酸性水玻璃浆材的研究及应用

 使用强酸性水玻璃注浆加固地层，浆液胶凝时间长并难以控制，仅适用于我国北方碱性土质。为此进行了多种配制试验，试验结果表明：用特殊材料制成的弱酸性水玻璃浆液胶凝时间易控制，适用于我国南方酸性土质；乳液型强酸性水玻璃浆液具有较高的固砂强度，适用于酸碱地层；含铝盐的酸性水玻璃固砂体具有更高的抗渗性能。     

超细粉煤灰水泥浆液可注性试验研究

超细粉煤灰作为电厂废弃物具有分布广、细度模数小的特点,将其掺入水泥中配制成超细粉煤灰水泥浆液,可以提高浆液的流动性和可注性。以水灰比、超细粉煤灰掺量和水玻璃掺量为主要因素进行正交试验,测定了所配浆液的胶凝时间、黏度、结石率等物理性能指标,并对结果进行极差分析、方差分析和回归分析;研制出一种新型胶凝时间可控的超细粉煤灰水泥浆液,并回归出胶凝时间预测公式;对所配浆液进行可注性模型试验。结果表明:在水灰比为0.8、超细粉煤灰掺量为70%、水玻璃掺量为15%时,超细粉煤灰水泥浆液具有良好的胶凝时间和黏度,与普通水泥浆液相比具有更好的可注性。     

速凝浆液岩体倾斜裂隙注浆扩散模型研究

针对以往渗透注浆扩散模型常以水平平板裂隙面为前提,未考虑岩体裂隙面产状对注浆扩散机制的影响问题,选取工程地质灾害处理中常用的水泥-水玻璃双浆液(C-S浆液)为速凝类注浆材料,将C-S浆液流型看成是具有黏度时变性的宾汉流体进行分析。基于流体力学理论及粗糙裂隙等效水力开度的确定方法,同时考虑了浆液自重作用的影响,建立了恒速率注浆条件下反映浆液黏度时空变化的倾斜裂隙注浆扩散模型。在此基础上,推导了浆液扩散区内的黏度及压力时空分布方程,定量确定了注浆压力与注浆时间及浆液扩散距离的关系。最后,借助于室内试验和有限元分析程序,研究了恒速率注浆时不同裂隙面产状下的浆液扩散规律,并将数值模拟结果与理论计算值进行对比,进一步验证了所建立的注浆扩散模型的有效性和合理性。研究成果可为注浆工程速凝类浆液注浆参数的确定提供借鉴。     

塑料排水管道非开挖修复注浆加固预处理研究

针对出现变形和严重破裂等缺陷的塑料排水管道在非开挖修复时可能引起管周砂土坍塌的问题,提出了管内修复前采用水泥-水玻璃浆液注浆的方法进行土体加固。通过试验,研究了水泥-水玻璃浆液的配合比、初凝时间、终凝时间和注浆结实体渗透半径,给出了浆液的最佳配比、注浆孔的布置建议以及土体加固的注意事项,为塑料排水管道非开挖修复的注浆加固预处理提供参考。     

用水泥水玻璃灌浆堵漏的新工艺

水玻璃是一种最早应用于地基灌浆的化学材料。由于在一些地基工程中把水玻璃作为速凝剂掺入水泥浆中,取得加快浆液胶凝和控制其扩散范围的良好效果,从而使水泥水玻璃的灌浆方法得到了发展。1967年,新安江水电工     

岩体裂隙产状对速凝类浆液扩散规律影响研究

通过选取地下工程灾害处理中常用的水泥－水玻璃双液浆（Ｃ－Ｓ浆液）为速凝浆液注浆材料,将其当作一种具有黏度时变性的宾汉流体。基于流体力学理论,建立了综合考虑浆液自重及其黏度时空变化的倾斜裂隙注浆扩散模型,继而推导了注浆扩散过程中浆液黏度和压力时空分布方程。在此基础上,借助室内试验和三维有限元程序,对理论模型的有效性和合理性进行验证。最后,基于构建的注浆扩散模型,系统分析了岩体裂隙产状对浆液扩散规律的影响。研究表明,岩体裂隙倾角和浆液扩散方位角均会对浆液扩散特征产生显著影响,在实际注浆过程中应给予足够重视。     

水泥水玻璃注浆加固黄土隧道富水软弱段试验研究

针对黄土隧道富水软弱段围岩强度低、自稳能力差,极易发生地质灾害的现状,在室内测定了水泥-水玻璃浆液不同配比下的凝结时间以及注浆加固时影响土体无侧限抗压强度因素的基础上,通过现场模拟试验,对水泥-水玻璃浆液配比、注浆压力、浆液扩散半径等技术参数和注浆加固后复合土体的强度进行了研究。结果表明:水灰比取1∶1、水玻璃浓度取30~35°Be'及水泥水玻璃体积比取1∶1制备的浆液凝胶时间较为合理;当土体含水率为20%、密度1. 8 g/cm3、水玻璃浓度35°Be'及浆液掺入比为15%时,其无侧限抗压强度最大;现场模拟试验表明:注浆压力在0. 4~1. 0 MPa时,浆液的扩散半径为0. 4~0. 9 m,加固后土体的力学性能有了较大的改善,其极限荷载为300 k Pa,变形模量为21. 48 MPa。     

水玻璃浆液的聚合时间探讨

本文讨论了水玻璃的聚合过程，溶液ｐＨ 值对酸性水玻璃浆液凝固时间的影响，得到了标准条件下酸性水玻璃聚合作用的转折点ｐＨ 值，并进行了试验分析。     

水玻璃浆液的聚合时间探讨

本文讨论了水玻璃的聚合过程，溶液ｐＨ值对酸性水玻璃浆液凝固时间的影响，得到了标准条件下酸性水玻璃聚合作用的转折点ｐＨ值，并进行了试验分析。     

南水北调中线穿黄隧道盾构注浆浆材试验

为满足南水北调中线工程穿黄隧洞盾构施工工法要求,对研制开发的水泥-膨润土-水玻璃系双液塑性壁后注浆材料,通过室内模拟注浆试验,重点探讨了材料组分对注浆材料流动性、稳定性、凝胶特性、强度等性能的影响.结果表明:凝胶时间可控制在10 s左右;不同配比注浆材料1 h单轴抗压强度为0.08～0.12 MPa,28 d为7.81～8.52 MPa;渗透系数为2.0×10-8 cm/s;模拟注浆时浆液不被水稀释,充填良好;且不会对地层产生劈裂,也不会向开挖掌子面渗漏.     

幂律型流体劈裂注浆机理研究

劈裂注浆技术已广泛应用于各种地下工程之中,但其理论研究远落后于工程实践。为了明确幂律型流体劈裂注浆机理,基于平板裂缝模型及幂律型流变方程,推导出幂律型流体劈裂注浆最大扩散半径计算公式,并分析其适用范围及参数确定方法,最后通过现场注浆试验对其进行验证。结果表明:① 劈裂注浆最大扩散半径与起裂注浆压力、浆液锋前压力、裂缝劈裂宽度、黏度系数、浆液平均流动速率及流变指数等有关;②通过分析浆液最大扩散半径与注浆压力差之间的关系,发现注浆压力差越大,浆液最大扩散半径越大;同时,根据裂缝宽度与浆液压力差的关系,可知裂缝宽度越大,所需要的注浆压力差越小;③根据工程试验结果,得到幂律型流体劈裂注浆最大扩散半径理论计算值与实际测量值之间的误差,验证了幂律型流体劈裂注浆最大扩散半径计算公式的正确性与可行性。研究成果可为同类型注浆工程提供一定的理论支撑与技术支持。     

富水条件下低热沥青浆液流动特性试验研究

低热沥青灌浆是在动水条件下封堵大空隙地层渗流通道的一种非常有效的方法。文中开展了富水条件下低热沥青浆液扩散性能和抗冲性能试验研究,揭示了低热沥青浆液在富水条件下的性能变化规律,该浆液具有良好的扩散能力,可基本满足在中等块石地层中灌浆孔排距对浆液扩散范围的要求。通过试验获得了不同流速条件下低热沥青的抗冲性能指标、并与速凝膏浆、水泥-水玻璃浆液进行了对比研究,采用低热沥青浆液进行封堵时,封堵率100%,封堵速度快,并且低热沥青-水泥基灌浆材料的复合灌浆弥补低热沥青结石体强度较低的不足。其成果可为类似工程提供有益的参考。     

水泥基-玻璃纤维浆液在隧道注浆堵水工程中的应用

针对水泥基-玻璃纤维浆液注浆堵水可行性问题,借助理论分析、数值模拟、工程试验相结合的技术手段,对水泥基-玻璃纤维浆液治理突水灾害进行了全面、深入的研究。研究水泥基-玻璃纤维浆液对调节裂隙发展的机理,以及浆液的掺入对岩体弹性模量、黏聚力和内摩擦角的影响;通过数值模拟方法,分析注浆效果,结合实际工程的涌水量监测和围岩变形监测,验证模拟的准确性。主要结论为:①玻璃纤维的存在使裂缝产生的应力发展得到减缓,并使尖端应力强度因子减弱;②对比分析隧道注浆前后的数值模拟结果,得到不同工况下围岩衬砌的竖向、水平位移值;③通过对比工程试验数据与模拟结果,证明了水泥基-玻璃纤维浆液实际应用的可行性     

采空区超细粉煤灰注浆充填材料正交试验及回归分析

注浆法处理煤矿采空区,浆材的选择至关重要。通过正交试验的方法,测试大掺量超细粉煤灰条件下水泥粉煤灰注浆材料的各项物理力学性能,讨论了不同水固比、固相比、水玻璃掺量对浆液凝结时间、析水率、结石率以及不同龄期无侧限抗压强度的影响。结果表明:水固比对浆材各项性能的影响最为显著,固相比其次,水玻璃掺量最小;各配比浆液结石体28 d的抗压强度一般＞1 MPa,且后期强度仍持续增长,90 d强度较28 d强度提高了60%以上。通过曲线拟合的方法,得出抗压强度随配比的回归公式和随龄期的预测公式,为工程注浆施工提供参考依据。     

SAC和P.O改性复合胶凝材料的配比试验研究

在富水情况下传统的普通硅酸盐水泥基注浆材料难以满足工程要求.以硫铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥作为复合胶凝材料,通过粘结剂(HPMC)对其改性,并以流动度、凝结时间、抗水分散性和强度等指标进行最优配比试验,结果表明:SAC和P.O改性复合胶凝材料凝结时间较短;随着HPMC掺量的增加,材料抗水分散性逐渐提高、强度逐渐下降;同时当水灰比大于0.5时,材料的抗水分散性开始降低.通过工程应用验证,该改性速凝抗水分散型注浆材料最佳配比为P.O 42.5与SAC比例6:4、水灰比0.45、HPMC掺量为胶凝材料质量的0.15％.     

变态混凝土浆液扩散规律及注浆孔对比试验研究

变态混凝土成孔注浆的扩散规律是碾压混凝土坝迎水面中注浆孔设计的重要依据。本文通过对变态混凝土拌合物进行简单分析,然后建立数值计算模型,应用FLUENT软件模拟浆液的渗透流动,计算了单排孔注浆和双排孔注浆模式下,浆液随计算时间进程的扩散半径,分析了注浆浆液扩散半径与时间的关系,以及注浆量与时间的关系,总结了浆液扩散的规律,选出适合的注浆管小孔布置,并运用到具体的工程实例予以验证。验证结果表明注浆浆液扩散半径的检测结果与数值计算模拟结果基本相符,其对类似注浆工程中注浆方案的确定具有一定的借鉴意义。     

膏状浆液灌浆--围堰防渗的新方法

膏状浆液灌浆对大空隙地层、高流速地下水的不利条件具有良好的适应性和可控制性,水玻璃系浆材则对细颗粒地层具有良好的可灌性.使用膏状浆液辅以水玻璃系浆液灌浆,在既有块石架空又有细颗粒沉积的复杂地层中可取得良好的防渗效果,最近的小湾水电站围堰堰基防渗工程就是成功的实例.     

基于粉煤灰掺量的采空区注浆材料配比试验研究

对拟建铁路、公路下伏采空区处置目前一般常用的方法为注浆,因其注浆量大,大掺量粉煤灰成为首选。以山东某在建二级铁路为例,通过室内大量试验,根据影响注浆效果的主要因素,对以二级粉煤灰作主料,分别掺入不同水泥、水玻璃比例下的浆液的抗压强度、流动度和凝结时间等性能作了系统研究,对不同配合比的浆液性能变化特征进行了分析,得出了综合指标最好的材料配合比,为现场注浆施工提供了依据。     

影响离析浆液扩散过程的主要因素研究———基于莽山水库工程注浆工程

为研究全风化花岗岩地层中不同注浆工况下扩散距离、注浆量变化规律，基于莽山主副坝全风 化花岗岩帷幕注浆工程现场测试、室内试验数据开展了注浆参数影响因素分析，在考虑注浆量及浆液扩 散时对注浆时间的选取提出设想并得到验证，采用非稳态达西渗流运动模型推导出注浆过程中浆液扩 散方程，运用数据分析软件对试验数据进行拟合，得到了具有较高精度的模型，且拟合效果较好。研究 成果可帮助学者对离析浆液在全风化花岗岩地层中的运移过程及扩散规律有更深刻的了解，从而为实 际注浆工程中针对于松散地层钻孔间距的设置提供理论参考和指导。     

丙烯酸盐聚合物浆液的工作特性

丙烯酸盐聚合物(AC—400)浆液是专门设计为土壤灌浆防止地下水、为混凝土和下水道网络控制渗漏用的新单体体系的浆液。1980年这种浆液用来代替因毒性较重而于1978年停止出售的丙烯酰胺(AM—9)浆液。新浆液是一种用氧化还原引发体系和少量的次甲基双丙烯酰胺作交联剂进行聚合的丙烯酸盐单体的混合物。这种浆液毒性约只AM—9浆液的百分之一,它可用现有设备灌浆,并由通用的三乙醇胺(TEA)与过硫酸胺(AP)作引发体系。 AC—400浆液以含40％固体物的液体形式上市,用于土壤加固和地下水控制,它具有粘度低(2厘泊)渗透率小(5×10~(-9)厘米/秒)和胶凝时间可控制等优点。新浆液的工作特性可与AM—9和水玻璃浆液相比拟。