岩土注浆加固材

2021-5-29 2 v 10.1 注 浆 材 料 概 述 浆 液 的 要 求 、 注 浆 材 料 的 组 成 、 分 类 及 其 特 点 、 使 用 范 围 。v 10.2 注 浆 浆 液 的 基 本 性 能 参 数 密 度 、 浓 度 、 PH值 、 粘 度 、 胶 凝 时 间 、 可 注 性 和 渗 透 性 、 毒 性 及腐 蚀 性 、 固 结 体 。v 10.3 无 机 系 注 浆 材 料 单 液 水 泥 浆 、 水 泥 粘 土 类 浆 液 、 水 泥 水 玻 璃 类 浆 液 、 水 玻 璃 类 、 高水 速 凝 材 料 。 v 10.4 有 机 系 注 浆 材 料 丙 稀 酰 胺 类 、 木 质 素 类 、 脲 醛 树 脂 类 、 聚 氨 酯 类 、 聚 乙 烯 醇 类 、 甲基 丙 烯 酸 甲 酯 类 、 丙 烯 酸 盐 类 。 2021-5-29 3 v 岩 土 注 浆 的 实 质 ： 是 利 用 压 力 将 能 固 化 的 浆 液 通 过 钻 孔 注 入 岩 土 体 孔 隙 或 裂 隙 中 ，从 而 使 岩 土 体 的 物 理 与 力 学 性 能 得 到 改 善 ， 也 就 是 说 浆 液 的 注入 和 固 化 是 被 加 固 的 岩 土 体 力 学 性 能 改 变 的 基 础 。v 因 此 ， 浆 液 材 料 的 类 型 与 特 性 对 岩 土 体 的 加 固 效 果 起 着关 键 性 的 作 用 。 2021-5-29 4 一 般 对 理 想 浆 液 的 要 求 是 ： 初 始 粘 度 低 、 流 动 性 好 ， 可 注 性 强 ， 能 渗 透 到 细 小 的 裂 隙 或 孔 隙 内 。 凝 胶 时 间 可 以 在 几 秒 数 小 时 范 围 内 任 意 调 整 ， 并 能 准 确 控 制 。 稳 定 性 好 ， 在 常 温 、 常 压 下 较 长 时 间 存 放 不 改 变 其 基 本 性 质 ， 存 放不 受 温 度 、 湿 度 变 化 的 影 响 。 无 毒 、 无 臭 ， 不 污 染 环 境 ， 对 人 体 无 害 ， 属 非 易 燃 和 易 爆 品 。 对 注 浆 设 备 、 管 道 、 混 凝 土 结 构 物 等 无 腐 蚀 性 ， 并 易 清 洗 。 固 化 时 无 收 缩 ， 固 化 后 与 岩 土 体 和 混 凝 土 等 有 一 定 的 粘 结 力 。 结 石 体 具 有 一 定 的 抗 压 、 抗 拉 强 度 ， 抗 渗 、 抗 冲 刷 及 耐 老 化 好 。 材 料 来 源 丰 富 ， 价 格 便 宜 。 配 制 方 便 ， 操 作 简 单 。 v 但 已 有 浆 液 不 可 能 同 时 满 足 上 述 要 求 。 一 种 浆 液 只 能 符 合 上 述 几 项 要 求 ，注 浆 施 工 时 应 根 据 具 体 情 况 选 用 。 2021-5-29 5 v 注 浆 工 程 中 所 用 的 材 料 ： 由 主 剂 （ 原 材 料 ） 、 溶 剂 （ 水 或 其 它 溶 剂 ） 及 外 加 剂 混 合 而 成 。 通 常 所 说 的 注 浆 材 料 是 指 浆 液 中 的 主 剂 。 注 浆 材 料 必 须 是 能 固 化 的材 料 ， 大 体 上 可 分 为 无 机 系 和 有 机 系 两 大 类 。v 无 机 系 注 浆 材 料 ： 包 括 单 液 水 泥 类 、 水 泥 -水 玻 璃 类 、 粘 土 类 、水 玻 璃 类 、 水 泥 粘 土 类 等 ；v 有 机 系 注 浆 材 料 ： 包 括 丙 稀 酰 胺 类 、 木 质 素 类 、 脲 醛 树 脂 类 、聚 氨 酯 类 、 聚 乙 烯 醇 类 、 甲 基 丙 烯 酸 甲 酯 类 、 丙 烯 酸 盐 类 等 。 日 常 使 用 中 ， 一 般 又 将 浆 液 分 为 水 泥 浆 材 和 化 学 浆 材 。 2021-5-29 6 v 水 泥 浆 材 ： 结 石 体 强 度 高 ， 造 价 低 廉 ， 材 料 来 源 丰 富 ， 配 制 方 便 ， 操 作 简 单 。 但 普 通 水 泥 颗 粒 较 大 ， 一 般 只 能 注 入 到 直 径 或 宽 度 大 于 0.2 mm的 孔隙 或 裂 隙 中 。v 化 学 浆 材 ： 可 注 性 好 ， 浆 液 粘 度 低 ， 能 注 入 到 细 微 裂 隙 中 。 但 化 学 浆 液 价 格 较 贵 ， 其 应 用 范 围 也 受 到 一 定 的 限 制 。 2021-5-29 7 v 国 内 外 可 用 于 各 种 注 浆 的 浆 材 品 种 达 百 余 种 以 上 。v 我 国 基 本 上 拥 有 所 有 注 浆 材 料 ， 且 研 制 了 一 些 新 的 浆 液 品 种 。 2021-5-29 8 v 浆 液 性 质 对 注 浆 工 程 来 说 是 非 常 重 要 的 ， 只 有 选 择 性 能 合 适 的 浆 液才 能 达 到 实 际 注 浆 的 目 的 。v 如 果 浆 液 选 择 不 当 ， 使 浆 液 难 以 注 入 或 浆 液 流 失 、 强 度 很 低 ， 则 达不 到 注 浆 目 的 。 因 此 必 须 了 解 浆 液 的 基 本 性 质 ： 浆 液 密 度 与 重 度 浆 液 浓 度 浆 液 pH值 浆 液 粘 度 浆 液 凝 胶 时 间 浆 液 注 入 能 力 与 渗 透 性 浸 出 液 分 析 浆 液 固 结 体 性 质 2021-5-29 9 浆 液 密 度 与 重 度 浆 液 的 密 度 指 浆 液 的 质 量 与 其 体 积 的 比 值 ， 即 浆 液 的 重 度 为 Vm/ g 2021-5-29 10 浆 液 的 浓 度 不 同 浆 液 浓 度 的 表 示 方 式 不 同 。 常 用 浆 液 浓 度 的 表 示 方 法 有 百 分 比浓 度 、 水 灰 比 、 波 美 度 等 。v 一 般 浆 液 浓 度 可 用 百 分 比 浓 度 来 表 示 ， 表 达 式 为 （ 溶 质 质 量 /浆 液 质 量 ） 100v 水 泥 浆 液 可 用 水 灰 比 来 反 映 浆 液 浓 度 ， 表 达 式 为 v 水 泥 浆 液 水 灰 比 与 密 度 有 以 下 关 系 v 而 水 玻 璃 浓 度 可 用 波 美 度 Be表 示 CW mm /* )31/(21 * /145145eB0 2021-5-29 11 测 定 浆 液 密 度 时 ， 最 好 在 该 浆 液 的 所 有 成 分 混 合 后 ， 形 成 凝 胶 之 前测 定 完 毕 。v 若 凝 胶 时 间 太 短 ， 可 对 甲 、 乙 液 分 别 测 定 ， 然 后 按 其 在 配 方 中用 量 多 少 来 计 算 密 度 。v 由 于 浆 液 配 方 的 改 变 ， 有 些 浆 液 密 度 可 能 会 有 一 个 变 化 范 围 ，这 时 需 测 出 最 大 和 最 小 值 。 2021-5-29 12 浆 液 pH值 浆 液 酸 碱 度 用 pH值 表 示 。 浆 液 pH值 等 于 浆 液 中 氢 离 子 浓 度 （ 摩 尔 浓度 ） 的 负 对 数 值 ， 即 pH -lgH+v 为 测 定 pH值 所 使 用 的 试 剂 称 为 pH值 指 示 剂 ， 指 示 剂 在 pH值 超 过一 定 值 范 围 时 发 生 变 色 。 v 而 为 测 定 pH值 使 用 的 试 纸 称 pH试 纸 ， 在 纸 上 染 有 指 示 剂 的 颜 色 。 2021-5-29 13 浆 液 的 粘 度 粘 度 是 度 量 流 体 粘 滞 性 大 小 的 物 理 量 。 浆 液 粘 度 是 指 浆 液 所 有 成 分混 合 后 的 初 始 粘 度 。 对 理 想 浆 液 的 粘 度 要 求 ：v 初 期 粘 度 低 ， 一 旦 凝 胶 则 粘 度 急 剧 增 大 。 浆 液 粘 度 的 大 小 直 接 影 响 浆 液 的 扩 散 半 径 ， 同 时 也 决 定 着 注 浆 压 力 、流 量 等 参 数 的 确 定 ， 从 而 影 响 到 注 浆 效 果 。 v 测 定 浆 液 粘 度 可 采 用 斯 托 默 旋 转 式 粘 度 计 等 。v 水 泥 浆 的 粘 度 通 常 用 时 间 秒 (s)表 示 ， 而 一 般 液 体 的 粘 度 用 帕 秒（ Pas） 表 示 。 2021-5-29 14 表10-2 几种常用注浆材料的粘度及测定方法 浆 液 名 称 粘 度 测 定 方 法水 泥 浆 材 单 液 水 泥 类 15 140s 常 用 ZNN型 泥 浆 粘度 计水 泥 水 玻 璃 类 15 140s化 学 浆 材 水 玻 璃 类 （ 3 4） 10-3 Pa s 使 用 旋 转 式 粘 度 计或 落 球 式 粘 度 计丙 稀 酰 胺 类 1.2 10-3 Pa s铬 木 素 类 （ 3 4） 10-3 Pa s脲 醛 树 脂 类 （ 5 6） 10-3 Pa s聚 氨 酯 类 （ 十 几 几 百 ） 10-3 Pa s糠 醛 树 脂 类 6 10-3 Pa s 2021-5-29 15 浆 液 凝 胶 时 间 一 般 是 指 在 一 定 温 度 下 ， 从 参 加 反 应 的 全 部 成 分 混 合 时 起 ， 到 浆 液失 去 流 动 性 止 所 经 过 的 时 间 ， 可 分 为 初 凝 时 间 和 终 凝 时 间 。v 凝 胶 时 间 除 与 参 加 反 应 的 成 分 有 关 外 ， 还 受 浆 液 配 比 、 浓 度 、 催化 剂 、 溶 剂 、 水 的 pH值 以 及 温 度 的 影 响 。 v 为 了 得 到 较 理 想 的 浆 液 扩 散 半 径 和 较 好 的 注 浆 效 果 ， 凝 胶 时 间 应能 准 确 地 调 节 和 控 制 。 2021-5-29 16 v 测 定 浆 液 的 凝 胶 时 间 方 法 有 ： 粘 度 计 法 和 倒 杯 法 。 粘 度 计 法 ： 适 用 于 凝 胶 时 间 大 于 3 min的 溶 液 型 材 料 。 倒 杯 法 ： 适 用 于 各 种 材 料 ， 凝 胶 时 间 从 瞬 时 至 几 十 分 钟 都 能 使 用 。v 测 定 方 法 是 ： 首 先 用 量 简 量 取 A液 （ 主 液 ） 与 B液 （ 固 化 剂 ） ，分 别 置 入 烧 杯 中 ， 然 后 把 A液 倒 入 装 有 B液 的 烧 杯 中 ， 立 即 把 A、B混 合 液 再 倒 入 A液 的 烧 杯 中 ， 重 复 交 替 混 合 A、 B液 ， 直 至 浆 液不 再 流 动 时 或 浆 液 呈 现 粘 稠 状 为 止 ， 所 经 过 时 间 即 为 凝 胶 时 间 。 v 水 泥 浆 液 的 凝 胶 时 间 又 可 称 为 凝 结 时 间 。 由 于 水 泥 浆 液 的 水 化 反 应 缓 慢 ，其 凝 结 时 间 较 长 ， 可 用 试 锥 稠 度 仪 测 定 。 2021-5-29 17 表10-3 几种注浆浆液凝胶（凝结）时间 浆 液 名 称 凝 胶 时 间 浆 液 名 称 凝 胶 时 间纯 水 泥 浆 12 24h 铬 木 素 类 十 几 秒 十 几 分 钟水 泥 加 外 加 剂 6 15h 脲 醛 树 脂 类 十 几 秒 十 几 分 钟水 泥 -水 玻 璃 双液 浆 十 几 秒 十 几 分 丙 稀 酰 胺 类 十 几 秒 十 几 分 钟 水 玻 璃 类 瞬 间 几 十 分 钟 聚 氨 酯 类 十 几 秒 十 几 分 钟 2021-5-29 18 浆 液 的 注 入 能 力 与 渗 透 性 浆 液 注 入 能 力 是 指 ： 浆 液 注 入 裂 隙 或 土 体 的 难 易 程 度 。v 水 泥 类 颗 粒 性 浆 材 的 注 入 能 力 主 要 由 浆 液 的 流 动 性 、 稳 定 性 和颗 粒 粒 径 等 因 素 决 定 ； 化 学 浆 液 则 主 要 由 浆 液 的 流 动 性 决 定 。 浆 液 的 渗 透 性 （ 可 注 性 ） 是 指 ： 浆 液 在 一 定 的 裂 隙 或 土 体 中 的 渗 透性 能 ， 它 不 仅 依 赖 于 浆 液 的 注 入 能 力 ， 而 且 与 所 处 理 岩 土 的 裂 隙 或孔 隙 尺 寸 有 关 。 渗 透 性 好 ， 浆 液 在 一 定 压 力 下 的 扩 散 距 离 就 大 。 固 结 体 渗 透 系 数 是 指 ： 浆 液 固 化 后 结 石 体 透 水 性 的 高 低 ， 固 结 体 的渗 透 系 数 越 小 ， 防 渗 性 能 越 好 。 2021-5-29 19 浆 液 名 称 可 注 入 砂 层 的 最 小 粒径 （ mm） 浆 液 名 称 可 注 入 砂 层 的 最小 粒 径 （ mm）单 液 水 泥 类 1.1 铬 木 素 类 0.03水 泥 -水 玻 璃 类 1.0 脲 醛 树 脂 类 0.06水 玻 璃 类 0.1 聚 氨 酯 类 0.03丙 稀 酰 胺 类 0.01 糠 醛 树 脂 类 0.01表 10-4 常 用 注 浆 材 料 的 渗 透 性 2021-5-29 20 表 10-5 常 用 注 浆 材 料 固 结 体 的 渗 透 系 数 浆 液 名 称 渗 透 系 数（ cm/s） 浆 液 名 称 渗 透 系 数（ cm/s）单 液 水 泥 类 10-1 10-3 铬 木 素 类 10-3 10-5水 泥 -水 玻 璃 10-2 10-3 脲 醛 树 脂 类 10-3 10-4水 玻 璃 类 10 -2 聚 氨 酯 类 10-4 10-6丙 稀 酰 胺 类 10-5 10-6 糠 醛 树 脂 类 10-4 10-5 2021-5-29 21 浸 出 液 分 析 有 些 化 学 浆 液 或 其 固 结 体 的 浸 出 液 具 有 毒 性 或 腐 蚀 性 ， 用 这 类 浆液 注 浆 将 会 产 生 环 境 和 地 下 水 的 污 染 ， 从 而 引 起 污 染 和 公 害 ， 这关 系 到 注 浆 材 料 的 取 舍 问 题 ， 因 此 ， 应 进 行 这 方 面 的 试 验 。 试 验 时 ， 将 尺 寸 相 同 但 配 方 不 同 的 两 个 试 样 分 别 放 入 500 ml清 水中 ， 浸 泡 3 d、 7 d、 28 d后 测 定 其 有 害 离 子 含 量 。 2021-5-29 22 浆 液 固 结 体 的 性 质 水 泥 类 浆 液 凝 结 后 的 固 结 体 称 为 结 石 体 ， 化 学 浆 液 胶 凝 后 形 成 的 固结 体 称 为 凝 胶 体 。 浆 液 结 石 （ 凝 胶 ） 率 及 析 水 率v 浆 液 结 石 （ 凝 胶 ） 体 积 与 浆 液 体 积 之 比 称 为 结 石 （ 凝 胶 ） 率 ，即 v 对 于 悬 浊 浆 液 ， 浆 液 静 止 24 h后 ， 析 出 水 的 体 积 与 原 浆 液 体 积 之比 称 为 浆 液 的 自 由 析 水 率 ， 即 12 /VV vw VVG / 2021-5-29 23 v 浆 液 固 结 体 的 强 度 对 水 泥 类 悬 浊 浆 液 ， 可 用 纯 浆 液 固 结 体 试 件 进 行 强 度 试 验 ， 而 对 化学 浆 液 则 常 在 实 验 室 内 用 标 准 砂 注 浆 制 成 凝 胶 体 试 件 ， 然 后 再 进 行强 度 试 验 。v 强 度 试 验 包 括 ： 抗 压 强 度 、 抗 折 或 抗 剪 强 度 和 抗 拉 强 度 试 验 。 抗 挤 出 强 度 ： 是 化 学 浆 液 凝 胶 体 承 受 水 头 压 力 的 能 力 。 2021-5-29 24 试 验 装 置 是 由 几 根 外 径 和 长 度 都 相 同 而 内 径 不 同 的 厚 壁 玻 璃 管 和 耐压 保 护 装 置 组 成 。v 首 先 将 玻 璃 管 内 充 满 浆 液 ， 待 浆 液 凝 结 后 测 定 凝 胶 体 在 管 中 的长 度 ； 然 后 将 玻 璃 管 装 入 耐 高 压 保 护 装 置 中 加 压 ， 每 加 压 0.1 MPa， 稳 定 10 min， 直 至 管 中 固 结 体 被 挤 出 为 止 ； 挤 出 的 最 小压 力 为 该 浆 液 在 这 种 直 径 和 长 度 条 件 下 的 抗 挤 出 强 度 。 v 试 验 规 定 要 对 不 同 直 径 结 石 体 进 行 100、 200、 300 mm三 种 长 度试 验 ， 以 此 获 得 结 石 体 长 度 、 直 径 和 抗 挤 出 强 度 间 的 一 般 规 律 。 2021-5-29 25 v 浆 液 固 结 体 的 耐 久 性 浆 液 固 结 体 在 地 下 水 物 理 和 化 学 作 用 下 ， 某 些 组 分 的 溶 出 、 老 化等 现 象 ， 可 使 固 结 体 性 能 降 低 或 丧 失 。 当 固 结 体 所 处 环 境 发 生 变 化 ， 如 地 下 水 升 降 、 基 坑 开 挖 暴 露 等 ，可 使 固 结 体 发 生 崩 解 风 化 。 耐 久 性 试 验 的 试 件 ： 应 在 密 封 干 、 湿 、 干 湿 循 环 以 及 压 力 渗 透 条件 下 养 护 后 进 行 测 定 ， 它 反 映 了 最 常 见 的 不 理 想 的 条 件 。 2021-5-29 26 10.3.1 单 液 水 泥 类 浆 液10.3.2 水 泥 粘 土 类 浆 液10.3.3 水 泥 -水 玻 璃 类 浆 液10.3.4 水 玻 璃 类 浆 液10.3.5 高 水 速 凝 材 料 2021-5-29 27 v 单 液 水 泥 类 浆 液 ： 是 指 以 水 泥 为 主 ， 添 加 一 定 量 附 加 剂 ， 用水 调 制 而 成 ， 采 用 单 液 方 式 注 入 岩 土 层 的 浆 液 。 注 浆 工 程 中 最 常 用 的 是 普 通 硅 酸 盐 水 泥 ， 也 采 用 矿 渣 水 泥 、 火 山 灰水 泥 等 ， 但 通 常 要 求 水 灰 比 不 大 于 1.0。 由 于 纯 水 泥 浆 随 水 灰 比 的 增 大 ， 浆 液 的 粘 度 、 密 度 、 结 石 率 、 抗 压强 度 等 均 出 现 明 显 地 下 降 ， 且 纯 水 泥 浆 易 沉 淀 析 水 、 稳 定 性 差 、 凝结 时 间 较 长 ， 在 地 下 水 流 速 较 大 条 件 下 浆 液 易 受 水 的 冲 刷 和 稀 释 。因 此 ， 为 了 改 善 水 泥 浆 性 质 ， 常 在 水 泥 浆 中 掺 入 各 种 附 加 剂 。 v 附 加 剂 能 改 善 水 泥 浆 液 的 性 能 ， 包 括 ： 速 凝 剂 、 早 强 剂 、 塑 化 剂 、悬 浮 剂 、 加 气 剂 、 流 动 剂 、 减 水 剂 等 。 2021-5-29 28 表 10-6 纯 水 泥 浆 液 的 基 本 性 能 注 ： 1.采 用 42.5级 普 通 硅 酸 盐 水 泥 ； 2.测 定 数 据 为 平 均 值 。 水 灰比 粘 度（ s） 密 度(g/cm3) 结 石 率（ ） 凝 结 时 间 抗 压 强 度 （ MPa）初 凝 终 凝 3d 7d 14d 28d0.5:1 139 1.86 99 7h41min 12h36min 4.14 6.46 15.3 22.00.75:1 33 1.62 97 10h47min 20h33min 2.43 2.60 5.54 11.21:1 18 1.49 85 14h56min 24h27min 2.00 2.40 2.42 8.901.5:1 17 1.37 67 16h52min 34h47min 2.04 2.33 1.78 2.222:1 16 1.30 56 17h7min 48h15min 1.66 2.56 2.10 2.80 2021-5-29 29 v 掺 入 膨 润 土 或 高 塑 性 粘 土 、 析 水 率 5 的 水 泥 浆 液 常 称 为 稳 定 浆 液 。v 根 据 注 浆 工 程 需 要 ， 可 在 水 泥 浆 中 掺 入 细 粒 砂 、 粘 性 土 、 粉 煤 灰 、 水 玻璃 等 掺 合 料 。 掺 入 掺 合 料 的 水 泥 浆 液 常 称 为 混 合 浆 液 。v 对 塑 性 屈 服 强 度 大 于 20 Pa的 混 合 浆 液 则 称 为 膏 状 浆 液 。v 制 浆 材 料 一 般 采 用 重 量 称 量 。 现 场 制 浆 时 ， 要 求 加 料 准 确 ， 并 注 意 加 料 顺 序 ， 即 先 往 搅 拌 机 中 放入 规 定 量 的 水 ， 然 后 再 加 入 水 泥 搅 拌 均 匀 后 再 加 入 附 加 剂 。 v 浆 液 的 搅 拌 时 间 ： 使 用 普 通 搅 拌 机 时 不 少 于 3 min， 使 用 高 速 搅 拌 机 时不 少 于 3 s， 搅 拌 时 间 大 于 4 h的 浆 液 应 废 弃 。v 任 何 季 节 注 浆 浆 液 的 温 度 应 保 持 在 5 40 之 间 。 2021-5-29 30 v单一水泥浆优点： 材 料 来 源 丰 富 、 价 格 低 廉 、 结 石 体 强 度 高 、 抗 渗 性 能 好 、 单 一 注 入方 式 、 工 艺 简 单 、 操 作 方 便 等 ， 是 应 用 最 多 的 一 种 材 料 。v单一水泥浆缺点： 由 于 水 泥 是 颗 粒 性 材 料 ， 可 注 性 较 差 ， 难 以 注 入 中 细 砂 、 粉 砂 层 和细 小 的 裂 隙 岩 层 ； 凝 固 时 间 长 ， 容 易 流 失 ， 造 成 浆 液 浪 费 ， 易 沉 淀 析 出 、 强 度 增 长 慢 、结 石 率 低 、 稳 定 性 较 差 等 缺 点 ， 所 以 应 用 范 围 有 一 定 局 限 性 。 v 国 内 外 在 改 善 水 泥 浆 性 能 方 面 做 了 大 量 工 作 ， 其 中 超 细 水 泥的 出 现 扩 大 了 水 泥 浆 应 用 范 围 、 提 高 了 水 泥 浆 性 能 。 2021-5-29 31 v 超 细 水 泥 ： 由 极 细 的 水 泥 浆 颗 粒 组 成 ， 其 平 均 粒 径 为 4m， 最 大 粒 径 约10m， 比 表 面 积 在 8000 cm2/g以 上 。 超 细 水 泥 浆 液 具 有 很 好 的 可 注 性 ， 能 注 入 渗 透 系 数 为 10-3 10-4 cm/s的 细 砂 ， 其 可 注 性 与 化 学 浆 液 相 似 ， 而 对 地 下 水 和 环 境 无 污 染 。 应 用 途 径 ： （ 1） 超 细 水 泥 的 直 接 应 用 必 须 加 外 加 剂 （ 2） 水 泥 浆 液 与 外 加 剂 的 再 加 工 湿 式 球 磨 2021-5-29 32 SMGC1250（ D90） 超 细 水 泥 ：以 球 形 颗 粒 为 主 ， 可 有 效 封 堵 小 于 10 m以 下 缝 隙 ， 粒 径 最 小 可 达 1.5 m， 比表 面 积 达 1500 m2/kg。水 泥 细 化 后 ， 比 表 面 积 增 加 ， 水 化 反 应进 行 的 更 彻 底 ， 抗 压 和 抗 渗 强 度 得 到 显著 提 高 。具 有 较 强 的 稳 定 性 ， 良 好 的 防 气 窜 性 能和 较 强 的 防 漏 堵 漏 能 力 。流 动 性 好 ， 可 灌 性 好 ， 后 期 不 收 缩 。在 细 微 裂 隙 灌 浆 可 以 取 得 很 好 的 灌 浆 效 果 。 2021-5-29 33 v 粘 土 粒 径 极 小 （ 0.005 mm） ， 而 比 表 面 积 较 大 ， 遇 水 具 有 胶 体 化 学 特 性 。v 粘 土 矿 物 的 特 征 是 其 原 子 呈 层 状 排 列 ， 不 同 的 排 列 形 式 组 成 了 不 同 的 粘土 矿 物 ， 最 常 见 的 是 高 岭 石 、 伊 利 石 、 蒙 脱 石 。v 在 水 泥 浆 中 ， 经 常 加 入 一 定 量 的 粘 土 ， 有 时 粘 土 掺 量 比 水 泥 用 量 还 要 多 ，故 称 为 水 泥 粘 土 类 浆 液 。 v 粘 土 分 散 性 高 ， 亲 水 性 好 ， 因 而 浆 液 沉 淀 析 水 性 较 小 ， 稳 定 性 较 高 。v 水 泥 粘 土 浆 ： 浓 度 一 般 按 水 泥 、 粘 土 、 水 的 质 量 比 表 示 ， 粘 土 颗 粒 密 度通 常 取 为 2.75 t/m3。 2021-5-29 34 表10-8 粘土用量对浆液性能的影响水 灰 比 粘 土 用 量/ 粘 度/s 密 度/g/cm3 结 石 率（ ） 凝 结 时 间 （ h:min） 抗 压 强 度 （ MPa）初 凝 终 凝 3d 7d 14d 28d0.5:1 5 滴 流 1.84 99 2： 42 5： 52 11.85 13.20 13.60.75:1 5 40 1.65 93 7： 50 13： 1 4.05 6.96 7.94 7.891:1 5 19 1.52 87 8： 30 14： 30 2.41 5.17 4.28 9.121.5:1 5 16.5 1.37 66 11： 5 23： 50 1.29 3.45 3.24 7.352:1 5 15.8 1.28 57 13： 53 51： 52 1.25 2.58 2.58 7.850.5:1 10 不 流 100 2： 24 5： 29 20.30.75:1 10 65 1.68 99 5： 15 9： 38 2.93 6.96 5.12 1:1 10 21 1.56 91 7： 24 14： 10 1.68 4.55 2.881.5:1 10 17 1.43 79 8： 12 20： 15 1.56 2.79 3.302:1 10 16 1.32 58 9： 16 30： 24 1.25 1.58 2.520.75:1 15 71 1.70 99 8： 50 0.40 2.40 2.951:1 15 23 1.62 95 4： 35 14： 13 1.30 1.56 2.181.5:1 15 19 1.51 60 6： 20 24： 5 0.85 0.97 1.402:1 15 16 1.34 60 7： 45 29： 16 0.73 1.13 2.24 2021-5-29 35 v 从 上 表 可 以 看 出 ： 水 泥 浆 掺 入 粘 土 后 可 使 浆 液 结 石 率 提 高 ； 还 可 改 善 水 泥 分 层 离 析 程 度 ， 从 而 改 善 浆 液 的 可 注 性 ；v 但 掺 入 粘 土 过 多 ， 会 使 结 石 体 抗 压 强 度 降 低 ， 凝 结 时 间 延 长 。v 作 为 加 固 注 浆 时 ， 粘 土 掺 量 不 宜 过 多 ， 一 般 掺 量 为 5 15 。 在 水 泥 粘 土 类 浆 液 中 ， 也 可 以 加 入 一 些 水 玻 璃 、 速 凝 剂 等 附 加 剂 以改 善 浆 液 性 能 。 2021-5-29 36 v 水 泥 水 玻 璃 浆 液 ： 亦 称 CS浆 液 ， 以 水 泥 和 水 玻 璃 为 主 剂 ， 两 者 按一 定 比 例 采 用 双 液 方 式 注 入 ， 必 要 时 加 入 速 凝 剂 或 缓 凝 剂 等 。 特 点 ： 克 服 了 单 液 水 泥 浆 的 凝 结 时 间 长 且 不 能 控 制 、 结 石 率 低 等缺 点 ， 提 高 了 水 泥 注 浆 的 效 果 ， 扩 大 了 水 泥 注 浆 的 适 用 范 围 。 用 途 ： 可 用 于 防 渗 和 加 固 注 浆 ， 在 地 下 水 流 速 较 大 的 地 层 中 采 用这 种 混 合 型 浆 液 可 达 到 快 速 堵 漏 的 目 的 。 2021-5-29 37 v 水 玻 璃 是 氧 化 钠 （ Na2O） 与 无 水 二 氧 化 硅 （ SiO2） 以 各 种 比 例 结 合 的化 合 物 ， 其 分 子 式 为 Na2OnSiO2。v 水 泥 浆 中 加 入 水 玻 璃 有 两 个 作 用 ， 是 作 为 速 凝 剂 使 用 ， 掺 量 较 少 ， 一般 约 占 水 泥 重 量 的 3 5 ； 另 一 个 作 用 是 作 为 主 材 料 使 用 ， 掺 量 较 多 。v 注 浆 用 水 玻 璃 对 其 模 数 和 浓 度 有 一 定 的 要 求 。 模 数 M是 描 述 水 玻 璃 性 能的 一 个 重 要 参 数 ， 其 定 义 为 水 玻 璃 模 数 的 大 小 对 注 浆 影 响 很 大 。 v 模 数 小 ， 二 氧 化 硅 含 量 低 ， 凝 结 时 间 长 ， 结 石 体 强 度 低 ；v 模 数 大 ， 二 氧 化 硅 含 量 高 ， 凝 结 时 间 短 ， 结 石 体 强 度 高 。v 模 数 过 大 过 小 都 不 利 。 要 求 水 玻 璃 的 模 数 在 2.4 3.4较 合 适 。克 分 子 数克 分 子 数ONaSiOM 2 2 2021-5-29 38 v 水 玻 璃 浓 度 以 波 美 度 Be表 示 。 波 美 度 与 密 度 有 如 下 关 系 v 水 玻 璃 出 厂 浓 度 一 般 为 50 56 Be， 而 注 浆 使 用 的 范 围 为 30 45Be，其 浓 度 变 换 可 用 下 式 计 算 ： 145145eB0 eB1451450 wd dppw VV )( 2021-5-29 39 v 根 据 工 程 的 实 际 需 要 ， 这 类 浆 液 一 般 用 于 加 固 和 堵 水 注 浆 。 对 于 堵 水 ， 特 别 是 水 压 较 大 、 流 速 较 快 或 填 充 大 裂 隙 时 ， 要 求 浆液 的 凝 结 时 间 短 ， 且 具 有 一 定 的 抗 压 强 度 。 对 于 加 固 地 基 ， 则 要 求 浆 液 具 有 足 够 的 抗 压 强 度 。v 现 分 别 讨 论 如 下 ： 凝 胶 时 间 抗 压 强 度 浆 液 配 制 水 泥 -水 玻 璃 浆 液 特 点 2021-5-29 40 v 凝 胶 时 间 水 玻 璃 能 显 著 加 快 水 泥 凝 胶 时 间 。 凝 胶 时 间 随 水 玻 璃 浓 度 、 水 泥 浆 的 浓 度 （ 水 灰 比 ） 、 水 玻 璃 与 水 泥浆 的 体 积 比 等 因 素 的 变 化 而 变 化 。v 一 般 情 况 下 ， 水 玻 璃 浓 度 减 小 ， 凝 胶 时 间 缩 短 ， 并 呈 直 线 关 系 ；水 灰 比 越 小 ， 水 泥 与 水 玻 璃 之 间 的 反 应 越 快 ， 凝 胶 时 间 越 短 。 v 总 的 说 来 ： 水 泥 浆 越 浓 ， 反 应 越 快 ； 水 玻 璃 越 稀 ， 反 应 越 快 。 2021-5-29 41 v 抗 压 强 度 决 定 水 泥 -水 玻 璃 浆 液 抗 压 强 度 的 主 要 因 素 是 水 泥 浆 浓 度 （ 水 灰 比 ） 。 其 它 条 件 一 定 时 ， 水 泥 浆 越 浓 其 抗 压 强 度 越 高 。 水 泥 浆 与 水 玻 璃 浓 度 对 抗 压 强 度 的 影 响 见 表 10-9。 2021-5-29 42 表10-9 水泥浆与水玻璃浓度对浆液结石体抗压强度的影响水 玻 璃 浓 度（ Be） 水 泥 浆 浓 度（ W/C） 水 泥 浆 与 水 玻 璃体 积 比 抗 压 强 度 （ MPa）7d 14d 28d35 0.5:1 1:1 17.4 20.2 20.235 0.75:1 1:1 14.4 13.2 14.835 1:1 1:1 7.3 9.5 10.435 1.25:1 1:1 3.2 4.0 5.835 1.5:1 1:1 1.2 2.0 2.840 0.5:1 1:1 20.4 24.4 24.840 0.75:1 1:1 11.6 17.7 18.540 1:1 1:1 4.4 10.6 11.340 1.25:1 1:1 0.9 4.4 9.0 40 1.5:1 1:1 0.5 0.9 2.345 0.5:1 1:1 24.5 25.0 25.845 0.75:1 1:1 8.2 16.9 19.245 1:1 1:1 2.9 6.9 11.345 1.25:1 1:1 0.5 2.6 5.845 1.5:1 1:1 0.3 0.6 0.8 2021-5-29 43 v 水 泥 浆 浓 度 较 大 时 ， 随 着 水 玻 璃 浓 度 的 增 加 ， 抗 压 强 度 提 高 ；v 水 泥 浆 浓 度 较 小 时 ， 随 着 水 玻 璃 浓 度 的 增 加 ， 抗 压 强 度 降 低 。v 但 当 水 泥 浆 浓 度 处 于 中 间 状 态 时 ， 则 其 抗 压 强 度 变 化 不 大 。v 水 泥 浆 与 水 玻 璃 体 积 比 对 结 石 体 抗 压 强 度 有 一 定 的 影 响 。 当 水 泥 浆 与 水 玻 璃 体 积 比 在 1 0.4 0.6时 ， 其 抗 压 强 度 最 高 ， 说 明水 泥 浆 与 水 玻 璃 有 一 个 适 当 的 配 合 比 ， 在 这 个 配 合 比 的 范 围 内 ， 反应 进 行 得 最 完 全 ， 强 度 也 就 最 高 。 v 实 际 上 ， 浓 水 泥 浆 需 要 浓 水 玻 璃 ； 稀 水 泥 浆 需 要 稀 水 玻 璃 ， 水 玻 璃 过 量对 其 抗 压 强 度 将 产 生 不 良 影 响 。 2021-5-29 44 v 综 合 考 虑 凝 胶 时 间 、 抗 压 强 度 、 施 工 及 造 价 等 因 素 ， 水 泥 -水 玻 璃 浆液 的 常 用 配 方 为 ： 水 泥 为 42.5或 52.5级 普 通 硅 酸 盐 水 泥 水 灰 比 为 0.8 1 1 1 水 泥 浆 与 水 玻 璃 的 体 积 比 为 1 （ 0.5 0.8） 水 玻 璃 模 数 为 2.4 3.4， 浓 度 为 （ 35 40） Be。 2021-5-29 45 v 浆 液 的 配 制 水 泥 -水 玻 璃 浆 液 的 组 成 及 配 制 方 法 见 表 10-10。 但 使 用 缓 凝 剂 时 ， 应 注 意 加 料 顺 序 、 搅 拌 和 放 置 时 间 。 加 料 顺 序 为 ： 水 缓 凝 剂 水 泥 ， 搅 拌 时 间 应 不 少 于 5 min， 放 置 时间 不 宜 超 过 30 min。 2021-5-29 46 v 水 泥 -水 玻 璃 浆 液 的 特 点 水 泥 -水 玻 璃 浆 液 的 凝 胶 时 间 可 控 制 在 几 秒 至 几 十 分 钟 范 围 内 ； 结 石 体 抗 压 强 度 较 高 ， 可 达 10 20 MPa； 结 石 率 可 达 100 ； 结 石 体 渗 透 系 数 为 10-3 cm/s； 可 用 于 裂 隙 为 0.2 mm以 上 的 岩 体 或 粒径 为 1.0 mm以 上 的 砂 层 ； 材 料 来 源 丰 富 ， 价 格 较 低 ； 对 环 境 及 地 下 水 无 毒 性 污 染 ， 但 有 NaOH溶 出 ， 对 皮 肤 有 腐 蚀 性 ； 结 石 体 易 粉 化 ， 有 碱 溶 出 ， 化 学 结 构 不 够 稳 定 。 2021-5-29 47 表10-10 水泥-水玻璃浆液组成及配方原 料 规 格 要 求 作 用 用 量 主 要 性 能水 泥 42.5级 或 52.5级 普 硅 或 矿 硅水 泥 主 剂 1 凝 胶 时 间 可控 制 在 几 十 秒至 几 十 分 钟 范围 内 。 抗 压 强度 5 20MPa水 玻 璃 模 数 ： 2.4 3.4；浓 度 ： (30 45)Be 主 剂 0.5 1氢 氧 化 钙 工 业 品 速 凝 剂 0.05 0.20 磷 酸 氢 二 钠 工 业 品 缓 凝 剂 0.01 0.03 2021-5-29 48 v 水 玻 璃 类 浆 液 ： 是 以 水 玻 璃 为 主 剂 ， 加 入 胶 凝 剂 ， 反 应 后 生 成 凝 胶 。v 因 其 材 料 来 源 广 、 价 格 便 宜 ， 对 环 境 无 害 而 被 广 泛 采 用 。v 它 可 用 于 单 一 浆 液 灌 注 ， 也 可 作 为 水 泥 注 浆 的 速 凝 剂 使 用 。v 用 水 玻 璃 作 主 剂 时 ， 可 根 据 工 程 需 要 采 用 不 同 的 固 化 剂 ， 其凝 胶 时 间 及 性 能 可 通 过 不 同 的 配 方 试 验 确 定 。 2021-5-29 49 几 种 性 能 较 好 的 水 玻 璃 类 浆 液 。v（ 1） 水 玻 璃 -氯 化 钙 浆 液v（ 2） 水 玻 璃 -铝 酸 钠 浆 液v（ 3） 水 玻 璃 -氟 硅 酸 浆 液v（ 4） 水 玻 璃 -乙 二 醛 浆 液 v（ 5） 酸 性 水 玻 璃 浆 液 2021-5-29 50 （ 1） 水 玻 璃 -氯 化 钙 浆 液 水 玻 璃 、 氯 化 钙 两 种 浆 液 在 土 体 中 相 遇 时 发 生 反 应 可 生 成 二 氧 化 硅 胶体 ， 与 土 颗 粒 一 起 形 成 整 体 ， 起 到 防 渗 和 加 固 的 作 用 。 这 种 浆 液 主 要 用 于 地 基 加 固 或 无 粘 性 土 的 堵 水 。 加 固 每 立 方 米 土 体 所 需 浆 液 视 土 体 孔 隙 率 而 定 。 加 固 后 地 基 承 载 力 ： v 砂 土 为 1500 3000 kPav 粉 砂 约 为 500 kPav 粘 性 土 约 为 800 kPa 2021-5-29 51 v 注 浆 方 法 水 玻 璃 -氯 化 钙 浆 液 可 用 一 根 管 交 替 注 人 ， 但 在 换 液 前 必 须 清 洗 管 路 ； 也 可 用 双 管 注 入 ， 即 一 根 管 注 入 水 玻 璃 ， 另 一 根 管 注 入 氯 化 钙 浆 液 ，使 两 种 浆 液 在 地 基 中 相 遇 而 起 化 学 反 应 形 成 凝 胶 。 另 可 为 两 根 注 浆 管 通 直 流 电 ， 该 法 称 为 电 动 硅 化 法 ， 可 以 提 高 浆 液的 扩 散 能 力 。 因 两 种 浆 液 在 相 遇 时 的 瞬 间 可 产 生 化 学 反 应 ， 凝 胶 时 间 不 好 控 制 ，因 此 ， 注 浆 效 果 受 操 作 技 术 及 施 工 经 验 影 响 较 大 。 2021-5-29 52 水 玻 璃 -铝 酸 钠 浆 液 水 玻 璃 与 铝 酸 钠 在 地 基 中 反 应 而 生 成 的 凝 胶 物 硅 胶 和 硅 酸 铝 盐 可以 胶 结 土 颗 粒 。 其 反 应 方 程 式 为3Na2OSiO2+2NaAlO2Al(SiO3)2+4Na2Ov 主 要 用 于 堵 水 或 加 固 地 基 。v 改 变 水 玻 璃 模 数 、 浓 度 、 铝 酸 钠 含 铝 量 可 调 节 凝 胶 时 间 。 v 水 玻 璃 模 数 越 高 ， 凝 胶 时 间 越 短 ； 浓 度 越 低 ， 凝 胶 时 间 越 短 ； 铝酸 盐 含 铝 量 增 加 ， 凝 胶 时 间 缩 短 。v 高 浓 度 浆 液 强 度 虽 高 ， 若 被 地 下 水 稀 释 ， 其 凝 胶 时 间 反 而 缩 短 。 2021-5-29 53 水 玻 璃 -氟 硅 酸 浆 液 氟 硅 酸 （ H2SiF6） 水 溶 液 无 色 、 呈 强 酸 性 、 能 侵 蚀 玻 璃 ， 需 保 存 于 塑料 容 器 中 。 浆 液 的 凝 胶 时 间 主 要 受 水 玻 璃 、 氟 硅 酸 用 量 的 多 少 影 响 。 水 玻 璃 浓度 降 低 ， 或 水 玻 璃 用 量 减 小 均 使 凝 胶 时 间 缩 短 。 固 结 体 抗 压 强 度 随 水 玻 璃 浓 度 的 增 加 而 增 加 ， 随 氟 硅 酸 用 量 的 增 加而 增 加 。 这 种 浆 液 配 方 简 单 、 操 作 方 便 ， 使 用 时 ， 水 玻 璃 与 氟 硅 酸 两 者 可 等体 积 注 入 ， 氟 硅 酸 不 足 部 分 可 加 水 补 充 。 2021-5-29 54 水 玻 璃 -乙 二 醛 浆 液 这 是 一 种 性 能 良 好 的 水 玻 璃 浆 液 ， 但 其 成 本 较 高 ， 且 受 来 源 的 限 制 ，因 而 使 用 上 受 到 了 影 响 。 2021-5-29 55 表10-11 水玻璃类浆液的组成、性能及主要用途浆 液种 类 原 料 规 格 要 求 用 量 凝 胶时 间 注 入方 式 抗 压强 度/MPa 主 要用 途 备 注水 玻 璃 -氯 化 钙 浆液 水 玻 璃 模 数 :2.5-3.0浓 度 :43-45 Be 45% 瞬 间 单 管或双 管 3.0 基 础加 固 注 浆 效 果 受 操 作 技 术 影 响较 大氯 化 钙 密 度 :1.26-1.28浓 度 :30-32 Be 55%水 玻 璃 -铝 酸 钠 浆 液 水 玻 璃 模 数 :2.3-2.4浓 度 :40 Be 1 几 十秒几 十分 双 液 3.0 堵 水或加 固 改 变 水 玻 璃 模 数 、 浓 度 、铝 酸 钠 含 铝 量 和 温 度 ， 可调 节 凝 胶 时 间 。 铝 酸 钠 含铝 量 多 少 会 影 响 其 抗 压 强度铝 酸 钠 含 铝 量 ：160-190g/l 1水 玻 璃 -硅 氟 酸 浆液 水 玻 璃 模 数 :2.4-3.4浓 度 :30-45 Be 1 几 秒几 十分 双 液 1.0 堵 水或加 固 两 液 等 体 积 注 入 ， 硅 氟 酸不 足 部 分 加 水 补 充 。 两 液相 遇 时 有 絮 状 物 产 生硅 氟 酸 浓 度 :28%-30% 0.1-0.4水 玻 璃 -乙 二 醛 浆液 水 玻 璃 模 数 :2.5-3.0浓 度 :43-45 Be 1 几 秒几 十分 双 液 2.0 堵 水或加 固 两 液 等 体 积 注 入 ， 乙 二 醛不 足 部 分 加 水 补 充 。 乙 酸为 速 凝 剂乙 二 醛 浓 度 :35% 0.2-0.6乙 酸 浓 度 :90% 0-0.02 2021-5-29 56 v 胶 凝 剂 的 品 种 较 多 ， 有 些 胶 凝 剂 与 水 玻 璃 的 反 应 速 度 很 快 ， 如 氯 化 钙 、磷 酸 和 硫 酸 铝 等 ， 它 们 和 主 剂 必 须 在 不 同 的 注 浆 管 或 不 同 的 时 间 内 分 别注 入 ， 所 以 称 双 液 注 浆 法 ；v 另 一 些 胶 凝 剂 如 盐 酸 、 碳 酸 氢 钠 和 铝 酸 钠 等 与 水 玻 璃 的 反 应 速 度 较 慢 ，因 而 主 剂 与 胶 凝 剂 能 在 注 浆 前 预 先 混 合 注 入 同 一 钻 孔 中 ， 所 以 称 为 单 液注 浆 法 。v 双 液 法 中 两 种 化 学 剂 的 反 应 几 乎 是 立 即 发 生 ， 而 单 液 法 中 浆 液 的 凝 胶 时间 较 长 ， 粘 度 增 长 速 度 较 慢 ， 故 单 液 法 的 有 效 扩 散 半 径 比 双 液 法 大 ， 但单 液 法 的 凝 胶 强 度 一 般 比 双 液 法 低 。 v 为 克 服 单 液 法 的 这 一 缺 点 ， 近 年 来 用 有 机 物 作 为 胶 凝 剂 的 研 究 和 应 用 得到 迅 速 发 展 ， 这 些 有 机 剂 包 括 乙 二 醛 、 醋 酸 乙 酯 、 甲 酰 胺 等 。 2021-5-29 57 酸 性 水 玻 璃 浆 液 通 常 所 用 水 玻 璃 为 强 碱 性 材 料 ， 其 凝 胶 体 有 碱 溶 出 、 脱 水 收 缩 和 腐蚀 现 象 ， 这 影 响 了 它 的 耐 久 性 ， 而 且 对 环 境 有 一 定 的 污 染 。 而 酸 性水 玻 璃 可 在 中 性 或 酸 性 条 件 下 凝 胶 ， 且 凝 胶 体 没 有 碱 溶 出 。 酸 性 水 玻 璃 的 制 备 有 酸 化 法 和 离 子 交 换 法 两 类 。v 因 离 子 交 换 法 操 作 比 较 困 难 ， 工 程 中 一 般 不 采 用 ， 酸 化 法 又 分 直接 法 和 间 接 法 两 种 ， 前 者 是 把 酸 性 材 料 直 接 用 作 水 玻 璃 的 胶 凝 剂 ，后 者 是 用 酸 性 材 料 先 把 水 玻 璃 酸 化 ， 然 后 再 用 碱 性 胶 凝 剂 使 之 在弱 酸 性 或 中 性 范 围 内 发 生 胶 凝 。 v 在 酸 化 过 程 中 ， 必 须 保 持 pH值 不 大 于 2， 因 为 这 时 它 的 稳 定 性 最高 ， 不 易 自 凝 。 2021-5-29 58 v 为 使 水 玻 璃 浆 液 在 土 体 中 溶 出 降 低 到 最 低 限 度 ， 减 小 污 染 ， 增 加 固 结 体的 耐 久 性 ， 除 了 上 述 酸 性 水 玻 璃 浆 液 外 ， 还 可 通 过 降 低 水 玻 璃 溶 液 中 的Na2O含 量 得 到 高 模 数 的 酸 性 水 玻 璃 。v 由 于 在 脱 钠 过 程 中 已 经 逐 步 产 生 了 硅 胶 ， 所 以 实 际 上 已 完 全 改 变 了 原 水玻 璃 的 特 性 ， 这 种 浆 液 可 在 中 性 或 微 酸 性 范 围 内 凝 胶 ； 又 因 为 生 成 水 溶性 盐 的 钠 离 子 大 部 分 已 被 脱 去 ， 这 就 减 少 了 它 在 土 体 中 的 溶 出 ， 相 应 地增 加 了 固 结 体 的 耐 久 性 ， 降 低 了 污 染 的 程 度 。 该 浆 液 的 主 要 性 能 如 下 ： 粘 度 ： 5 mPa.s； 凝 胶 时 间 ： 从 瞬 时 至 30 min内 任 意 调 整 ； 固 砂 体 抗 压 强 度 ： 0.39 0.59 MPa； 耐 久 性 试 验 ： 固 砂 体 在 水 中 浸 泡 其 强 度 不 降 低 。 2021-5-29 59 v 水 玻 璃 类 浆 液 除 了 上 述 几 种 浆 液 外 ， 还 有 水 玻 璃 -磷 酸 类 、 水 玻 璃 草酸 硫 酸 铝 类 、 水 玻 璃 -二 氧 化 碳 类 、 水 玻 璃 -有 机 胶 凝 剂 类 等 。v 由 于 水 玻 璃 来 源 丰 富 ， 价 格 较 低 ， 污 染 较 小 ， 加 之 各 种 固 化 剂 的 不 断出 现 ， 使 水 玻 璃 类 浆 液 性 能 不 断 改 进 。v 但 在 应 用 水 玻 璃 时 应 注 意 以 下 几 点 ： 1） 浆 液 凝 胶 后 能 释 放 出 一 定 量 的 自 由 钠 离 子 ， 它 虽 无 毒 ， 但 对 地下 水 有 污 染 ； 2） 由 于 硅 胶 具 有 粘 塑 性 质 ， 注 浆 后 承 受 长 期 荷 载 时 ， 其 强 度 有 所降 低 ， 因 此 ， 当 用 水 玻 璃 类 浆 液 加 固 砂 土 时 ， 应 充 分 考 虑 加 固 体 的蠕 变 特 性 ； 3） 酸 性 水 玻 璃 浆 液 在 含 水 量 较 高 的 土 质 中 使 用 时 ， pH值 容 易 受 到 地 下 水 稀 释 的 影 响 ， 其 结 果 是 较 难 把 握 准 确 的 凝 胶 时 间 。 2021-5-29 60 v 高 水 速 凝 材 料 是 选 用 铝 矾 土 、 石 灰 和 石 膏 为 主 要 原 料 ， 配 以 多 种 无 机 原料 和 附 加 剂 ， 经 磨 细