点⽐值”的右侧。

后者通常归属于化学灌浆。

试验资料表明,⽔泥⽔玻璃浆液的凝胶时间有⼀定的规律性:(1)⽔玻璃模数⼤时,SiO2含量⾼,凝结时间快,结⽯强度⾼;⽔玻璃模数⼩时,SiO2含量低,凝结时间相对变慢,结⽯强度较低。

(2)其他条件相同时,随⽔泥浆浓度的增加,胶凝时间缩短;(3)其他条件相同时,⽔玻璃浓度为30~50○Be’时,⽔玻璃浓度减⼩,凝结时间缩短;(4)其他条件相同时,⽔泥浆与⽔玻璃的体积⽐在1:0.3~1:1范围内,⽔玻璃⽤量较少,凝胶时间较短。

水玻璃与水泥搅拌桩注浆技术要求

水玻璃与水泥搅拌桩注浆技术要求

水玻璃与水泥搅拌桩注浆技术要求水玻璃与水泥搅拌桩注浆技术要求,咱们今天来聊聊这个话题。

说到水玻璃和水泥,可能很多人一听到就觉得头大,感觉像是搞什么高深的化学实验似的。

其实说白了,这俩东西混合起来,主要是为了加固土壤、提高基础的稳定性,简单来说,就是让土壤变得更结实,不容易动摇。

特别是在做一些基础工程,比如桥梁、道路建设,或者是一些特殊的土壤条件下,水玻璃水泥搅拌桩注浆技术可是发挥了大作用。

先说说水玻璃这个东西吧。

水玻璃其实就是硅酸钠,拿它和水泥搅拌起来,就能形成一种特别牢固的东西。

它不仅能提高水泥的强度,还能增强土壤的密实性。

说白了,就是让泥土不容易被外界力量影响,增强它的稳定性。

就好像你给土壤穿上了“铠甲”,不怕风吹雨打了。

你可能会想,这技术要求是不是特别高?别担心,其实并没有那么复杂。

只要按照一定比例把水玻璃和水泥混合好,然后注入土壤里,效果就出来了。

讲到技术要求,首先得注意的是水玻璃和水泥的比例问题。

这个可不是随便搀和搅拌那么简单的。

比例太高,水泥的强度会下降,土壤可能会变得太硬,不容易调和;比例太低,又不够有效,根本达不到加固的效果。

所以,得掌握一个精准的比例,这个比例通常在5%到10%之间。

很多时候,工地上会提前做实验,看看哪种比例的效果最好,然后再决定正式的搅拌比例。

不过,搞这个注浆技术的朋友们可得小心了,水玻璃的浓度得合适。

太浓了,容易堵塞注浆管道,太稀了又没啥效果。

所以,水玻璃的浓度也得精细调整,一般来说,浓度在20%左右比较合适。

想要确保注浆的效果,水玻璃和水泥搅拌的时候,要搅拌得均匀。

不能有结块,不能有死角,搅拌不匀的话,注浆出来的效果就会大打折扣,甚至可能会影响整个工程的质量。

说到注浆技术,大家可能会觉得它是一个机械化的过程,实则不然。

注浆设备也得经过精心调试,确保注入土壤的水玻璃水泥浆液流速稳定,压力适中。

如果注入的压力过大,可能会导致土壤的结构松动,反而达不到加固效果。

混凝土中掺加水玻璃的应用技术规程

混凝土中掺加水玻璃的应用技术规程

混凝土中掺加水玻璃的应用技术规程一、前言水玻璃是一种无机胶凝材料,具有优异的耐水性、耐腐蚀性和耐高温性,常用于混凝土中作为掺合料以提升混凝土的性能。

本文将详细介绍混凝土中掺加水玻璃的应用技术规程。

二、水玻璃的性能及作用1.水玻璃的性能水玻璃是一种无机胶凝材料,主要成分为硅酸钠和硅酸钾。

其主要性能包括:(1)优异的耐水性,可防止混凝土因吸水而产生龟裂;(2)耐腐蚀性,可防止混凝土因受到酸碱侵蚀而产生腐蚀破坏;(3)耐高温性,可在高温下保持混凝土的强度和稳定性。

2.水玻璃的作用(1)提高混凝土的抗压强度和抗拉强度;(2)提高混凝土的耐久性和耐腐蚀性;(3)改善混凝土的工作性能,如流动性、减水性等。

三、掺加水玻璃的混凝土配合比设计1.水泥的选择掺加水玻璃的混凝土中,应选择普通硅酸盐水泥或矿渣水泥。

2.水泥用量的确定水泥用量的确定应以混凝土的强度等级和工程要求为基础,根据经验确定水泥用量,在此基础上适当掺加水玻璃。

3.水玻璃的掺量水玻璃的掺量应根据混凝土的强度等级、施工条件和掺加剂的性质等因素综合考虑,一般掺加量为水泥质量的5%~10%。

4.骨料的选择应选择质量良好、规格适宜的骨料,按照混凝土配合比要求进行配料。

5.掺合料的选择掺合料的选择应综合考虑其性能、使用范围和价格等因素,一般可选择粉煤灰、矿粉等。

6.水灰比的确定水灰比的确定应根据混凝土配合比要求和掺加水玻璃的数量等因素综合考虑,一般应控制在0.35左右。

四、混凝土的施工工艺1.材料的搅拌混凝土材料的搅拌应采用机械搅拌方式,搅拌时间应控制在2~3分钟。

2.施工现场的温度控制混凝土施工现场的温度应控制在5℃以上,避免因低温而影响混凝土的凝固和硬化。

3.混凝土的浇筑混凝土的浇筑应采用震动浇筑方式,保证混凝土的密实性和均匀性。

4.混凝土的养护混凝土浇筑后应及时进行养护,保持混凝土的湿润和温度稳定,以促进混凝土的早期强度发展。

五、混凝土的检验与验收1.混凝土的强度检验混凝土的强度检验应按照国家标准进行,对混凝土进行抗压强度和抗拉强度的检验。

水玻璃混凝土

水玻璃混凝土

水玻璃混凝土水玻璃混凝土具有良好的物理性能和较高的抗压强度、抗拉强度。

同时与钢材、玻璃、陶瓷、玻璃钢等材料都有较好的粘接力。

水玻璃混凝土还具有较好的耐腐蚀性能,能耐大多数无机酸、有机酸和侵蚀性气体的腐蚀,特别是同时具有耐强氧化性酸的性能,其耐热性能也很好,按其拌合材料而定能耐一般在300~1000℃的高温,这是一般有机耐腐蚀材料所不能比拟的。

加之水玻璃混凝土价格低廉,所以在耐腐蚀工程上广为应用。

然而,水玻璃混凝土在固化过程中能产生较大的收缩,这种收缩常会引起结构裂缝,甚至断裂。

本文旨在讨论和研究水玻璃混凝土收缩裂缝产生的影响因素,并寻求好的施工措施来控制和减少水玻璃混凝土的收缩。

水玻璃混凝土收缩裂缝产生的影响因素主要有以下几方面:一、水玻璃的比重水玻璃比重在1.35~1.5之间,其线收缩率与比重成正比。

即比重越大,线收率越大。

二、水玻璃混凝土内的耐酸粉料的品种不同的耐酸粉料,收缩率也不同,采取低收缩率的耐酸粉料,可以大大减少混凝土的收缩率。

如辉绿岩粉就好于石英粉。

三、水玻璃混凝土骨料级配采用合理的骨料级配方式,可以减少混凝土结构内的大量孔隙,从而限制了混凝土的收缩。

四、水玻璃的掺量水玻璃的掺量过大对水玻璃有两个坏处:其一,水玻璃掺量越多,混凝土内的胶体越多,所产生的收缩越大;其二,水玻璃中大部分是水,故大量地掺入水玻璃会产生不参加化学反应的游离水,使混凝土本身强度降低,抗渗性能差,收缩增大。

五、水玻璃混凝土的养护无控制的、过快的化学反应,使混凝土的固化时间缩短,而使水玻璃混凝土的内部产生不均匀的拉应力。

从上影响因素的定性分析看,如果采取相应有效的措施,对诸因素予以调整和控制,有可能达到或限制水玻璃混凝土在固化中产生的收缩。

通过对水玻璃混凝土收缩裂缝产生的影响因素的分析,采取了如下相应的施工措施:1、由于水玻璃混凝土的线收缩率与水玻璃比重成正比,因此选用比重在允许范围内且相对较小的水玻璃。

施工中选用的水玻璃的比重为1.40。

水泥-水玻璃双液浆抗动水冲刷性能及灌注工艺研究

ISSN1671-2900采矿技术第20卷第2期2020年3月CN43-1347/TD Mining Technology,Vol.20,No.2Mar.2020水泥-水玻璃双液浆抗动水冲刷性能及灌注工艺研究高学通1,2(1.华北有色工程勘察院有限公司,河北石家庄050021;2.河北省矿山地下水安全技术创新中心,河北石家庄050021)摘要:在矿山防治水项目中,水泥-水玻璃双液浆因其材料易获取,价格相对低廉,凝结时间受控等优点而被广泛应用,但在以碳酸盐岩含水层为主的岩溶矿区实施矿山堵水帷幕注浆工程中,常由于矿山疏干排水而面临动水注浆问题,浆液在动水中抗冲刷和留存性能是主要考虑因素。

针对山东某金矿帷幕注浆工程,自主设计地面动水注浆冲刷模拟流槽,对不同配比水泥-水玻璃双液浆的抗动水冲刷性能进行了研究。

同时结合工况条件和浆液性能,在现有双液浆常规灌注工艺的基础上进行了深孔灌浆装置和工艺优化改进,明显提升了浆液灌注效果,降低了地面冒浆事故,对于动水条件岩溶裂隙的灌浆封堵起到了良好应用效果。

关键词:矿山防治水;水泥;水玻璃;动水冲刷;灌注工艺0引言水泥-水玻璃双液浆作为一种凝结时间可控,材料容易获取的浆液类型,在地下岩土工程防水加固和矿山防治水等工程中得到广泛应用。

对于水泥-水玻璃浆液的化学反应机理和凝结性能等,安妮、任青山等人已进行了相关方面的研究工作[1-3],掌握了影响该种浆液凝结时间的相关参数,在工程应用中取得了良好的指导作用。

但是,对于很多岩溶水患矿山的防治水工程而言,由于矿坑涌水的影响,矿区周边地下水流速大,一些常规浆液抗冲蚀效果差,在遇到溶洞和大裂隙时注浆效果差,地下水将注入的浆液材料冲刷稀释,造成跑浆严重,浪费材料的同时严重影响施工质量。

王玲、郑士田及孙德忠等人利用水泥-水玻璃浆液在溶洞充填、隧道涌水治理和矿山动水注浆堵水方面进行了探索应用[4-8],但并未对该类型浆液的抗动水冲刷性能展开研究。

水玻璃耐酸混凝土


3 几点建议
3. 1 在施工中严格控制混凝土及砂浆的水灰比、养护温度和湿度。水灰比的控制:混凝土拌合物中的含水量若超过水泥石及湿润混凝土中固体成分所需的水量,就会产生过剩水,一旦机械搅拌作用停止后,即开始分离,这时粗骨料的颗粒在水泥净浆中沉淀,而水泥颗粒则沉淀在水中,这些过程完成之后,在混凝土的拌合物表面留下一层水。在骨料颗粒的水平表面下面也有一夹层水。在水泥石硬化之后,这些颗粒之间的水夹层就变成所谓的接触空隙,成为水的迁移和腐蚀性液体进入混凝土的主要通道。在不适当的温度和湿度中硬化,是影响混凝土抗蚀性的另一原因。在硬化期间,如果缺少水分和温度过高,就会在水泥石中形成大孔隙结构,致使混凝土渗透性增高,而使抗蚀性下降。因此,严格控制水灰
2) 水玻璃耐酸混凝土的搅拌宜采用强制式拌合机进行搅拌,其加料顺序:粉料+ 氟硅酸钠+ 砂+ 石子,干拌1 min~1. 5 mi
n ,然后边拌边徐徐加入水玻璃混拌1 min~1. 5 min 后,即可出料,在夏季搅拌时间更不宜过长,以免料子发热硬化。如采用人工搅拌,应先将粉料、氟硅酸钠、砂子一起拌匀,然后加入石子,干拌不少于3 次,然后将配好的水玻璃边拌边加,湿拌不少于3 次。
2. 5 施工操作
1) 水玻璃耐酸混凝土在施工前应先检查各种原材料是否符合规格。所用的粗、细骨料和耐酸粉料在存、堆放期间必须注意切勿使水泥、石灰等碱性材料和稻草、麻袋布、泥土等杂物混入,以免影响耐酸性能。在浇筑前应按重量配合比进行少量试样,观察其稠度是否适宜,材糭錛蝊料应有专人负责称量,特别要注意不可遗漏氟硅酸钠。
7) 酸化处理:一般情况下水玻璃和氟硅酸钠的化学反应难以进行完全,反应率一般仅达到70 %~80 %左右。在耐酸材料中留有未参加反应的游离水玻璃和氟硅酸钠,以及在硬化过程中产生的可溶性物质(氟化钠) 等。据测定,经过养护后的耐酸混凝土,其孔隙率还达15 %以上。酸化处理,是使未参加反应的水玻璃、氟硅酸钠以及反应过程中产生的氟化钠通过酸化处理后,酸和水玻璃作用,转化为具有胶凝性能的硅酸凝胶和盐,填充于混凝土孔隙中,同时,使有害的氟化钠变成盐类析出,增强材料抵抗腐蚀介质的作用。

水玻璃的工程用途

水玻璃的工程用途水玻璃是一种常见的无机胶凝材料,具有广泛的工程用途。

它由硅酸盐玻璃和水混合而成,形成一种类似胶凝土的材料。

水玻璃的特性使其在许多领域中被广泛应用,包括建筑、农业、环境保护等。

本文将从以下几个方面探讨水玻璃的工程用途。

一、建筑领域水玻璃在建筑领域有着重要的应用。

首先,水玻璃可以作为一种胶凝材料,用于修复和加固建筑物。

由于其与水泥的相容性良好,可以与水泥混合使用,提高混凝土的强度和耐久性。

其次,水玻璃还可以用于制作防水材料,如防水涂料、防水砂浆等,有效地防止水的渗透和漏水问题。

此外,水玻璃还可以用于制作耐火材料,如耐火砖、耐火涂料等,提高建筑物的耐火性能。

二、农业领域水玻璃在农业领域也有着广泛的应用。

首先,水玻璃可以用作土壤改良剂,改善土壤结构,增加土壤的肥力和保水性,提高农作物的产量和品质。

其次,水玻璃还可以用于制作农药和化肥的增效剂,增加农药和化肥的吸附性和持久性,提高农药和化肥的利用率,减少对环境的污染。

此外,水玻璃还可以用于制作农膜、农网等农业材料,提高农作物的生长环境和产量。

三、环境保护领域水玻璃在环境保护领域也有着重要的应用。

首先,水玻璃可以用于制作污水处理剂,用于处理工业废水和城市污水,去除污染物和重金属离子,提高水质的净化效果。

其次,水玻璃还可以用于制作固化剂,用于固化有害废物和危险废物,减少废物的排放和对环境的影响。

此外,水玻璃还可以用于制作环境修复材料,用于修复受污染的土壤和水体,恢复生态环境的平衡。

水玻璃具有广泛的工程用途,在建筑、农业、环境保护等领域发挥着重要的作用。

它不仅可以用于修复和加固建筑物,还可以用于改良土壤和提高农作物产量,同时还可以用于处理废水和固化废物,保护环境和恢复生态。

水玻璃的工程应用不仅提高了工程质量和效益,还促进了可持续发展和环境保护。

相信随着科技的进步和应用的不断拓展,水玻璃在工程领域中的应用将会越来越广泛,发挥更大的作用。

水泥-水玻璃双液浆

水泥-水玻璃双液浆我国生产的水玻璃模数一般在2.4~3.3之间。

水玻璃在水溶液中的含量(或称浓度)常用密度或者波美度表示。

土木工程中常用水玻璃的密度一般为1.36~1.50g/cm3,相当于波美度38.4~48.3 。

密度越大,水玻璃含量越高,粘度越大。

水玻璃模数n,n=1.常温水能溶解,n在1-3之间,需热水能溶解,n大于3,需要4个大气压以上的蒸汽才溶解英文名称:相关标签:∙水玻璃双液浆∙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,可供同类工程参考水泥-水玻璃浆液是以水泥和水玻璃为主剂,两者按一定的比例,采用双液方式注入,必要时加入速凝剂和缓凝剂所形成的注浆材料。

这种浆液克服了单液水泥浆的凝结时间长且难以控制、动水条件下结石率低等缺点,提高了水泥注浆的效果,扩大了水泥注浆的范围。

适用于隧道大涌水、突泥封堵及岩溶流塑粒土的劈裂固结,在地下水流速较大的地层中采用这种混合型浆液可达到快速堵漏的目的。

也可用于防渗和加固注浆,它是隧道施工中的主要注浆压密注浆工程-双液浆(水泥-水玻璃CS)更新时间:2013-4-7 17:25:331、水泥-水玻璃(CS)类浆液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材料。

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,提高了水泥注浆的效果,扩大了水泥注浆的适用范围。

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。

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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。

浆液中水玻璃含量与凝结时间关系,水玻璃的掺入量一般在水泥浆体积的25%一60%之间时,凝结时间较短、变化平缓。

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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(2)其它条件相同时,随水泥浆浓度的增加,凝结时间缩短。

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(3)其他条件相同,水玻璃浓度为30°~50°Be′时,水玻璃浓度减小,凝结时问缩短。

(4)其他条件相同时,水玻璃与水泥的体积比在0.3:1~1:1范围内时,水玻璃用量较少,凝结时间较短。

水玻璃酸碱性对双浆液的影响?
水玻璃化学灌浆材料大致分为在碱性区域凝胶化的碱类浆材和中性一酸性区域凝胶化非碱类浆材(即所谓的碱性水玻璃和酸性水玻璃)。

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碱性水玻璃浆液的主要缺点是凝胶体有脱水收缩和腐蚀现象(主要是因为发生SiO2的溶脱现象),其耐久性较差并对环境有污染。

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酸性水玻璃可在中性区域内凝胶,凝胶体没有碱溶出,不存在碱性水玻璃的腐蚀现象和环境污染问题,耐久性较好。

双浆液结石的强度问题?
试验表明,水泥、水玻璃双浆液结石的抗压强度主要取决于水泥浆液的水灰比,并与水玻璃溶液的浓度、水玻璃与水泥浆液的比例有关系。

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(1)水泥浆浓度的影响。

水灰比越小,结石的抗压强度越高。

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(2)水玻璃溶液浓度的影响。

水玻璃溶液的浓度对结石的抗压强度影响较为复杂,当水灰比较小时,随着水玻璃浓度的增加,不同龄期结石的抗压强度均提高(现场施工中水灰比一般为0.6);当水灰比较大时,则随着水玻璃
溶液浓度的增加,不同龄期结石的抗压强度均出现不同程度的降低;当水泥处于中间状态时(如水灰比为1),则规律性较差。

水玻璃溶液的浓度对结石早期及后期强度影响不同,结石早期强度随水玻璃溶液浓度的增加而增大,而后期强度则是水玻璃溶液浓度越小抗压强度越高。

(3)水玻璃与水泥体积比(s/c)的影响。

水泥与水玻璃进行化学反应时,要有一个合适的比例,在这个比例时,反应可以完全,结石强度最高。

当水泥浆水灰比较大时(W/C?=1),S/C越小,结石强度越高;当水泥浆水灰比较小时,适中的s/c(S/C=?0.4—0.6),结石强度更高。

一般认为,使用较浓的水泥浆(W/C较小),水玻璃用量也相应较多;使用较稀的水泥浆时(W/C较大),则应使用较少的水玻璃。

S/C对双浆液结石早期强度及早期强度的增加影响较为明显,S/C越小,浆液结石的早期强度越高,强度增长越快。

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根据上述试验结果,在锦屏辅助洞涌水封堵灌浆过程中,选择水玻璃掺人量为水泥浆体积的30%开展现场灌浆生产性试验,效果得到验证。

水泥、水玻璃双浆液拌制?
水泥浆液采用ZJ一400型立式高速耐磨搅拌机拌制,然后输送到立式双桶储浆搅拌机内。

水玻璃直接倒入储浆桶中。

两种浆液均采用3SNS型灌浆泵或BW200/40灌浆泵直接泵入。

?
不同的是输送水玻璃的灌浆泵上安装带控制阀的回浆管,以控制两种浆液的配比。

5?灌浆管路连接及浆液控制?
双液灌浆中的浆液变换:双浆液的凝结时间也可通过调节水灰比、水玻璃浓度及水泥浆与水玻璃比例来调节。

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双液灌浆管路连接:可以在孔口混合,也可在孔底混合。

孔口浆液混合器安装于灌浆孔口,每个灌浆管路均安装了自制的高压逆止阀,以防止浆液倒流堵塞灌浆管路。

施工过程中,为防止因瞬时高压造成事故,针对可能超压灌浆的特殊情况(>10MPa),采取在泵前安装自制的高压卸压安全阀的措施,取得了满意的效果。

孔底混合是通过孔底混合双液塞实现的。

灌浆时两种浆液(水泥
和水玻璃)分别从塞子内管和外管进入孔底以充分混合,而灌浆过程
中所使用的外管与内管是可拆卸的。

在施工过程中,取得了两种浆液
以60~70?L/min的速度快速注入的正常数据。

相关的管路连接见图
2所示。

根据不同的孔深,采用不同长度的双液灌浆塞。

这给施工带
来了极大的方便。

双液灌浆控制:堵漏灌浆最重要的是凝结速度和结石强度,因此
需准确控制浆液配比及凝结时间。

主要措施是严格控制两种浆液的配比,特别是水玻璃的注入量,施工过程中采用回浆管控制流量的方法得到解决。

浆液的结束标准?
所有裂隙、岩溶管道型渗水环境涌水封堵灌浆结束标准:采用在设计压力下,当吸浆量小于10?L/min时,继续灌注10?min结束该段灌浆。

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2.7?特殊情况处理?
(1)灌浆过程中遇断层、岩脉、溶洞等异常区时,应加强异常区可能连通部位的观测,为节省浆液用量,当发现跑、冒、串、漏浆现象必须及时封堵处理后方可恢复灌浆。

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(2)灌浆工作必须连续进行,若因故中断,必须马上处理,尽早恢复灌浆。

如果中断超过30?min,则应进行钻孔冲洗,如冲洗无效,则应扫孔。

恢复灌浆时使用开灌比级的水泥浆进行灌注,如注入率为中断前的90%以上,即可采用中断前水泥浆的比级继续灌注,如注入率为中断前的70%~90%,逐级加浓浆液继续灌注,如注入率小于中断前的70%,且在短时间内停止吸浆,则该段灌浆应视为不合格。

(3)灌浆施工过程中发现冒浆、漏浆时,根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、降低压力、加浓浆液、限流、限
量、间歇等方法进行处理。

若漏的是水或稀浆时可继续灌注;若漏的是浓浆时降低压力,直至漏浆停止,逐渐升压至原来压力继续灌注。

如降压无效再变浓水灰比灌注,如降压和变浓均无效,且漏浆量接近注入量,停止灌注进行待凝,待凝时间24?h。

如恢复灌浆后吸浆量接近于零或停止吸浆时,此段作为不合格孔段,视情况进行处理。

对间歇灌浆时间超过30?min的孔段,采取重新扫孔、重复灌注的方法处理。

若遇串浆情况,采用封堵被串孔进行处理。

8?封孔?
(1)全孔灌浆工作完成后及时封孔。

封孔前排除孔内稀浆,将孔内污物冲洗干净。

隧洞腰线以上部位的灌浆孔采用“全孔灌浆封孔法”封孔,腰线以下部位根据现场实际情况,灵活采用封堵方法。

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(2)封孔压力不小于3?MPa,时间不小于30?min,孔口压摸齐平。

?(3)封孔材料采用掺轻烧MgO(掺量4%与水泥重量比)的高抗渗性水泥浆,强度等级M25,水泥浆的水灰比不大于0.5:1。

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(4)对孔口以下10~15?cm深的孔段用抗压强度不小于40MPa的环氧砂浆抹平。

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3?水泥、水玻璃双浆液堵漏灌浆效果?
与纯水泥浆灌浆不同,双浆液灌浆施工工艺略显繁琐。

对压力大、流量也较大的涌水点或施工段采用纯水泥浆进行封堵时,因水泥浆凝结速度较慢,被水稀释或随水流走,导致灌浆效果不显着。

采用水泥、水玻璃双浆液进行封堵,
可以通过调节水泥浆与水玻璃的配比来控制浆液的凝结速度,从而达到良好的封堵效果。

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