黏土浆液固化剂的技术性能与工程中的应用

从改良传统注浆工程材料的角度出发,黏土浆液固化剂的性能以及经济效益进行了表述,完整的表达了此科技新产品的优越性。并对该产品在南宁邕江防洪大堤江滨医院段加固工程中的应用进行描述和效果评价,结果分析是合理的。说明本产品的发明研制是成功的。

围堰防渗水下不分散水泥黏土浆液研究

在分析当前围堰防渗工程的块石架空层和高水头、大流量水力条件下的灌浆施工难点,对灌浆浆液的性能要求及相关水下不分散外加剂的发展和国内外研究现状的基础上,对水下不分散浆液的原材料进行了对比分析,并根据灌浆的性能要求和标准进行室内试验,配制了具有抗水流冲释能力的新型灌浆浆液,满足工程实际需要。

磁处理对注浆用黏土浆液的改性作用

对黏土浆液进行磁化处理,研究磁化处理后黏土浆液的黏度、密度、pH值、电导率、析水率、结石率及抗渗性等物理性质变化特征。磁处理后,黏土浆液密度、黏度、析水率均减小,pH值、电导率、结石率增大,黏土浆液的析水率与结石率的改善效果随磁化时间的增长而增大,磁处理改善了浆液的流变性能,磁化后黏土浆液固结体的抗渗性能较未磁化黏土浆液固结体抗渗性能有了大幅提高。黏土浆液经磁化后Zeta电位值、pH值增大,使得其分散程度提高,从而降低了析水率,提高了结石率,同等质量黏土浆液抗渗性能的提高得益于磁处理后黏土浆液结石率的大幅增加,而其黏度的降低,是因磁处理后黏土浆液颗粒间有较强的排斥力导致。

水泥-粉煤灰-黏土复合浆液工程特性探究

水泥-粉煤灰-黏土浆液作为一种混合材料,使复合材料的各组分特性得到最大程度发挥,并同时降低了造价.针对水泥-粉煤灰-黏土浆液的工程性能做了室内实验,得出了复合浆液的最优配比,为工程施工和后续研究提供了一定的参考.

水泥和速凝剂掺量对红黏土浆液性能影响研究

针对云南地区红黏土在注浆工程中理论研究尚不成熟的现状,充分考虑注浆工程对浆液可灌注性的要求,以及对注浆材料性能优化以适应不同地质条件等,本文通过室内试验,对比研究不同水泥和速凝剂掺量对黏土水泥浆液性能的影响,试验时控制修正后原浆黏度在25~30 s之间,确定水泥掺量水平为5、10、15 g/100ml原浆,速凝剂掺量水平为1、3、6 g/100ml原浆。结果表明:黏土水泥浆液析水率随水泥掺量增加而增大,浆液稳定性降低,速凝剂掺量对浆液析水率影响不显著,试验中各组浆液析水率都小于5%,为稳定浆液;浆液的胶凝时间随速凝剂掺量变化从几十分钟至几秒钟可调,速凝剂掺量为3 g/100ml原浆时,黏土水泥浆液的胶凝时间最短,仅7 s;浆液结石率随速凝剂增加而增大,6 g/100ml原浆时出现膨胀现象,水泥掺量越多浆液结石体收缩越明显;黏土水泥浆液的渗透系数随着水泥掺量的增加而减小,速凝剂掺量对渗透系数影响不显著;对黏土水泥浆液结石体3天、7天、28天抗压强度进行分析,浆液结石体早期强度发展缓慢,后期增长较快,3天最小强度0.13 MPa,28天最大强度3.35 MPa,各试验组浆液结石体抗压强度均达到注浆材料要求。根据以上变化规律可以针对不同地质条件实现浆液的快速配置,有效提高对浆液注浆过程中可灌注性的控制,减少弃浆,降低成本。

黏土水泥浆液在盾构法地铁隧道穿越松散回填区施工中的应用

在城市轨道交通的大力发展的同时,复杂多变的工程地质条件为地铁工程施工带来了各种技术难题。乌鲁木齐轨道交通1号线在建设过程中,盾构法地铁隧道需穿越采砂筛分后的松散卵石回填区特殊地层,通过对注浆材料的创新,采用黏土水泥浆液替代常规水泥浆,有效地对该地层进行了加固改良,保障了盾构施工的安全,同时又取得了良好的经济效益与环境效益。对黏土水泥浆液应用于地铁工程施工的经验进行了总结,以期为类似工程提供参考依据。

特种黏土固化浆液防渗心墙在小型水库除险加固中的应用

结合小型水库特点和除险加固中面临的实际情况,对大坝采用特种黏土固化浆液防渗心墙加固,可以针对坝体具体渗漏部位采用"点对点"解决。通过施工中一系列质量指标的控制,对水库坝体、坝肩、坝基的加固起到很好的防渗效果,并通过工程实践总结了施工中需注意的问题,为类似工程提供了借鉴与参考。

复合黏土混合浆液泥膜护壁在强透气透水地层带压开仓作业当中的应用

文章以深圳地铁10号线福田口岸站—福民站区间近距离连续上跨下穿多种建构筑物工程为依托,通过调整原有盾构施工工艺步骤,成功利用复合黏土混合浆液泥膜护壁工艺进行了带压开仓作业。实践表明,采用复合黏土混合浆液泥膜护壁不仅可以有效保证强透气、透水地层中带压开仓作业的安全性,还可提高开仓作业效率,缩短工期,节约成本。该工艺对类似工程的施工具有指导作用和借鉴意义。

黏土水泥浆液在坝基帷幕灌浆中的应用研究

黏土水泥浆液可减少水泥和外加剂掺量,有利于投资成本的控制,已被广泛应用于水利工程、矿山工程以及垃圾填埋等工程中。耐久性关系到工程的长期安全运行和正常使用,为了探究黏土水泥浆液在坝基帷幕灌浆中的耐久性,采用室内溶蚀和抗渗试验对黏土水泥膏浆,黏土水泥稳定浆,2∶1、1.1∶1以及0.5∶1纯水泥浆5种试件进行了对比研究,结果表明黏土水泥浆液具有良好的抗水溶蚀性能,并满足相关抗渗要求;同时对现场实际运用的情况进行防渗和耐久性检测,结果证明在不同的地层段,黏土水泥(膏液)浆液在坝基帷幕灌浆中均是可行有效的。

黏土固化浆液注浆在小煤窑采空区加固中的应用

以黏土固化浆液对枣临铁路DK5+005^+818段小煤窑采空区加固为例,从确定处理方案、注浆材料选择、质量检验的方法等方面进行了分析论证,工程实践证实,取得了较好效果。为类似工程的处理提供参考。

堤坝脉动注浆浆液扩散机制及应用研究

基于脉动注浆泵可输出低频周期性脉冲压力的特点,结合可控性黏土固化浆液,提出了一种可用于堤坝防渗加固的新方法。通过进行原型试验验证了该方法的可行性,考虑钻孔扰动和脉动低频重复压力对地层渗透特性的影响,推导了黏土固化浆液脉动扩散方程,运用多场耦合软件COMSOL探讨了脉动压力下黏土固化浆液扩散的机制,最后将研究成果成功应用于南水北调中线鹤壁段引水渠道边坡帷幕注浆工程。研究结果表明:黏土固化浆液脉动控制注浆技术可显著提高地层连续性和整体性,结石体28 d强度大于2 MPa,渗透系数可降至10^(-5)cm/s左右,浆液在注浆孔附近与土体胶结成块,邻近注浆孔浆脉交错搭接,整体表现为空间立体网状包裹结构的防渗墙体;对数值模拟和现场试验结果进行综合分析,堤坝脉动注浆时间应控制在1 800～2 400 s之间,合理的脉动注浆压力在0.2～2 MPa之间,脉动持续时间宜调至4～8 s,脉动间隔时间宜调至2～6 s,这样有利于保证堤坝脉动注浆工程达到最优的防渗加固效果;工程实践的渠道边坡连续性、整体性得到了改善,注浆止水加固效果显著,检查孔渗透系数降至10^(-5 )cm/s,所取芯样完整,芯样最长可达40 cm。

岩溶坝区黏土固化防渗材料试验研究

岩溶地区水利工程防渗材料的选择除满足工程要求、控制造价外,还要具有良好的环境适应性。根据拟建的托口水电站实际情况,对取自工程料场的黏土配制的固化防渗材料的力学特性进行了试验研究,结果表明:通常配比范围内,最优配比28 d龄期的结石体无侧限抗压强度达到1.277 MPa;为满足水电站高水头下的帷幕强度要求,提高水泥用量,当黏土与水泥质量一致时,最优配比情况下的结石体28 d龄期无侧限抗压强度可达4.036 MPa,抗剪强度达到1.05MPa,19d塑性强度达到0.172 MPa;在岩溶坝区应用黏土固化浆液进行防渗帷幕灌浆时,调整配比可满足不同水文地质条件的要求,但在实际工程应用时应进行现场工程试验。

“鱼刺型”钻孔改性黏土帷幕注浆工艺试验研究

在深埋矿体和井巷工程内等特殊条件下施工帷幕注浆工程所面临的技术难题一直是限制该行业技术发展的重要因素之一。依托云南某水患矿山,在井巷内成功实施了"鱼刺型"钻孔改性黏土浆帷幕注浆试验工程,其主要特点是:深埋矿体巷道内施工环境下,采用大钻孔孔距以及改性黏土注浆材料,在高注浆压力条件下实现构造导水地质环境下渗流含水层注浆,钻探方面所实施的"鱼刺型"分支孔曲率半径均小于5 m,分支角度大于30°,方位角偏差小于±10°。经研究验证该试验工程地层注浆量大大提高,达到设计注浆量1.5倍,堵水效果达到行业内要求。该项目在注浆材料和钻探工艺方面的研究成果不仅为该矿山水患治理提供了技术支撑,同时也为国内类似条件矿山帷幕注浆工程提供了借鉴。

露天煤矿烧变岩黏土基注浆帷幕建造技术

为解决西湾露天煤矿东端帮烧变岩涌水问题,提出了在矿坑外侧烧变岩内建造一道截水帷幕的设想,并设计了截水帷幕的空间位置及结构参数;针对露天矿边帮变形、频繁爆破导致的帷幕墙抗渗性受影响问题,综合考虑技术、经济等因素,结合矿坑实际地质及采剥条件,提出了采用黏土基浆液建造露天矿柔性、抗震截水帷幕的新方法;针对烧变岩吃浆量大的问题,提出了黏土浆、黏土-水泥浆、黏土-水泥-水玻璃浆相互配合的黏土浆注浆新工艺,建造了一道长720m、深80m、有效厚度超过7m的截水帷幕墙;最后通过现场测量法、压水试验法、水位动态法检验了帷幕的质量与减水效果。结果表明帷幕墙透水率达到弱透水级别,帷幕墙外侧地下水位升幅明显,治理范围内涌水量由治理前的698m^(3)/h减少至71m^(3)/h,减水率达89%。

矿山治水改性黏土浆高压固结机理研究与应用

基于因地制宜、绿色环保的要求,矿山帷幕注浆领域越来越多的采用黏土类注浆材料,黏土类注浆材料的非工业成品特点使之在性能上与传统注浆材料有较大差异。为了开展非工业成品注浆材料固结机理研究,建设了专门的注浆材料高压固结装置,并在此基础进行了相应试验。试验结果表明,高压注浆状态下,给定配比改性黏土浆液固结时间约为110min,固结体结构为复合结构形式,根据此结果计算注浆浆液扩散半径为纯水泥浆液的3.375倍,也在现场工业试验中得到了验证。该试验装置、试验方法及研究结果为改进现有注浆工艺提供了技术支撑,为帷幕注浆领域新材料研究与应用提供了借鉴。

黏土水泥浆材特性的试验研究

黏土水泥浆材是采空区处治的优选注浆材料,但目前关于优化浆材配比的研究较少。针对毕威高速公路水塘隧道出口段采空区处治工程,提出采用黏土水泥浆液进行注浆处理,并进行室内试验研究,得到了不同配比浆液的凝结时间、结石率、结石密度、结石体抗压强度、渗透系数及冲蚀率等性能指标。试验结果表明,固相比较低的浆液凝结时间较短,抗压强度较高,渗透系数较大;随原浆比重增加,浆液的凝结时间缩短,强度提高且渗透系数降低;偏铝酸钠可有效缩短浆液的凝结时间;最终确定了黏土水泥浆材的配比和原浆比重。本次研究可为高速公路下伏采空区的注浆治理提供设计依据。

混合浆液在高压条件下对初凝时间的影响研究

在高围压条件下,把改性黏土混合浆液灌注入受损地质体已成为应用最为广泛的注浆方法之一,但因高围压排水条件下浆液初凝时间测试方法的缺失,混合浆液初凝时间研究较为困难,因此通过自主研发的浆液固结试验平台,对高围压条件下改性黏土混合浆液初凝时间进行了相关研究,以指导现场生产。

黏土固化浆液充填富水岩溶的抗渗性能研究

为了研究黏土固化浆液充填富水岩溶的抗渗性能,开发了一套室内富水岩溶浆液结石体渗透系数测试装置.通过室内试验,模拟了不同注浆参数和地层排水速度下黏土固化浆液充填富水岩溶的注浆过程,得到了浆液结石体的完整试样,测得了岩溶水养护下试样的渗透系数.试验结果表明:黏土固化浆液具有良好的加固防渗性能,岩溶水养护下28d渗透系数可达1×10-6 cm/s,完全满足富水岩溶充填注浆防渗设计要求;各因素对结石体渗透系数影响程度依次为注浆压力、浆液水固比、地层排水速度,且结石体渗透系数与浆液水固比、地层排水速度呈正相关关系,与注浆压力呈负相关关系.对于实际注浆工程,在地层排水速度一定的情况下,可通过调节注浆压力、优化浆液水固比等方式,来获得较优的结石体抗渗性能.通过电子显微镜扫描进行微观分析可知:微观结构上的差异与宏观结石体渗透系数的变化规律一致,随着注浆压力的增大,颗粒间间距逐渐减小,结石体电镜结构形态依次表现为松散絮状、松散片状、较密实团状及密实板状,结石体密实度进一步提高.

西南矿区千米级盲竖井分段预注浆堵水技术

为了解决我国西南矿区千米级盲竖井治水难题,基于分段预注浆技术的设计与研究工作,对毛坪矿河西竖井井筒进行预注浆设计与治理工作。选用来源广、堵水性能良好的红黏土水泥浆液,采用地面制浆、井下注浆相分离的方式,对直径5.5 m的盲竖井周边富水白云岩地层进行了预注浆治理。预注浆实施完成后,通过分析注浆叠加效应及单位注浆量累计频率,验证了预注浆效果良好,且压水试验测得井筒注浆段剩余涌水量为4.62 m^3/h(≤10 m^3/h),满足施工标准要求,解决了毛坪矿千米级盲竖井的水害难题。

高矿化度矿井水磁化配浆及在巷道过断层中的应用

为保障构造复杂区大巷安全快速掘进,超前对断层及其破碎带进行注浆加固。通过室内实验研究了高能磁和高矿化度矿井水对黏土、水泥浆液性能的影响。依据钻孔探测结果采用分类注浆技术,对断层及其破碎带进行了实践加固。结果表明:通过高能磁和高矿化度矿井水对浆液改性,可以提高黏土浆液的抗渗性约1个数量级,缩短水泥浆液初凝时间约43min,提高水泥试块抗压强度30.8%~31.1%。对断层破碎区以改性水泥浆液注浆加固为主,对断层相对完整区以改性黏土浆液注浆封堵为主,对断层-巷道交汇区以化学浆液注浆为主的分类注浆技术有效地保障了大巷安全快速通过断层。研究成果为构造复杂矿区巷道过断层提供了借鉴。