土木工程灌浆料的制备与应用.pdf

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2010年第31卷第3期
土木工程灌浆料的制备与应用
姚立慧,李海东2
(1.内蒙古自治区赤峰市公路管理处,赤峰024000;2.内蒙古交通设计研究院,呼和浩特010030)
摘要:近年来,土木工程灌業材料得到了越来越广泛的应用,在许多大型エ程中成为不可或缺的一种建筑材料。
文章总结了灌浆材料的种类、性能、灌浆的方法和滟工的技术要求等,分析其已有的技术特点,提出水泥基复合灌浆
材料是今后灌浆材料发展的一个重要方向
关键词:灌浆材料;水泥基;化学隶材
Preparation and Application of Civil Engineering Grouting Material
YAO Lihui, LI Hai-dong
(1. Chifeng Highway Administration of Inner Mongolia, Chifeng024000, China
2. Traffic Design Institute of Inner Mongolia, Huhhot 010030, China)
Abstract: In recent years, the grouting materials have been used more and more widely in civil engineering, which has
become indispensable as a building material in many large projects,. The article summarized the properties, grouting methods
and the cons ruction technical requirements of if et s of outing ma erals, and analyzed the technical characteristics
of the grouting ma erials and put forward that the cement -based composie materals is an important direction for the fu-
ture development of grouting materials
Key words: grouting material; cement-based; chemical grout
灌浆施工是近几十年オ发展起来的施工技术,和施工方便的灌浆材料是灌浆工程界的目标。
是通过预先在岩石、土壤或者建筑物中设置的钻孔
或者是灌浆管,利用灌浆机将一定配比的浆液施加1工程灌浆材料
定的压力灌进地基的裂缝孔隙或者建筑物自身的
工程灌浆材料主要分为无机类和有机类2大
裂缝中,使其胶结成密实坚固而不透水的整体的工类,无机类瀘浆材料有单液水泥浆、水泥水玻璃类、
作
粘土类、水玻璃类、水泥粘土类等;有机类灌浆材料
灌浆技术最早应用在修建水闸、船坞工程中,随则分为丙烯酰胺类、木质类、脲醛树脂类、聚氨酯
后在修建矿井、隧洞和大坝等工程中逐渐得到推广,类、环氧树脂类、醛树脂类、聚乙烯醇类等类别。
灌浆材料也由最初使用的粘土发展到水泥、化学材
在实际工程中应用较多的灌浆材料有以下3
料等。由于灌浆的效果较好,适用性较大,施工比较类1习:
简单,具有良好的应用前景。
1)粘土类浆材
灌浆材料作为保证灌浆技术达到预期目的的最
粘土类灌浆材料一般选用粘土或者亚粘土,应
重要因素,是降低工程造价、节约成本、确保工程质具有遇水崩解,吸水膨胀,有一定的稳定性,有一定
量的关键所在。因此,研制渗透性强、可灌性好、无的粘结力等特点。根据灌浆部位不同,藩浆使用的
污染、固结强度较高、凝胶时间易于控制、价格便宜材料要求也不同。
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万方数据
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纯粘土浆的配制很简单,只需将土料经过浸泡、准,根据灌浆目的可分为加固灌浆和堵水防渗瀘浆。
搅拌、筛滤净化后拌和而成。但是,为了提高灌浆效一般是按照灌浆工程的地质条件、浆液扩散能力和
果,很多灌浆都不用纯粘土浆,一般都摻加适当的水渗透能力分为如下几类[5,6
泥,这就要控制好水泥的用量。
1)填充灌浆法:具有大裂隙、洞穴的岩土体或地
粘土类浆材由于其广泛的来源和低廉的成本,下工程结构体壁后空洞的灌浆,都属于这种类型。
得到了较多的应用。在土工堤坝防渗注浆工程中,
2)渗透灌浆法:在不改变地层结构和颗粒排列
豁土类浆材依靠应力条件下的脱水固结性能,可在的原则下,把浆液填充到岩土地层孔隙或裂隙,向地
充填注浆、劈裂注浆的过程中和后期的应力条件下,层深处渗透的灌浆方法,都属于这种类型。这种方
形成固结防渗体。但在实际工程中,粘土类浆液保法常用于砂砾层灌浆。
水性强,不易“脱水”,固结时间长甚至不固结,造成
3)压密灌浆法:用较高的压力注入浓度较大的
结石强度低等缺陷,从而严重影响灌浆质量。
浆液,使浆液在漄浆管端部附近形成浆泡,浆液在灌
2)水泥基浆材4
浆压力作用下挤人地层,浆液多呈脉状或条形状胶
灌浆水泥是以硅酸盐水泥熟料和适量的二水石结地层。这种灌浆方法在粘性土中使用较多。
膏作主料,经磨细后,辅以性能调节剂(如膨胀剂、减
)劈裂灌浆法:在低渗透性地层灌浆中,在较高
水剂、促凝剂等)混合组成。灌浆水泥在细度上的最压力作用下,浆液先后克服地层内的初始应力和抗
大特点是粒径均小于40m,大大小于我国水工水剪抗拉强度,在地层内发生水力劈裂作用,从而破坏
泥灌浆施工技术规范的要求,这对灌注细裂隙和提和扰动地层结构,使地层内产生一系列裂隙,而原有
高浆液的稳定性十分有利。水泥基灌浆材料的浆液的孔隙或裂隙则进一步扩展,促进浆液的可灌性和
稳定性好,流动性得以改善,而且硬化后的结石具有扩散范围增大。这种灌浆方法一般在渗透系数小、
微膨胀性等优越性能,适用于地脚螺栓锚固、设备基颗粒很小的中、细、粉砂岩土或淤泥中使用。
础或钢结构柱脚底板的灌浆、混凝土结构加固改造
5)电动化学灌浆法:指在施工中预先在需要加
及后张预应力混凝土结构孔道灌浆。
固的地层中把2个电极按一定的电极距置于地层
水泥基浆材是目前注浆工程中应用最广泛的浆中,将有孔的金属管作为灌浆管,接到直流电源的正
材,具有结石体强度高和抗渗性强的特点,既可用于极,另一电极接到电源的负极,使注人压力和电渗方
防渗又可用来加固地基,而且原材料成本较低,无毒向一致,在电渗作用下,孔隙或裂隙水由正极流向负
性和环境污染问题,因而被广泛采用。但水泥浆析极,使通点区域中地层含水量降低,形成渗浆通道,
水性大,稳定性差,注入能力有限,且凝胶时间长,在从而使浆液随之流入地层中。
地下水流速较大的条件下,浆液易受冲刷和稀释,影
响注人效果。
3施工技术要求
3)化学浆材
灌浆工艺复杂多变,根据采用灌浆方法的不同
化学灌浆材料是工业化生产的化学材料,具有而不同,灌浆参数则是影响灌浆效果的最重要因素
如下优良的特点:(1)它是真溶液,不分层,无沉淀;之一,而且灌浆参数的确定一直是灌浆技术和灌浆
(2)粘度很低,有些浆材粘度甚至接近于水;(3)固化效果研究的一个主要方向7)。
或胶凝时间可人为控制;(4)可用泵灌人裂缝,填充
1)灌浆压カ:灌浆压力是浆液在地层中扩散的
渗漏水,具有原位修复止水结构或单独构建防滲帷动