一、高壓注漿加固之水泥—水玻璃類漿液
1、水泥—水玻璃類漿液性能
1)凝膠時間
凝膠時間指水泥—水玻璃相混合時起至漿液不能流動為止的這段時間,水泥—水玻璃類漿液的凝固時間可以從幾秒鐘到幾十分鐘準(zhǔn)確控制,影響其凝膠時間的因素有水泥品種、水泥漿濃度、水玻璃濃度、水泥漿與水玻璃體積比及漿液溫度等。
2)抗壓強(qiáng)度
水泥—水玻璃漿液結(jié)石體抗強(qiáng)度較高,特別是早期強(qiáng)度較高,并且強(qiáng)度增長速度很快,影響水泥—水玻璃漿液抗壓強(qiáng)度因素主要有水泥漿濃度、水玻璃濃度、水泥漿與水玻璃體積比等。
2、水泥—水玻璃類漿液特點(diǎn)
水泥水玻璃漿具有以下特點(diǎn):
1) 漿液可控性好,凝膠時間可準(zhǔn)確控制在幾秒到幾十分鐘的范圍內(nèi);
2) 漿液結(jié)石體強(qiáng)度高,可達(dá)10.0~20.0MP;
3) 漿液的結(jié)石率高,可達(dá)100%;
4) 結(jié)石體的滲透系數(shù)小,為10-3cm/s;
5) 該漿液適宜于0.2mm以上裂隙及1mm以上粒徑的砂層使用;
6) 材料來源豐富,價格便宜,漿液對地下水和環(huán)境無污染。
二、高壓注漿加固之丙烯酰胺類漿液
丙烯酰胺類漿液(簡稱丙凝漿液),是以有機(jī)化合物丙烯酰胺為主劑,配合其它交聯(lián)劑、促進(jìn)劑和引以劑等材料而制成的液體,其以水溶液狀態(tài)注入地層,在地層中發(fā)生聚合反應(yīng)而形成具有彈性、不溶于水的聚合體。丙烯酰胺類漿液是一種性能優(yōu)良、用途廣泛的化學(xué)注漿材料。
1、丙烯酰胺類漿液的性能
丙烯酰胺類漿液要求雙液系統(tǒng)注入,主劑、交聯(lián)劑、還原劑(或強(qiáng)還原劑)及緩凝劑溶解在水是單獨(dú)存放,簡稱甲液;氧化劑也溶解在水中單獨(dú)存放,簡稱乙液。
丙烯酰胺類漿液的性能主要指其凝膠時間和抗壓強(qiáng)度,而它的抗壓強(qiáng)度一般來講比較低,改變配方對抗壓強(qiáng)度影響不大,而其凝膠時間可以控制在幾十秒至幾個小時之間,影響凝膠時間的因素主要有:溫度、過硫酸銨(AP)、β—二甲氨基丙晴(DMAPN)、硫酸亞鐵、PH值、鐵氰化鉀及水中離子等影響因素。
2、丙烯酰胺類漿液的特點(diǎn)
1) 漿液粘度小,且在凝膠前一直保持不變,因此具有良好的滲透性;
2) 凝膠時間可以準(zhǔn)確控制在幾秒至幾十分鐘的范圍內(nèi),并且漿液凝膠是在瞬間發(fā)生并完成的;
3) 凝膠體抗?jié)B性能好,滲透系數(shù)為10-9~10-10cm/s;
4) 凝膠體抗壓強(qiáng)度低,一般不受配方的影響,其值約為0.4~0.6MPa。
三、高壓注漿加固之膨潤土(粘土)水泥漿液
由膨潤土(或粘土)、水泥和水按一定順序混合組成的漿液,即為膨潤土(粘土)水泥漿液。
由于純水泥漿液在水灰比<1.5時易發(fā)生沉積固結(jié),及水合硬化后產(chǎn)生產(chǎn)多的離析水,硬化時間長(起碼在幾小時以上),所以這種漿液的用途不廣。若在漿液的成分中增加膨潤土(或粘土),則情況即發(fā)生變化。首先膨潤土遇水后顆粒分散開始產(chǎn)生可塑性膨脹膠體,吸附水泥顆粒制止水泥顆粒的沉積,使?jié){液成為穩(wěn)定性漿液。與此同時,還吸收水泥硬化的離析水繼續(xù)水化膨脹。另外,水化膨脹后的膨潤土膠體可與水泥顆粒結(jié)合形成凝固物。
也是加入膨潤土可制止?jié){液可制止?jié){液中的水泥的沉淀,能吸收過剩的水和水泥的離析水而生成具有觸變性有膨脹性,還可提高漿液凝固體的內(nèi)聚力,進(jìn)而致使凝固體的強(qiáng)度和抗?jié)B性得以提高。加入膨潤土的種類不同,漿液的凝固時間也不同。加入活性膨潤土可使凝固時間縮短到幾分鐘。而加入天然膨潤土凝固時間仍為幾小時。可據(jù)不同注入目的的要求加以選擇。另外,由于膨潤土的粒徑(2μm),所以與純水泥漿相比可注性提高。可滲入滲透系數(shù)10-2cm/s的土層、0.2mm的裂縫及粒徑1mm左右的土層。
粘土(膨潤土)水泥的混合漿材是巖體裂縫和粗粒土層注漿加固的主要漿材。它可以取代不穩(wěn)定水泥漿液的所有用途。即可單獨(dú)用于補(bǔ)強(qiáng)和防水注漿,也可與其它漿液聯(lián)合用于細(xì)粒和不均勻土層的大孔洞的填充,進(jìn)而保證其它漿材滲入細(xì)粒土的間隙;也可作為鉆孔泥漿使用。
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