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工程加固:高壓注漿加固工程材料分析

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工程加固:高壓注漿加固工程材料分析

發布日期:2016-07-27 作者: 點擊:

工程加固:高壓注漿加固工程材料分析

一、高壓注漿加固工程材料之帶填料的水泥漿液

帶填料的水泥漿液系指在水泥或粘土漿液中加入惰性粉狀材料的漿液。往漿材里添加填料的目的是改善給定漿液的稠度,以便獲得替代部分水泥降低漿液成本,以便在吸收率大的情形或在填充大孔洞時使用這種漿液。

填充材料多為天然砂、粉煤灰及火山灰。也有人把含砂量較高的填充漿液稱為砂漿。

帶填料的水泥漿液由于使用大劑量的填充材料,故漿液的滲透性有所下降,當然還應視填充材料的具體劑量和粒徑的大小而定。

二、高壓注漿加固工程材料之速凝型水泥基漿液

在水泥基漿液中加入速凝劑,使漿液的凝固時間在為縮短。有些情況下,凝固時間可降低到幾秒種。

對純水泥漿液或粘土水泥漿液而言,加入的速凝劑是氧化鈣或硅酸鈉。

對膨潤土水泥漿液而言,Z常用的速凝劑是硅酸鈉。這種漿液中的水泥的用量的Z小值為250kg/m3,硅酸鹽速凝劑的用量,通常為水泥用量的10%~20%。

三、高壓注漿加固工程材料之超細水泥漿液

為了提高水泥漿液的可注性,人勻常采用把普通水泥漿材殖民地次磨細(有干磨、濕磨兩種),獲得平均顆徑小于3~4μm的超細水泥。由這種漿材配制的漿液的滲入系數可從原來的5×10-2cm/s(粗砂層),提高到10-3~10-4cm/s(細砂層)。

1、穩定性

粒徑粗(比表面積?。┑?25#水泥的沉析率上升得快,60min時的沉析率即為57%,可見穩定性差(穩定時間短)。反之由于超細水泥粒徑細(比表面積大),故沉析率上升得慢,150min時的沉析率即為13%,可見穩定性好(穩定時間長)。

2)粘度

漿液的粘度是決定漿應付可注性的關鍵因素。通常粘度低,流動性好,可注性也好。對不同粒徑、不同水灰比水泥漿液粘度的試驗結果表明;漿液的表觀粘度隨水泥粘徑的增大而減??;在同一水灰比的條件下,水泥粒徑越小,粘度越大;而粘徑一定時,粘度隨水磁比的增大而減??;添加減水劑、分散劑均可使粘度降低。

3)凝結時間

超細水泥漿液的凝結時間,除與超細水泥自身的特性有關外,還與水灰比、環境溫度、注入壓力和有無外加劑有關。在條件相同情況下,超細水泥漿液的凝結時間較普通硅酸鹽水泥的凝結時間要短。另一個特點是衩凝至終凝的時間間隔短,有利于施工。

4)可注性

超細水泥漿液的可注性遠高于普通硅酸鹽水泥??勺⑷?.05~1mm的裂縫及0.1~0.2mm的細砂層。

5)結石強度

因超細水泥的活性好、故結石強度高。

6)抗滲性好

超細水泥固砂體的抗滲系統通常為10-4~10-5cm/s。由于抗滲性優于普通水泥漿液,所以超細水泥漿液結石的防腐的性能也較普通水泥漿材好得多。

3、應用舉例

我部廣州地鐵楊體區間隧道飽和含水砂層中應用了超細水泥—水玻璃雙液漿。

四、高壓注漿加固工程材料之酸性水玻璃

酸性水玻璃漿液的注入方式多采用雙液法注入,把事先配制的PH=1.5~2.5的酸性水玻璃作為甲液,把堿性反應劑(如碳酸氫鈉等)作為乙液。這種做法不僅工序復雜,而且工程費用提高。為此有人提出,在現場先配制PH=3~4的酸性水玻璃漿液,然后以單液的注入方式直接注入地層,借助助于地層中的天然碳酸鈣作固化劑,使酸性水玻璃進入地層產生固化。這樣不僅注漿工藝簡單,而且還可降低工程造價。

酸性水玻璃漿液的固砂體的強度一般在0.2~2MPa,滲透系數K≤0-6cm/s,可注入地層的粒徑為0.1~0.2mm。

我部在北京地鐵粉細砂層施工中成功地運用了酸性水玻璃進行地層加固,防止了坍塌,順利地通過。


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