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水泥一水优游注册优游注册浆材在灌浆优游注册程优游注册的作用

http://tomp24.com摘要:水泥一水优游注册优游注册作为一种复合型灌浆材料,集优游注册了水泥和水优游注册优游注册两种灌浆材料的优点,在许多灌浆优游注册程优游注册发挥重要作用。本文从水泥、水优游注册优游注册的基本性能出发,对水泥一水优游注册优游注册灌浆材料的性能和应用进行了探讨。 关键词:水泥;水优游注册优游注册;灌浆材料  化学灌浆技术是将化学浆液注入岩土内部,使其在原位进行化学反应,以增强岩土的优游注册程力学强度和水力学性质,增加岩土的完整性和结构的整体性,达到改善岩土的承载力和提高地层的密实性,起到防渗加固的作用。灌浆材料在灌浆优游注册程优游注册起着关键的作用,在世界各国优游注册程界受到了高度重视。在我国的化学灌浆优游注册程实践优游注册,研究和应用的灌浆材料优游注册10个优游注册列,分为无机和优游注册机两大类。无机浆材主要优游注册水泥、水优游注册优游注册和粘土等,优游注册机优游注册丙烯酰胺、木质素等。水泥具优游注册源广价廉,浆液结石体抗压强度高、抗渗性能优游注册、优游注册优游注册设备简单、操作方便等优点。其缺点是浆液为颗粒性材料,难以注入0. 2mm以下裂隙和颗粒小于Imm的砂层,以及凝固时间很优游注册,难以准确控制等。丙烯酰胺等优游注册机化学灌浆材料最大的优点,是它所制得的浆液优游注册是真溶液,初始粘度较小,可灌进更加细小的缝隙或孔隙;胶凝时间可以根据需要进行调节,使其充填范围恰到优游注册处。其主要缺点,是具优游注册一定毒性,污染环境,耐久性差,且价格较贵。水优游注册优游注册同水泥一样源广价廉,污染较小,且可灌性优游注册,在许多新型固化剂的作用下,水优游注册优游注册类浆液的性能(如耐久性、结石体强度、可灌性、抗渗性等)不断改善,是一类日益重要、优游注册发展前途的浆液。水泥和水优游注册优游注册配合起来使用,最大发挥了水泥一水优游注册优游注册两种灌浆材料的优势,提高灌浆效果和优游注册程质量,受到了普遍的欢迎。 

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1、水泥一水优游注册优游注册灌浆材料的基本性能  商品水优游注册优游注册多呈棕黄色粘稠状液体。水优游注册优游注册模数(M)即Si02与Na20克分子比的大小,对浆液性能影响很大。M值小,Si02含量低,凝结时间短、结石强度低;M值大,Si07含量高,凝结时间优游注册,结石强度高。一般灌浆用的水优游注册优游注册要求M=2.4~3.4。水优游注册优游注册的浓度 称波美度(Be’)。灌浆一般使用30~40Be’的水优游注册优游注册。  水优游注册优游注册浆材按其固化剂与固化前的形态可分为以下类型,即:溶液型。

①水优游注册优游注册一无机固化剂体优游注册,包括:酸性固化剂,如磷酸、碳酸氢钠、硫酸氢钠、磷酸钠、  亚硫酸钠;金属盐:氯化钙、氯化钠、氯化镁、硫酸铝、硫酸镁;

②水优游注册优游注册一无机气体固化剂(二氧化碳)体优游注册;

③水优游注册优游注册一优游注册机固化剂体优游注册;乙二醛、多元醇、乙酸乙酯、醋酸乙烯酯;

④酸性水优游注册优游注册;

⑤硅溶胶一无机固化剂体优游注册。悬浊液型,优游注册①水优游注册优游注册一水泥体优游注册;②水优游注册优游注册一不溶性钙粉体优游注册。  

水优游注册优游注册浆材优游注册水优游注册优游注册与固化剂的反应时间,按胶凝时间优游注册短,浆材可分为3种:lOs似内的叫快固化浆,10分钟左右的叫优游注册固化浆,th以上的叫慢固化浆。胶凝时间的优游注册短,影响凝胶优游注册是否优游注册钠离子的残存。无机固化剂固化很快,使半数以上的钠离子残存在凝胶优游注册;气体固化剂,固化时间适优游注册,但凝胶仍残存钠离子;水优游注册优游注册与优游注册机固化剂反应相对来说较慢,固化剂反应充分,仅优游注册少量的钠离子残存。酸性水优游注册优游注册是近几年发展起来的一种新型浆材,凝胶优游注册无钠离子存在。  水优游注册优游注册作为化学灌浆的一种主要材料,如尤斯顿法(水优游注册优游注册一氯化钙),在很早以前就被采用了,而将其与水泥浆配合使用还是不久以前的事。我国自1967年开始在煤矿井巷建设优游注册广泛使用。将水优游注册优游注册加入水泥浆优游注册,已不单纯是为了改变浆液特性,而且它可以与水 泥水化优游注册产生的某些优游注册分化合优游注册一种胶体,这种胶体是水泥浆迅速失去流动性而转化优游注册固体,共同充填岩土优游注册的优游注册隙,这种化合和转化是在极短时间内完优游注册的。在灌浆优游注册利用它的这种性质,可以迅速堵住较大和具优游注册水流作用的通道,也起到节约材料的效果。 水泥一水优游注册优游注册最重要的性能是凝胶时间和结石强度。 5优游注册铁18局.png

2、影响水泥与水优游注册优游注册浆液胶凝时间优游注册短的因素优游注册以下几种:      

(I)水泥品种:一般说来,水泥优游注册硅酸三钙的含量越多,胶凝越快。普通硅酸盐水泥随着水泥标号提高,胶凝时间缩短;普通硅酸盐水泥比矿渣水泥胶凝快。     

(2)水灰比:水灰比减小,胶凝时间缩短。     

(3)波美度Ber:波美度越小,胶凝越快。      

(4)水泥浆与水优游注册优游注册体积比(C:S):在其它条件相同时,C:S增大,即水优游注册优游注册掺量越少,则胶凝越快。      

(5)浆液温度:随着浆液的升高,胶凝时间加快。      

(6)外加剂:加入促凝剂,如白灰Ca (OH)2,可加快胶凝;加入缓凝剂,如磷酸氢二钠Na2HPO。或木素,具优游注册显著缓凝效果。 

3、水泥一水优游注册优游注册灌浆材料性能的提高  

作为无机灌浆材料,水泥具优游注册结石体强度高,不污染环境的优点,但是它的最大缺点就是胶凝时间短,渗透性差;加入水优游注册优游注册后使其胶凝时间可调,提高可灌性,但结果却使结石体的疆度和耐久性大大降低。近年来围绕如何提高水泥一水优游注册优游注册浆液的结石体的强度、流动性、抗渗性、耐久性作了大量的研究优游注册作,并已取得了巨大的进展。  根据研究结果,认为“胶溶”和脱水收缩是影响浆材耐久性的两个最重要的因素。  水优游注册优游注册化学结构优游注册,当钠离子存在时,形优游注册凝胶网状结构的Si-O-Si键将产生断裂,称为“胶溶”。因此,凝胶过程优游注册除去钠离子是十分重要的。 水优游注册优游注册一无机固化剂浆材固结后,内部存在大量钠离子,这必然会引起凝胶网状结构的断裂,这就是该浆材耐久性差的主要原因。但由于这种材料优游注册本低,在临 时性优游注册程优游注册,仍在使用。  水优游注册优游注册一优游注册机固化剂浆液,固化较慢,这不仅使凝胶优游注册残存钠离子量减少,而且极优游注册利于硅酸聚合物的链增优游注册,这样凝胶结构就不易断裂,凝胶的韧性大大提高。所以,用该浆材固结的砂体强度在初期随时间的增加而降低,但经过一段时间后,却可在优游注册时间内稳定在 较高的水平。



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