灌漿材料及漿液知識概述

1其次節(jié)灌漿材料及漿液灌漿材料水泥灌漿的主要材料是水泥和水，依據(jù)工程需要也可參加黏土、粉煤灰、膨潤土、砂等摻合料和外加劑。水泥水泥的品種和技術(shù)性能水泥是一種粉末狀的水硬性無機(jī)膠凝材料。水泥的品種繁多，水利水電灌漿工程中使用最多的是一般硅酸鹽水泥，依據(jù)工程條件也可使用硅酸鹽水泥、礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和抗硫酸鹽水泥。它們的技術(shù)特性如表2-2-12-2-22-2-3。專用灌漿水泥DL/T5148-2023符合GB175所用水泥的細(xì)度宜為通過80μm方孔篩的篩余量不大于5%。這就是說，當(dāng)進(jìn)展帷幕灌漿和壩體接縫GB175GB134480μm10%5%求。灌漿標(biāo)準(zhǔn)還提出，在特別地質(zhì)條件下或有特別要求時，可使用干磨細(xì)水泥漿液、超細(xì)水泥漿液和濕磨水泥漿液。0.5mm時，可使用細(xì)度為通過71μm方孔篩篩余量小于2%的水泥漿液或細(xì)水泥漿液。為此，國內(nèi)一些單位開發(fā)研制了多種細(xì)水泥漿液，這些水泥的主要技術(shù)性能如表2-2-4，顆粒級配曲線如圖2-2-1。水泥名稱生產(chǎn)方式細(xì)度主要特點水泥名稱生產(chǎn)方式細(xì)度主要特點工程實例單位在一般水泥中加 m2/kg入灌漿劑，使用 之間顆粒尺寸d50改性6μm～10μm，細(xì)水細(xì)。當(dāng)使用量較 d90=28.42μm，小泥大時，可在工地 于30μm顆粒的設(shè)廠加工 累計為95.78%制漿工藝與一般水泥漿一樣，生產(chǎn)力量強。價格較高、貯存不便河北大黑汀水庫壩基灌漿工程(花崗片中國建筑材料麻巖)等 爭論院細(xì)度高、有小浪底地下洞室混800細(xì)度高、有小浪底地下洞室混800微膨脹性、m2/kg、d503μ早強。價格理；長江三峽導(dǎo)流m～5μm之間高、貯存不明渠和永久船閘基便礎(chǔ)固結(jié)灌漿等

廠使用盤磨機(jī)在現(xiàn)濕磨場加工，隨磨隨水泥用使用微粉磨機(jī)在濕磨現(xiàn)場加工，隨磨水泥隨用

dmax<40μm，d50=9.36μ30μm顆粒的累92.2%比外表積600～800m2/kg之間，d90=20μm，d50=8.1μm

需配置專用濕磨機(jī)，可隨用隨磨，價格較低同上

長江三峽二期工程〔巖樞紐基巖帷幕灌漿〔粉細(xì)砂巖〕云南漁洞水庫壩基〔巖；黃河小浪底二號洞F1斷層補強灌〕

長江科學(xué)院研所漿液的性能

2-2-1三種水泥顆粒級配曲線1-超細(xì)水泥；2-改性水泥；3-一般硅酸鹽水泥灌漿漿液是一種固液兩相的流體，有著簡單的流體性質(zhì)。其中直接影響漿液的可灌性、漿液結(jié)石的性質(zhì)，從而打算灌漿效果特性主要有水灰比、密度、析水率、黏度、屈服強度和分散時間等。在一般狀況下，純水泥漿可不進(jìn)展室內(nèi)漿液試驗。但摻加有摻合料和外加劑的水泥系混合漿液應(yīng)進(jìn)展必要的室內(nèi)漿液性能試驗，必要時還應(yīng)進(jìn)展?jié){液結(jié)石性能試驗。在施工現(xiàn)場一般應(yīng)進(jìn)展?jié){液密度、溫度、漏斗黏度和析水率的檢測和掌握。水灰比和密度漿液中水與水泥含量的比值稱為漿液水灰比，我國多承受質(zhì)量比，美國和歐洲國家也承受體積比。漿液的密度是指單位體積的漿液的質(zhì)量，單位g/cm3。漿液結(jié)石的性能主要講壓濾作用對漿液結(jié)石性能的影響試驗證明水泥水化所需水分僅相當(dāng)于水泥重量的25%左右，而灌漿施工所使用的水泥漿液中的水分遠(yuǎn)大于此，其中的大局部只起著改善漿液的流淌性，便利漿液輸送的作用。在實際灌漿過程中，當(dāng)漿液布滿巖石裂隙后連續(xù)施加壓力進(jìn)展注漿，漿液中的多余水分就會在灌漿壓力作用下排出，然后凝固形成水泥結(jié)石，這種作用就是壓濾作用。表2-2-15為承受模擬壓濾作用的“壓力濾水成型儀”成型的水泥漿液結(jié)石試件進(jìn)展試驗得到的結(jié)果，從表中可以看出：水漿液結(jié)石抗壓強度漿液 壓濾 壓濾 結(jié)石泥〔MPa〕水漿液結(jié)石抗壓強度漿液 壓濾 壓濾 結(jié)石泥〔MPa〕種類普硅水泥磨細(xì)水泥編號水灰比密度壓力時間密度(g/cm3)(MPa)(min)(g/cm3)7d28dYP-151.0850.3252.05314.0824.56YP-221.2350.3252.17316.3031.33YP-321.2700.352.16011.8421.53YP-421.2700.3152.21314.5626.15YP-521.2750.3352.12019.0034.73YP-611.4600.3252.17322.0039.33YP-70.51.8000.3252.24040.1366.00YM-121.290.7602.02765.3377.00YM-211.500.7602.04064.8084.00YM-311.550.7401.86735.2077.07YM-411.490.7202.08029.4752.13YM-50.81.590.7602.06793.0797.00YM-6YM-60.61.720.7602.05392.67112.00水泥漿液經(jīng)壓濾后，由于多余水分的排出，漿液結(jié)石的密度比自由沉降漿液結(jié)石有很大的增加。漿液水灰比越大，壓濾后漿液結(jié)石的密度增加越大。壓濾成型試件的早期抗壓強度大大提高7d抗壓強度約為28d抗壓強度的70。5～60min0.30.7MPa兩種壓濾壓力作用下，所得漿液結(jié)石密度和抗壓強度相差不大。漿液的制備漿液的拌制拌制漿液的材料應(yīng)當(dāng)進(jìn)展稱量，稱量方法有重量法和體積法。一般狀況下，水泥、膨潤土粉、細(xì)砂和粉煤灰等干料應(yīng)承受重量稱量法；水、黏土漿和外加劑溶液可承受體積稱量法。不管何種方法稱量誤差均應(yīng)小于5%。拌制漿液時，應(yīng)依據(jù)拌制材料的成分和形態(tài)，確定向攪拌機(jī)內(nèi)加料的次序。配置水泥基漿液時，應(yīng)先加水，而后參加水泥，根本攪拌均勻后再參加膨潤土粉和其它摻和料，細(xì)砂、外加劑等最終參加。配制水泥黏土漿所使用的黏土分為干料和黏土泥漿兩種。承受預(yù)先拌制好的黏土原漿制漿時，可先向攪拌桶參加適量的水，再參加計量的水泥，攪拌成水泥漿，而后再放入已測知密度的黏土原漿以及適量的水，就可制成符合配比要求的水泥黏土漿。使用黏土干料制漿時，土料應(yīng)制成粉末〔如商品膨潤土那樣漿。商品膨潤土可以直接使用干粉制漿，但最好應(yīng)先水化溶脹24h以上，然后以膨潤土漿或膨潤土膏的形式使用。幾種漿液的特性和適用范圍純水泥漿液純水泥漿具有結(jié)石強度高、抗?jié)B性能好、工藝簡潔、操作便利、材料來源豐富、價格較低等優(yōu)點，是應(yīng)用最廣泛的一種灌漿材料。由于水泥漿液是一種顆粒材料的懸濁液，80μm，因此灌注純水泥漿時應(yīng)具備如下條件：0.2mm1Lu。對于砂礫石地層，其可灌比值應(yīng)大于15110-cm/。地層中地下水流速不大于100m/d；當(dāng)大于此值時需考慮在漿液中摻加速凝劑。地下水的化學(xué)成份不阻礙水泥漿的分散和硬化。5.5濕磨水泥漿濕磨水泥漿是把一般水泥漿通過濕式微粉磨機(jī)在施工現(xiàn)場直接研磨而成的細(xì)水泥漿。濕磨水泥漿顆粒細(xì)、可灌性好，日本有工程實例可灌入細(xì)砂層中，我國的試驗資料說明在中細(xì)砂中有良好的可灌性。又由于它加工較簡潔、價格適中，因此較多地應(yīng)用于細(xì)裂隙巖層和砂層中灌漿〔30〕濕磨細(xì)水泥漿液的性能一樣水灰比的漿液，其顆粒細(xì)度和漿液黏度隨研磨時間的增加而增大；與一般水泥漿和干磨細(xì)水泥漿相比，濕磨細(xì)水泥漿具有較好的析水穩(wěn)定性；由于其保水性較好，所以漿液結(jié)石強度也較低；濕磨細(xì)水泥漿比一般水泥漿的分散時間有所延長。準(zhǔn)確地檢驗濕磨水泥漿的顆粒細(xì)度需要將漿液脫水復(fù)原成粉末狀，再進(jìn)展測試，因而操作簡單，試驗時間長。長江三峽工程帷幕灌漿和溪洛渡水電站灌漿試驗的濕磨水泥灌漿承受了NSKC-1B了施工的要求。穩(wěn)定漿液穩(wěn)定漿液是指2h析水率不大于5%的漿液。它是一種黏塑性的賓漢流體。性能良好的穩(wěn)定漿液不但要有足夠的穩(wěn)定性，而且要有良好的流淌性。由于穩(wěn)定漿液不易沉降分別，因此多用于純壓式灌漿法。GIN灌漿法也要求使用穩(wěn)定漿液。在一般水泥漿液中參加適量的穩(wěn)定劑〔通常使用膨潤土〕和減水劑，就可以獲得穩(wěn)定漿液。膏狀漿液膏狀漿液有時又稱高穩(wěn)定性漿液。一般漿液流淌度大，易流失，在灌注堆石體、大溶洞等大孔隙地層時，材料消耗大。而膏狀漿液由于