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注浆材料,原来如此!

注浆材料,原来如此! 福建新建工防水
2023-04-14
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导读:有你想学的知识。

导语
注浆材料(Injecting Material)是指如果一种(或多种)液体或多种固体混合物,在一定条件下可以形成(新)固体,那么这类物质就称为注浆材料。

利用浆液进行地层堵水和加固的施工技术,煤炭行业称为“注浆(Injec-tion Grout)”,水电行业称为“灌浆(Grouting)”,以下统称为“注浆(Injec-tion Grout)"。


▲无机注浆堵漏液


从广义上说凡向地层岩土裂隙、溶洞、采空区中注进的浆液和物质能起到充填或包裹作用,凝固后具有一定强度的材料都可称为注浆材料。广义的注浆材料包括:原材料、原材料配成的浆液和浆液固化后所形成的结石体。
原材料,即所有原始的材料,亦是市场上直接销售的材料。它包括主剂和外加剂(也可称为助剂)。对于一种注浆材料来讲,主剂可能是一种、两种或几种,而外加剂(助剂)则可能没有,也可能有一种、两种或几种,根据外加剂在浆液中所起的作用,习惯地称为固化剂、催化剂、速凝剂、缓凝剂、悬浮剂等。浆液,则是将原材料用水或其他溶剂混合后所配成的液体,有的为真溶液,有的为悬浊液,有的为乳化液;按工艺性质不同,又分为单浆液和双浆液,每种浆液都可以有一个或几个组合。结石体,是指浆液经过一定的化学或物理变化后所形成的固体产物,它在地层中充填堵塞裂隙或孔隙,起到或加固或堵水或包裹密闭的作用。
注浆浆液所用的材料由主剂(原材料)、溶剂(水或其他溶剂)和外加剂混合而成。一般情况下所指的注浆材料就是指浆液中的主剂,如:水泥粉煤灰浆液、水泥黏土浆液等。注浆材料必须是能够固化的材料,其固化成为结石体的过程如图2-1所示:

注浆材料的发展具有悠久的历史,早期使用水泥为注浆材料,19世纪后期,注浆材料从水泥浆材发展到以水玻璃类浆材为主的化学浆材。第二次世界大战后,化学浆材得到飞速发展,尤其是近30多年来,有机高分子注浆材料发展迅速。

水泥浆材结石体强度高、造价低廉、材料来源丰富、浆液配制方便、操作简单,是使用量最大的浆材。但是由于普通水泥颗粒大,这种浆液一般只能注入到直径或宽度大于0.2mm的孔隙中,使用上受到一定的限制。化学浆材可注性好,浆液黏度低,能注入到细微裂隙中,但是一般的化学浆液都具有毒性并价格较贵,且结石体强度比水泥浆液的结石体强度低。因此,化学浆液的应用范围也受到限制。针对水泥浆材和化学浆材的缺点,世界各国开展了改善现有注浆材料和研制新的注浆材料的工作,先后推出了一批低毒、无毒、高效能的改进型浆材,仅日本市场就出现了30多种化学浆材,同时水玻璃浆材的品种达五六十种。至今,国内外各种注浆材料品种达百余种以上。我国基本上拥有国外的所有注浆材料,同时也有自己研制出的新浆液品种。

由于注浆目的和对注浆效果的要求不同,采用的注浆材料液也不同,但一种理想的注浆材料,应满足以下要求:

(1)浆液的稳定性好,在常温、常压下较长时间存放不改变其基本性质,不发生强烈的化学反应。

(2)浆液黏度低、流动性好、可注性强,能注入到细小裂缝或粉细砂层中。

(3)浆液凝胶时间在一定范围内可调,并能准确控制。

(4)浆液无毒、无臭、不污染环境,对人体无害,属于非易燃易爆物品。

(5)浆液对注浆设备、管路、混凝土建(构)筑物及橡胶制品无腐蚀性,并且容易清洗。

(6)浆液固化时无收缩现象,固化后与岩土体、混凝土等有一定的粘结性。

(7)结石体具有一定的抗折抗压强度,不龟裂,抗渗性能、防冲刷性及耐老化性能好,能长期耐酸、碱、盐、生物细菌等腐蚀,并且不受温度、湿度变化的影响。

(8)材料来源广泛,价格低廉。

(9)浆液配制方便,操作简便。

一般注浆材料较难同时满足上述所有要求。因此,根据工程具体情况选用某种或某些符合上述几项要求的注浆材料即可。

声明:根据刘文永、王新刚、冯春喜、刘洪波主编的《注浆材料与施工工艺》摘编,版权归原作者所有。转载请注明来自“福建新建工防水公众号”。

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