超细水泥-水玻璃双液浆性能及注浆止水效果试验研究

北京地铁14号线高家园站的站厅层和站台层采用暗挖通道连接,地层为富水粉细砂层。为解决暗挖通道采用普通水泥-水玻璃双液浆注浆止水效果差且地表隆起较大的问题,提出采用超细水泥-水玻璃双液浆注浆止水的方案。首先对浆液流动性、凝结时间和固结体强度进行测试,根据测试结果确定了超细水泥-水玻璃双液浆的配合比:A液为超细水泥净浆,水灰比为1.0;B液为水玻璃溶液,波美度为20°Bé;缓凝剂为磷酸氢二钠,掺量为2.5%。A液约占总注浆量的80%,B液与缓凝剂各占约10%。采用颗粒流数值模拟方法,研究了超细水泥浆液中颗粒在地层中的运移距离与注浆压力的关系。结合浆液性能测试和数值模拟结果,提出了注浆压力0.5 MPa,注浆孔直径5 cm,间距50 cm,梅花形布置的注浆方案。经在暗挖通道现场注浆试验,采用超细水泥-水玻璃双液浆注浆止水效果良好。

波美度对水泥-水玻璃浆液性能的影响

水泥-水玻璃(C-S)双浆液在铁路隧道灌浆、堵水等工程中具有广泛的应用,而水玻璃的波美度对C-S双浆液的灌浆及堵水效果等具有重要影响.基于此,研究了不同波美度(12~35°Bé)对C-S浆液灌浆性能、力学性能及干缩性能的影响规律,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及比表面积测试(BET)等测试技术探究了微观机理.结果表明,随着波美度从12°Bé增大到35°Bé,C-S浆液的胶凝时间呈线性增长规律,由最初的18s延长到31s;抗压和抗折强度随波美度的增大逐渐增加,前者呈线性增长规律,后者呈指数变化规律,当波美度超过25°Bé趋于平缓;56d自收缩率由12°Bé的0.32%、25°Bé的0.62%增大至35°Bé的068%.C-S浆液的固结机理归结为水泥水化、碱激发以及碳化3种作用,大量C-S-H凝胶和CaCO3等晶体物质生成,致使C-S浆液结石体结构较致密,且随着波美度的增加致密度不断增加,适用于注浆体的防渗堵漏或加固补强.

水泥-水玻璃浆液裂隙注浆扩散的室内试验研究

动水环境中的注浆扩散规律对指导突涌水治理注浆设计与施工具有重要意义。通过开展水泥-水玻璃(C-S)浆液单一平板裂隙动水注浆模型试验,揭示了基于试验条件下的C-S浆液裂隙动水注浆扩散过程的非对称椭圆(AE)扩散规律,提出浆水速比的概念并用其拟合AE扩散控制参数随时间的变化曲线,分析了浆水速比对浆液扩散范围的影响,最终建立了描述浆液扩散迹线的瞬态方程。研究结果表明:浆液扩散迹线可以采用随时间变化的非对称椭圆进行描述;逆水扩散距离和扩散开度与浆水速比正相关而浆液顺水扩散距离与浆水速比负相关。并据此对裂隙动水注浆设计提出了建议,希望对实际注浆工程提供一定借鉴。

不同土体中水泥-水玻璃浆液的扩散规律

为研究不同土体中水泥-水玻璃浆液扩散规律,基于浆液劈裂土体形成的裂缝形状和宾汉流体在平板裂缝中的流变方程,推导出不同土体中水泥-水玻璃浆液黏度、流量、注浆压力差、浆液扩散距离的计算公式,计算分析不同土体中水泥-水玻璃浆液的黏度、注浆压力以及裂隙高度对浆液扩散距离的影响。研究结果表明:浆液扩散距离随浆液黏度的增大呈非线性减小,随注浆压力的增大呈非线性增大,裂隙高度增大使浆液扩散距离迅速增大;通过注浆后工程现场取芯试验对计算结果进行分析,验证了不同土体中浆液扩散距离和劈裂缝高度的关系。

水玻璃-矿渣水泥砂浆的抗碳化性能

通过酚酞试剂、XRD、SEM分析等方法,对水玻璃激发的碱矿渣水泥砂浆的抗碳化性能进行了研究。试验结果表明:水玻璃-矿渣水泥砂浆的碳化比硅酸盐水泥砂浆严重;碳化深度随碱当量的增大而减小;随水玻璃模数增大,砂浆的碳化深度先减小后增大,模数为1.2时,碱矿渣水泥砂浆抗碳化性能最好;水玻璃-矿渣水泥砂浆碳化后所生成的碳酸钙主要以方解石和霰石的形式存在,水玻璃-矿渣水泥砂浆碳化后抗压强度会降低。

水泥-水玻璃双液注浆中的最优参数选择

水泥-水玻璃(CS)双液注浆技术以其凝固速率可控性强、材料来源广,在岩土工程中得到广泛应用。本文结合玲珑金矿塌陷巷道治理工程,进行了水泥-水玻璃不同配比下的凝胶试验,得出各浆液的初凝速率变化不大,而水泥的终凝速率却变化很大,并在不同的配比会出现一个拐点呈直线上升趋势。本文提出在拐点附近选择注浆配比最经济有利的看法,此论点在玲珑金矿255塌陷巷道治理工程中得到验证。它对相关工程具有重要的参考价值。

水泥-水玻璃双液注浆在饱和动水砂层隧道施工中的应用研究

针对隧道在饱和动水砂层中自稳能力差、施工难度大的现状,通过现场注浆试验对水泥-水玻璃注浆压力、TSS管注浆工艺等进行了研究。研究表明新奥法中应用水泥-水玻璃双液注浆方法加固饱和动水砂层隧道可以取得较好的效果。

水泥-水玻璃双液注浆力学特性的试验研究

通过测定水泥-水玻璃双液注浆压强0.4 MPa,距离注浆中心0.5 m,注浆龄期1,2,4和12 h高精度测斜管的变形,结合有限元软件ABAQUS,研究不同注浆龄期、不同深度水泥-水玻璃双液注浆的力学特性。试验结果表明:注浆龄期1,2,4和12 h,水泥-水玻璃双液注浆产生的注浆压力先增大后减小,再持续增大,最小值发生在注浆龄期2 h;各个注浆龄期测斜管变形内力Mises的最大值出现在注浆土层中心深度,测斜管的第二大变形内力出现在注浆土层与未注浆土层分界处。

水泥-水玻璃浆液性能试验研究

本文针对灌浆材料应用广泛的实际 ,选择水泥 -水玻璃浆液进行研究 ,通过对其主要性能参数的试验分析 ,得出了该类浆液的最优配比方案 ,实现了性能优良、经济合理的目的 ,以便满足实际工程的需要。

外加剂对水泥-水玻璃浆液凝固特性的影响

水泥-水玻璃浆液是一种适用范围广泛的注浆材料,本文在其化学反应机理及两种外加剂作用机理分析的基础上,对氯化铝溶液及磷酸氢二钠两种不同外加剂对该浆液凝固特性的影响进行了对比试验研究。试验包括凝胶时间、结石率、抗压强度、浸出液pH值的测定及耐久性试验,实验结果表明,相对于磷酸氢二钠,氯化铝溶液对水泥-水玻璃浆液的缓凝效果更佳,浆液结实率及抗压强度也更大,同时其浆液结石体的耐久性能更加优越,且随着养护龄期的延长,其浸出液由碱性逐渐接近中性。

超细水泥-水玻璃双液浆的研究及应用

本文介绍了目前国内外超细水泥的发展现状，研究了超细水泥－水玻璃双液浆（简称ＭＣ－Ｓ双液浆）的基本性能指标，将该浆液成功地应用于广州地铁杨体区间饱和动态含水砂层。

水泥-水玻璃浆液凝固特性试验研究

水泥-水玻璃浆液在灌浆、堵水等工程中具有广泛的应用,而浆液的凝固特性对灌浆、堵水效果具有直接的影响。在对水泥-水玻璃浆液凝结硬化机理分析的基础上,对不同水灰比浆液的胶凝时间和流动度进行了试验研究,并对FDN、SM、NF、UNF-5、柠檬酸、多聚磷酸钠、酒石酸钾钠、酒石酸、磷酸氢二钠等外加剂对浆液凝固特性的影响进行了对比试验研究。在此基础上重点对磷酸氢二钠的缓凝性能进行了试验分析,初步获得了磷酸氢二钠对水泥-水玻璃浆液的凝固性能的影响规律。最后按初凝时间设计了几种水泥-水玻璃浆液的配方。

水溶蚀作用下水泥-水玻璃双液浆力学性能衰减机理研究

双液浆在富水环境中长期服役极易受到水溶蚀作用而力学性能大幅衰减。本文研究了配合比参数、养护制度对双液浆力学性能的影响,并结合多种微观分析手段,揭示了富水环境下双液浆性能衰减的作用机制。结果表明:10%、15%(质量分数)低含水率砂层中养护有利于早期强度发展,但后期强度逐渐衰减,而25%(质量分数)高含水率砂层中试块早期强度相比15%(质量分数)含水率砂层中试块降低了23.5%,但后期水溶蚀作用被大幅削弱,220 d抗压强度较90 d增加了15%;标准养护条件加速双液浆力学性能的劣化,试块强度分别较水中养护、绝湿养护降低了80.6%和91.0%;双液浆力学性能发展主要受水化反应及水溶蚀作用控制,早期阶段由水化反应主导,后期阶段由水溶蚀作用主导,力学性能的演变本质是两种效应相互叠加的结果;在富水环境中长期养护,基体外侧水化产物不断向外迁移溶出,在试块外层形成多孔结构包覆层,并成为内部结构中钠、硅酸根离子及水化产物的迁移通道,导致力学性能持续劣化。

水泥-水玻璃基本性能研究

水泥-水玻璃作为一种复合型注浆材料,其可控性强、材料来源广,在岩土工程中得到广泛应用.针对水泥-水玻璃浆液的基本性能做了室内试验研究,得出了该类浆液在不同配合比下的凝结时间及相应强度,研究成果为实际工程中相关指标的选取提供了基础性资料.

水泥-水玻璃注浆在围堰防渗漏浆处理中的应用

漏浆是围堰防渗注浆过程中常遇到的工程现象,采取合理有效的方法解决漏浆问题对注浆效果具有重要的工程意义。针对引黄工程某围堰防渗注浆过程中的大量漏浆问题,对现场工程情况及漏浆原因进行了分析,提出采用水泥-水玻璃双液注浆的解决方案。在分析水泥-水玻璃浆液凝结硬化机理基础上,主要从注浆材料、注浆方法、注浆压力、注浆结束条件及封孔等方面对其注浆技术的现场应用情况进行了分析。检查孔压水试验表明,通过水泥-水玻璃注浆处理后,漏浆地层透水率大幅减小,满足工程设计要求,达到漏浆封堵效果。

地下水封洞库水泥-水玻璃防渗灌浆材料耐久性试验研究

针对地下水封洞库工程受灌体围岩条件特征,对拟采用的水泥-水玻璃防渗灌浆材料在不同材料配合比参数条件下,参照现行水泥砂浆相关试验标准开展抗硫酸盐侵蚀性能、抗冻融性能、干燥收缩性能试验。大量的样本试验结果表明:经过抗硫酸盐侵蚀后水泥-水玻璃灌浆材料抗折强度损失率均>-50%;优选配合比冻融试件抗压强度损失率<25%,质量损失率<3.0%;优选配合比试件56 d干燥收缩率<7.0%。通过研究在不同参数条件下水泥-水玻璃灌浆材料耐久性性能波动规律,探究差异性匹配地下水封洞库工程不同工况条件下防渗水泥-水玻璃灌浆材料品质控制要求,可为湛江国家石油储备地下水封洞库工程防渗灌浆材料工程运用提供技术支撑。

水泥-水玻璃双液注浆力学行为的定量研究

水泥-水玻璃双液注浆力学行为的定量研究对注浆土层中地下管线等结构的变形分析具有重要意义。对注浆压力0.4,0.8,1.0 MPa,距注浆中心0.5,0.8,1.0 m,不同注浆龄期时的高精度测斜管的变形进行了试验测定,依据试验结果提出注浆土层测斜管受到的均布荷载的计算公式。经有限元模拟计算验证,当测斜管承受由该公式计算得出的均布荷载时,测斜管变形有限元计算值与实测值比较吻合。该结论对变形控制严格、必须进行变形预测与分析的水泥-水玻璃双液注浆加固结构具有参考价值。

影响水泥-水玻璃注浆材料特性的关键因素研究

为了探究水泥-水玻璃双液注浆材料凝胶时间、凝固时间、强度的影响因素,通过多组实验得出水玻璃波美度、水泥浆的水灰比、水泥浆和水玻璃质量比等因素均对材料的特性参数产生影响,其中双浆液的质量比、体系中水含量及温度等因素影响较大。

水泥-水玻璃灌浆材料行业标准的制定

水泥-水玻璃灌浆材料是一种传统的化学灌浆材料,具有可灌性好、凝胶时间易于调节、无毒、易于施工、价格低等优点,广泛应用于水利水电、铁路、隧道、地铁、公路、桥梁等地基与基础的防渗堵漏和加固补强。在此,介绍了制定水泥-水玻璃灌浆材料行业标准的目的与意义,标准的内容与制定依据,标准的验证试验和标准执行的可行性分析。

水泥-水玻璃双液注浆在砂质粉土地基处理上的应用

在江苏沙钢集团淮钢特钢有限公司南岸码头扩建工程中，码头前沿空箱挡墙地基土为砂质粉土。因该层厚度较薄，设计过程中考虑换填水泥土对地基进行处理。但空箱挡墙基坑开挖后，发现地基土渗水严重，对地基扰动很大，无法进行换填水泥土施工。施工场地处于京杭运河两淮段，航道交通繁忙。且为汛期施工，如采用水泥土搅拌桩对地基进行处理，注浆结束28天后需进行质量检测，待复合地基承载力满足设计要求后，进行基坑开挖、上部结构施工．施工工期将远超预期。因此考虑更改设计，使用水泥一水玻璃双液注浆方式对地基进行处理，以加快复合地基凝固时间，减少施工工期。