超细水泥注浆材料的介绍
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水泥基灌浆料与灌浆剂概述一、水泥基灌浆料与灌浆剂概念水泥基灌浆材料是由水泥、集料(或不含集料)、外加剂和矿物掺合料等原材料,经混合生产而成的具有合理级配的干混料。
水泥基灌浆材料加水拌和均匀后具有可灌注的流动性、不离析、不泌水、早强、高强、无收缩、微膨胀等性能。
因其具有自流性好、无毒、无害、不老化、对水质及周围环境无污染、绿色环保且在施工方面具有质量可靠、降低成本、缩短工期和使用方便等优点而被广泛应用于灌浆工程、设备安装以及混凝土加固修补等工程。
而在后张预应力孔道中,为防止预应力筋锈蚀,并通过凝结后的浆体将预应力传递至混凝土结构中。
为保证预应力构件的强度、密实性、耐久性等性能,一般采用专用压浆料与压浆剂用于后张法预应力孔道的注浆。
而专用压浆料是指由水泥、高效减水剂、膨胀剂和矿物掺合料等多种材料干拌而成的混合料,在施工现场按一定比例加水并搅拌均匀后,用于充填后张预应力孔道的压浆材料;而专用压浆剂是指由高效减水剂、膨胀剂和矿物掺合料等多种材料干拌而成的混合剂,在施工现场按一定比例与水泥、水混合并搅拌均匀后,用于充填后张预应力孔道的压浆材料.所谓专用,是指专门用于后张预应力孔道的压浆,且均应由工厂化制造生产。
水泥基灌浆材料在公路工程上的应用有:地脚螺栓锚固、设备基础或钢结构柱脚底板的灌浆、混凝土结构加固改造及后张预应力混凝土结构孔道灌浆。
但后张预应力混凝土结构孔道灌浆涉及最多,要求最严格,因此,应重点研究. 二、水泥基灌浆料现行相关规范《水泥基灌浆材料(JC/T 986—2005)》《水泥基灌浆材料应用技术规范(GB/T 50448-2008)》《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(DL/T 5148-2012)》《水泥基灌浆材料施工技术规程(YB/T9261-98)》《预应力孔道灌浆剂(GB/T 25182-2010)》《铁路后张法预应力混凝土梁管道压浆技术条件》TB/T 3192-2008《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2002(2011修订版)三、水泥基灌浆料的应用领域1.地脚螺栓锚固灌浆材料多用于设备基础、钢结构柱脚地板的地脚螺栓锚固。
超细低密度水泥浆的研制与应用引言超细低密度水泥浆是一种新型的建筑材料,具有低密度、高强度和良好的流动性等特点。
在建筑工程中,超细低密度水泥浆广泛应用于轻质混凝土、隧道填充和地基加固等领域。
本文将介绍超细低密度水泥浆的研制方法和应用情况。
超细低密度水泥浆的研制方法原材料选择超细低密度水泥浆的主要原材料包括水泥、骨料和掺合料。
水泥的选择应考虑到低密度和高强度的要求,常用的水泥种类有普通硅酸盐水泥、矿渣水泥和粉煤灰水泥。
骨料主要选择轻质骨料,如膨胀珍珠岩、膨胀蛭石等。
掺合料可以选择粉煤灰、矿渣粉等,并根据需要进行混合使用。
配比设计在超细低密度水泥浆的配比设计中,需要考虑到低密度、高强度和良好的流动性等要求。
一般可以根据实际工程要求,通过试验确定最佳的配比比例。
搅拌和硬化将水泥、骨料和掺合料按照设计配比放入搅拌设备中进行搅拌,使其均匀混合。
搅拌时间一般为5-10分钟。
搅拌完成后,将混合后的超细低密度水泥浆倒入模具中进行硬化,硬化时间一般为24小时。
超细低密度水泥浆的应用轻质混凝土超细低密度水泥浆可以作为轻质混凝土的原料,通过加入适量的骨料,可以制备出低密度、高强度的轻质混凝土。
轻质混凝土通常用于建筑物的地板、隔墙、隔音板等。
隧道填充由于超细低密度水泥浆具有良好的流动性,可以通过泵送等方式将其注入隧道中,用于填充地质空洞、固化地层等。
同时,超细低密度水泥浆还能够提供较好的抗渗性能,提高隧道的稳定性和安全性。
地基加固在土木工程中,超细低密度水泥浆可以用于地基加固,填充土体中的空隙,提高土体的密实度和强度。
通过水泥浆的渗透性,还可提高土体的抗渗性能,防止地下水的渗透。
结论超细低密度水泥浆作为一种新型的建筑材料,在轻质混凝土、隧道填充和地基加固等方面具有广泛的应用前景。
通过合理的配比设计和制备工艺,能够制备出符合工程需求的超细低密度水泥浆。
在实际应用中,还需要加强对超细低密度水泥浆的研究和推广,以更好地发挥其优势和特点。
浅析暗挖法隧道掌子面注浆技术【摘要】随着我国公路、铁路建设的飞速发展,长大隧道修建数量不断增加,隧道突涌水地质灾害频繁发生,特别是在岩溶地区修建的隧道更为突出,突涌水地质灾害已成为影响隧道施工及安全的主要因素。
因此在长大隧道的修建过程中如何有效的预防涌水、突泥、坍方、变形等地质灾害一直是施工的难点和风险,成为制约工程顺利推进和工程风险控制的关键因素。
而针对暗挖法隧道掌子面注浆技术在近年来得到广泛应用,效果显著。
关键词:暗挖法;注浆;技术前言近些年来,轨道交通飞速发展,极大的便利了人民的生活条件,施工技术也在不断提高,但是面临的施工环境也越来越复杂,地形地质条件极为恶劣,水下隧道的施工难度也越来越高,特别是采用矿山法施工的水下浅埋软岩隧道,在修建中面临着许多复杂的工程技术问题,其中最突出的便是开挖过程中的掌子面稳定性问题。
而注浆技术就是面临该类问题逐渐发展和应用起来的一项核心技术。
一、注浆技术介绍1.注浆技术应用注浆工程应用范围广泛,主要包括软岩加固,注浆堵水,回填防沉,竖井下沉控制,房屋沉降控制,滑坡防治,变形控制,塌方处理,基坑截水帷幕,渗漏水治理等。
2.注浆扩散机理注浆施工中,浆液在地层中的作用方式主要表现为4种:渗透扩散、劈裂扩散、裂隙填充及挤压填充。
(1)渗透扩散:浆液在压力条件下,在不改变土体结构和颗粒排列的原则下,挤走颗粒间的游离水和空气,达到填充土体孔隙的目的,浆液凝结后,起到加固土体和堵水的作用。
对于粒状材料,如果想取得渗透扩散,应对材料粒径进行计算选择。
计算采用J. C. King判式确定:式中:N注浆比;D15、D10为土的粒径累计曲线的15%、10%的直径(μm);G85、G90为注浆材料的粒径累计曲线的85%、95%的直径(μm)。
(2)劈裂扩散:在对于弱透水性地层中,当注浆压力超过劈裂压力时土体产生水力劈裂,使得土体内突然出现裂缝,地层吸浆量突然增加,浆液呈脉状进行渗透。
凯姆壮KFA-高性能注浆超细水泥凯姆壮KFA是一种无机水泥氧化剂,能促使水泥中以及粗、细骨材中的所有大小金属元素进行氧化反应,产生高电解液,使水泥颗粒碎解分解,加速其水化速度,以达到完全水化的程度。
氧化反应中同时产生大量的高浓度水泥浆体,使水泥具有最佳的胶性与致密性。
KFA的化学反应:KFA含50多种化学成分的氧化剂,其成分逐步溶解,并进行下列四项连锁反应:1)加速水泥颗粒的水化拌合KFA后,将产生电解质,其将减弱水分子的张力,使水泥颗粒碎裂分解,增加其比表面积,并增加水泥的水化速度。
2)KFA能促使水泥中以及粗细骨材中的所有的金属元素进行氧化作用,所产生的电解质强度随氧化作用的持续进行而增强至最大电解质强度。
电解质越强,水泥水化速度愈快,其有助于水泥达到完全水化的程度,产生大量的胶结性水泥浆。
一般的混凝土含弱电解质,但添加KFA水泥搀合济后,其电解质将增强10-20倍。
3)拌合水的胶质化由于水泥颗粒完全水化,使拌合水形成高浓度的水泥浆体,混凝土表,里的浆体浓度几乎同时改变,胶质浓度均匀,所形成的高电解质水泥浆体,其表面液体的蒸发速度缓慢,使水泥浆体中的天然矿物质能稳定的转变成结晶体。
4)稳定水泥浆体中的结晶体结晶体在水泥浆体中的自然的持续成长,其成长过程较一般混凝土长,结晶体比一般混凝土量多,因此混凝土中的微毛细孔可提高至97%,而粗毛细孔仅占3%,其有助于提高混凝土土结构的致密性与耐久性。
水化后的水泥具有如下性能:1。
防水抗渗不收缩。
2。
耐强酸强碱腐蚀。
3。
抗冻循环达400循环以上4。
耐海水腐蚀5。
附着力强,不容易脱落6。
不粉化,耐久性好7。
水泥粒径20UM以下,其中5UM到15UM占大多数8。
比表面积600-800M2/KG。
9. 耐久性好10.耐高温200度水泥的细度是水泥的非常关建的指标,决定了工程现场的可用性,耐久性和价格.KFA混凝土相对普通混凝土,具有如下有点:z减少干缩量2倍以上,其约为200-300microstrains,具有抗裂性。
超细低密度水泥浆的研制及其应用L G 地区储层深,均为深井和超深井,岩性、压力来较大的风险和困难。
长封固段带来大温差问题突系统复杂,地层压力系数从1. 0 到1. 75 不等,长裸眼段压力窗口窄,极易发生井漏。
为实现平衡压力固井,采用了低密度水泥浆加常规密度水泥的浆柱结构,在确保主要目的层的封固质量的同时,还要求根据颗粒级配原理,实现漂珠、水泥、超细水泥、保证对上部气层实现有效封隔,这不仅需要“三高气井低密度水泥浆克服早期强度低,沉降稳定性差,渗透率较高等缺点,还要具有良好的防气窜性能, 良好的防漏堵漏功能等特性,才能满足该地区固井的要求。
L G地区固井技术难点:1) 井深,封固段长,封固层位多,压力系统复杂,上部存在气层,钻井过程中从沙一段到东岳庙组均存在不同程度的气测异常或气侵的情况,防气窜难度大。
2) 地层承压能力低,施工中高泵压极可能造成井漏,导致水泥浆返高达不到要求。
必须采用正注反挤的工艺措施来保证全井封固质量,耗时费力,增加成本。
3) 气井封固段长,一次固井封固段经常出现在2000 m 以上,注灰量大,固井施工泵压高,给固井带来较大的风险和困难。
长封固段带来大温差问题突出,井眼上部水泥石强度发展缓慢,影响电测质量。
2 设计思路根据颗粒级配原理,实现漂珠、水泥、超细水泥、微硅等特种不同粒度分布的材料进行组合,优化设计各组分的比例,使之尽可能地达到高的体积堆积系数P V F 值,实现紧密堆积。
水泥颗粒的平均粒径为20~30μm ,小于10μm的粒子不足,水泥粒子之间的填充性并不好。
加入超细粒子粗细组合,可使堆积体的孔隙率达到很小的程度。
在水泥中掺入超细掺和材料,如超细水泥,微硅粉等,可以大幅度地改善胶凝材料颗粒的填充性,提高水泥石的致密度、抗渗透性与水泥石强度。
利用超细水泥细化后水化加快;强度发育更快;浆体更加稳定;水泥石更均匀、致密;填充性能更好;活性比微硅更高,不需要激活,低温下仍然能发挥强度等一系列物化性能改善的有利因素,取代一部分G 级油井水泥,使低密度水泥浆的各项性能得到提高。
高压注浆堵漏就是利用机械的高压动力,将水溶性聚氨酯化学灌浆材料注入混凝土裂缝中,当浆液遇到混凝土裂缝中的水分会迅速分散、乳化、膨胀、固结,这样固结的弹性体填充混凝土所有裂缝,将水流完全地堵塞在混凝土结构体之外,以达到止水堵漏的目的。
高压灌浆堵漏技术是具有国际先进水平的高压无气灌注防水新技术,是发达国家水溶性灌浆材料使用的新型工艺。
浆液灌入混凝土裂缝后,与渗漏水相遇发生化学反应,放出二氧化碳,并形成脲的衍生物。
从而达到防渗堵漏的目的。
一、注浆的主要材料1、材料简介该产品外观为浅黄色至琥珀色透明液体,它是由强力聚氨酯预聚物与多种助剂配合而成的单组份高压堵漏材料,一种快速高效既能堵漏又能固结补强的高分子弹性材料。
可应用于各种工程中起堵水防渗加固作用2、材料特点(1)该材料具有良好的亲水性,能与水反应,同时生成CO2气体,并逆水而上沿来水通道渗透扩散,与周围的混凝土、砂、土等固结,快速硬化形成不透水的固结层,已广泛应用于封堵大压力的涌水与阻止地基中的流水及水的渗透。
(2)该材料与混凝土及土粒粘结力大,可制得高强度的弹性固结体,因此能充分适应地基或其他基层的变形,使其不易发现龟裂、崩塌而得到的加固初强。
(3)在含水的结构中浆液不会被冲散,在其反应过程中,由于气体的扩散使有效固结区迅速增大,可得到比其他类型化学浆液大的多的固结体。
(4)根据工程不同的需要,可调节化灌液体的粘度,对于混凝土工程,如地下室等细小裂缝注浆后浆液能很快渗透进去,形成粘结牢固,抗渗性好、强度大的固结体。
(5)浆液的固化速度可根据施工需要调节。
(6)施工时采用单给分灌浆设备,易清洗,工艺简单易行。
(7)固结体在水中浸泡对人体无害、无毒、无污染。
3、材料技术指导项目技术指标外观:浅黄~琥珀色透明液体、密度:g/m3 ~。
粘度,20℃,100~400。
凝胶时间几十秒~几十分粘结强度Mpa ≥。
膨胀率,%≥300。
包水量20倍三、施工操作工艺及要点1、施工工艺:确定漏水点→清理渗漏基面→钻孔→清洗→安装灌浆接嘴→高压灌注发泡浆料→观察→补漏→拆灌浆嘴→槽孔修补→检查→验收2、施工要点(1)打准渗水点,把渗水部位,清理干净。
超细水泥(MC)是以表面积约8000cm²/g的磨细水泥组成的无机灌浆材料,其颗粒极为细小,最大粒径d90≤20μm,平均历经d50≤6μm,浆液的流动性能十分优良。
超细水泥注浆材料具有与化学浆液相似的渗入性,可灌入细度模数M k>0.086的特细,粉细砂层和最小宽度为30μm的缝隙,其解释强度见表2-18;产品对环境无污染,浆液的流动性、可灌性、稳定性、抗渗性、耐久性等性能十分优良。
超细水泥注浆材料适用于建造地下建筑的防水帷幕,抗渗堵漏和截断渗水源,整体抗渗堵漏等;MC注浆材料可分为单液注浆材料和霜叶注浆材料。
单液注浆主要用于对强度、耐久性有要求的基础加固注浆,注浆时,把它以一定的水灰比配成。