不同配比水泥与水玻璃凝胶时间

1水泥水玻璃注浆的化学原理水泥与水玻璃的主要化学反应为: Ca(OH)2+NaO・nSiO2+mH2O→Ca・nSiO2・mH2O+NaOH (1)水泥本身的凝结和硬化主要是水泥水化析出凝胶性的胶体物质所引起的,在硅酸三钙的水化过程中产生氢氧化钙: 3CaO・SiO2+nH2O=2CaO・SiO2・(n-1)H2O+Ca(OH)2 (2)在混合液中水泥与水玻璃的反应快,水泥本身的水解化学反应要慢得多。

根据这一原理做了水泥水玻璃不同配比下的凝胶实验。

实验结果见表1。

实验中根据现场工程实际情况,采用了固定水灰比,只改变水玻璃浆液浓度及水泥浆液与水玻璃浆比例的方法。

2 实验结果及数据分析根据表1中的数据做出不同水泥浆与水玻璃体积比下的凝胶曲线。

从图1及表1可以看出,水泥2水玻璃在不同浓度(39～814Be′)下的浆体初凝时间变化不是很大,从3s到91s变化;终凝时间从21s变化到19500s相差4个数量级,这个变化是非常大的。

过长的终凝时间,注浆时跑浆漏浆是非常严重的,并且施工效果也不好,这说明:①过稀的水玻璃的浓度达不到加速水泥固结的目的;②水玻璃浓度的变化对水泥的初凝速度影响不大;③在一定水玻璃浓度范围内,水泥的凝胶时间变化不大;④水泥凝胶时间的总趋势是随着水玻璃浓度变小而增大。

工程中的注浆体主要部分是人工充填的散体结构,如果终凝时间过长会造成材料浪费,并且达不到注浆的效果。

但是散体注浆又要求一定的扩散半径,在玲珑金矿巷道加固工程要求扩散半径大于1m小于10m。

所以注浆中既要保证扩散半径又要不能扩散太远,这就要求水泥浆的初凝和终凝之间有一段合适的时间差。

在图1中表现出不断变稀的水玻璃浓度下,水泥浆终凝的时间拐点后是直线增大的,因此太稀浓度水玻璃不是工程所需要的,因而没继续做更稀水玻璃浓度下的水泥凝胶实验。

从图2(a)中可以看出,水泥浆与水玻璃体积比为1∶1情况下,水泥浆的终凝曲线在一定范围内变化较小,在浓度为9Be′时出现较大的拐点。

○5.注浆材料
注浆材料原则上采用水泥水玻璃双液浆。

○6.浆液配合比：浆液配合比的选择要考虑岩石裂隙情况及浆液的扩散半径，一般是由试验室通过试验确定，一般情况可选择：
水泥浆：水玻璃浆=1：0.5(体积比) 水泥浆的水灰比=0.8~1.2
○7.凝胶与凝结时间
浆液凝胶的确定一般应采用CS浆液作压注试验，当进浆量很大、泵压长时间不升高时，胶凝时间选1~2分钟；当进浆量中等、泵压稳定上升时，胶凝时间选3~4分钟；进浆量较小、泵压升高很快时，胶凝时间选5~6分钟。

双液浆的凝胶时间不同于凝结时间。

凝胶时间较短，是指由流动状态变位不流动状态的过程。

凝结是水泥浆体开始失去塑性的时间。

施工控制分三种情况：
a).水灰比固定，水玻璃浓度不变，变换双浆比例。

当水玻璃所占比例由小到大，凝胶时间则由长到短，初、终凝由快到慢；
b).水玻璃浓度不变，双液比例固定，变换水灰比例，当水灰比由小到大，凝胶时间由短到长，初、终凝由快到慢；
c).水灰比不变，双液固定，变换水玻璃浓度。

当水玻璃浓度由高到低，凝胶时间由短到长，初、终凝由快到慢。

中铁五局地铁1号线10标项目部地铁1号线10标暗挖区间超前注浆工艺试验方案中铁五局（集团）地铁1号线10标段项目部2014年3月20日一、试验点的确定选用马头门位置的深孔注浆作为本次注浆试验的试验点，检验各项参数是否达到设计要求，从而确定合适的注浆参数。

二、注浆参数及实验方案试验编号图如上图所示，我们选定上图1~5号小导管为试验管，对其进行不同配比的注浆试验，按照设计要求，确定一下参数①. 注浆压力：依据以往施工经验，注浆终压暂定为0.8~1Mpa，结合现场实际情况进行必要的调整和优化。

②. 浆液注入量：单孔理论注浆量Q=πR2Ln=π×0. 5²×12×0.1＝0.942m3式中：R—浆液有效扩散半径：根据现场实验，浆液有效扩散半径为0.5m；L—注浆长度（m）：L=12Mn—地层裂隙度（%）：此段结构主要为粉细砂层、中粗砂层，根据类似地质资料及现场实验，地层裂隙度初步定为10%；此理论注浆量可作为配制浆液数量和注浆质量评定的依据，在施工中，应根据现场实际情况确定注浆数量。

③. 浆液配制采用水泥-水玻璃双液注浆。

采用波美度40Be’的水玻璃原液，分别稀释为30Be’、20Be’、15Be’、10Be’水玻璃溶液，在实验室做了水泥与水玻璃的配比试验，对注浆参数进行研究，选择合适的水玻璃浓度配比对，试验得出以下参数：不同配合比水泥与水玻璃凝胶时间表从上表可以看出，水泥-水玻璃在不同浓度（40 Be’~15 Be’）下的浆体初凝时间变化不大，从8s到19s变化；终凝时间从25到3223s变化，变化非常大。

过长的终凝时间注浆时跑浆漏浆非常严重的，这说明：①过稀的水玻璃的浓度达不到加速水泥固结的目的；②水玻璃浓度的变化对水泥的初凝时间变化不大；④水泥胶凝时间的总趋势是随着水玻璃浓度变小而增大。

注浆过程中既要保证扩散半径0.5m，又不能扩散太远，要求水泥浆的初凝和终凝之间有一段合适的时间差，根据要求综合考虑取水灰比1:1，水玻璃浓度15Be’，水泥浆与水泥浆体积比为1:0.25，其原因如下：①在水玻璃浓度为15Be’时，不同的水泥与水玻璃体积比下，此浓度下的初凝与终凝的时间差比较理想；②该浓度下可以弥补施工中工人在现场稀释水泥浆的误差，水泥浆稍浓或稍稀都不会是水泥浆的胶凝差变化很大；③该浓度条件下水玻璃胶凝差正合适，扩散半径可以很好地控制在一定围，而不至于过小或过大，并且可操作性好，施工过程中一旦出现机器故障，有足够的时间清洗输浆设备，而不至于损害机器和高压输浆管。

钟家山隧道注浆工艺及注意事项钟家山隧道注浆工艺是根据本合同段目前的注浆机械配置情况和工程地质实际情况编制的。

在保证工程施工质量的情况下，本注浆工艺在施工现场具有可操作性和实用性。

一、隧道工程中常用注浆方式比选根据钟家山隧道目前施工地质情况，本合同段采用周边浅孔预注浆，结合劈裂预注浆对隧道塌方体和未开挖岩体进行预注浆加固；小导管注浆作为隧道开挖时的局部注浆加固和支护；填充注浆和径向固结注浆作为隧道初支变形段的加固注浆。

二、机械配置名称：GZJB型液压双液注浆泵耿力牌GZJB液压双液注浆泵即可实现双液注浆，也可实现单液注浆并且也可作为清水泵、污水泵、泥浆泵使用。

广泛应用于隧道开凿与维护、道路、桥梁、水坝、矿山建设、高层建筑的基础工程及各类注浆施工。

该产品技术先进，从分体式改为联体式，又从联体式改为一体式，同心度提高到99%，性能稳定，工作可靠，操作简单，是目前国内质量可靠的一种注浆设备。

主要技术参数工作能力4m³/h工作压力0.5~7MPa输送距离水平200m,垂直60m电机功率11KW外形尺寸1550x1000x1200mm整机质量650kg本合同段隧道进、出口各配置2台GZJB型液压双液注浆泵，并购置了高压钢丝注浆管和接头配件2套，保证了注浆压力不小于3.5MPa。

三、注浆材料选用根据本合同段工程实际情况，注浆采用双液浆为主，单液注浆为辅的注浆方式。

在注浆开始阶段和渗漏水部位采用双液注浆，对渗漏水裂隙和漏浆缝隙进行封堵，形成一个“止浆层”。

在双液浆注浆达到堵水和堵缝效果后，再进行单液浆补注浆，进一步加大浆液扩散范围，改善岩体性能。

注浆终压控制在3.5MPa。

注浆根据现场情况调整注浆方式和注浆配合比。

漏浆时进行双液浆封堵，达到效果后再进行单液注浆加大扩散范围。

单液注浆进行一段时间后，注浆压力没能提升，可再次进行双液注浆处理，使压力达到设计要求。

此时的双液注浆胶凝时间控制在3分钟范围，利于浆液扩散和施工操作，减少堵管故障的发生。

注浆技术规程 Prepared on 22 November 2020注浆技术规程_国家行业安全规范规程标准条例制度作者:飞天之龙点击:413次1、总则1.0.1以水泥-水玻璃为主要浆液的双液注浆技术，因其用料普通、来源广、价格低廉、污染较轻，且操作简便、快速有效等特点，在国内外建筑工程中已被大量采用，取得了诸多成熟经验，亦有若干科研成果。

尤其在当今基础工程处理和事故、疑难工程治理时被广泛应用且甚受欢迎。

但是到目前止，国内建筑工程行业尚没有相应的技术规程，这与工程实际所需不符。

为此，遵循“技术可行、经济合理”的方针，总结工程施工经验和科学研究成果，在侧重实际应用、确保工程质量的前提下，提出并编制本规程。

1.0.2建筑工程双液注浆采用的注浆材料有多种，应用范围亦较广。

考虑到第一次编写注浆规程，而某些化学注浆材料的非完全公开性及应用的局限性，本规程仅涉及水泥、水玻璃为主的双液注浆；注浆范围亦注重于软弱地层加固、既有建筑物地基处理、结构补强及预注浆堵水、防渗等。

伴随工程实践的日益拓展和科学研究的不断深入，盼规程执行后，经工程实践的检验，总结其发展成果再对其相关内容修改、补充和完善。

1.0.3本规程涉及的工程内容与现行的若干标准、规程等规范性文件有重叠和关联。

因此，在执行过程中，应与现行国家或行业标准、规程等配套使用。

3、基本规定3.1.基本资料3.1.1 为了保证施工质量，实施双液注浆前，应该取得施工和设计的详细资料。

3.1.2 注浆浆液配比的选择和注浆效果，与所注地层的特性关联密切。

针对双液注浆工程的特点，本条明确规定了岩土勘察应取得土层的孔隙比、土层的渗透系数，为确定地层的可注性、注浆量等提供设计依据。

表中数据是总结注浆工程实例和有关资料取得。

对于没有取得相关地层参数的情况下，可参考表中数据取值。

注浆材料和浆液3.2.1 注浆时，应根据注浆之目的和环境水的腐蚀性等因素选择符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175 规定的普通硅酸盐水泥。

水泥-水玻璃双液浆我国生产的水玻璃模数一般在2.4～3.3之间。

水玻璃在水溶液中的含量（或称浓度）常用密度或者波美度表示。

土木工程中常用水玻璃的密度一般为1.36～1.50g/cm3，相当于波美度38.4～48.3 。

密度越大，水玻璃含量越高，粘度越大。

水玻璃模数n，n=1.常温水能溶解，n在1-3之间，需热水能溶解，n大于3，需要4个大气压以上的蒸汽才溶解英文名称：相关标签：∙水玻璃双液浆∙水泥、水玻璃双液浆是以水泥和水玻璃作为灌浆材料的主剂，按要求的比例同时注入双液混合器内使其充分混合形成双液浆。

这种双液浆具有价格便宜、无毒、凝结时间短、速度快、结石强度高等特点，不仅具有水泥浆液的优点，而且还有化学浆液的一些特性，凝结时间可以从几秒钟到几十分钟任意调节，灌后结石率可达100％，可灌性比纯水泥浆明显提高。

在锦屏水电工程辅助洞(东端)涌水封堵灌浆施工过程中。

采用水泥、水玻璃双液浆对涌水进行封堵，实践证明，封堵处理效果显著。

对施工过程作了详细介绍，可供同类工程参考水泥-水玻璃浆液是以水泥和水玻璃为主剂，两者按一定的比例，采用双液方式注入，必要时加入速凝剂和缓凝剂所形成的注浆材料。

这种浆液克服了单液水泥浆的凝结时间长且难以控制、动水条件下结石率低等缺点，提高了水泥注浆的效果，扩大了水泥注浆的范围。

适用于隧道大涌水、突泥封堵及岩溶流塑粒土的劈裂固结，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。

也可用于防渗和加固注浆，它是隧道施工中的主要注浆压密注浆工程-双液浆（水泥-水玻璃CS）更新时间：2013-4-7 17:25:331、水泥－水玻璃（CS）类浆液以水泥和水玻璃为主剂，两者按一定的比例以双液方式注入，必要时加入附加剂所组成的注浆材料。

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。

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的浆液可达到快速堵漏的目的。

4.5.7.1.1.帷幕注浆材料、设备帷幕注浆是通过在掌子面钻地质探孔和注浆孔，再向孔内压注浆液，浆液挤出开挖断面及其周围一定范围内的岩缝中的水，保证围岩的裂隙被具有一定强度的混合浆体充填密实，并与岩体固结成一体，形成止水帷幕。

4.5.7.1.1.1.注浆材料的选择及适用范围针对本隧道富水区各种岩溶水的赋存情况的不同，拟采用三种不同的注浆堵水材料。

单液水泥浆类浆液：单液水泥浆类浆液是以水泥为主，添加一定量的速凝剂，用水调剂成的浆液。

它具有以下特点：凝结时间可根据实际需要随意调节，其变化范围为几十分钟至几小时；浆液结石率较高，抗压强度可达5～10Mpa，对于基岩裂隙中堵水和加固是完全能满足要求的;抗渗性能好；工艺设备简单，操作方便，较之双液浆有更大的优越性；难以注入0.2mm以下岩溶裂隙；浆液无毒性，对地下水和环境无污染，较之使用化学药剂为添加剂的浆液更安全；来源丰富，价格便宜；凝结时间相对较长。

根据注浆对浆液凝胶时间的要求，施工中试验人员在隧道内对不同浆液配比进行分组试验，取得不同凝胶时间下的配比，供注浆选用。

水泥—水玻璃类浆液：水泥—水玻璃类浆液是以水泥和水玻璃为主剂，两者按一定的比例采用双液方式注入，必要时加入缓凝剂（磷酸氢二钠）所形成的注浆材料，是一种用途及其广泛，使用效果良好的注浆材料。

它具有以下特点：来源丰富，价格便宜；结石体抗压强度高，可达5～20Mpa，但后期强度由于水玻璃的作用易降低；浆液结石率为100%，结石体渗透系数10～3cm/s，抗渗性能好；难以注入0.2mm以下岩溶裂隙；采用双液方式注入，施工工艺较单液复杂。

TGRM水泥基特种灌浆材料：TGRM水泥基特种灌浆材料：是以特制的高性能水泥，配以适当种类和数量的外加剂，共同混合均匀，制成具有早强、高性能的水硬性胶凝材料。

它具有以下特点：比表面积大，可注入0.2mm以下岩溶裂隙中，弥补了普通水泥浆液在岩溶小裂隙中不易扩散的不足；浆液结石率可达100%，抗压强度可达50MPa以上；操作技术要求高；浆液无毒性，对地下水和环境无污染，较之使用化学药剂为添加剂的浆液更安全；价格昂贵。

不同配比水泥浆水玻璃凝结时间你可曾想过，水泥和水玻璃的组合能有多神奇？说实话，很多人一提到这俩东西，脑海里马上浮现的是工地上那些忙碌的身影，机器轰鸣，泥水四溅。

可是你知道吗？这两者结合起来的那种魔力，简直让人惊叹不已。

尤其是它们凝结的时间，真是五花八门、千变万化，这背后的秘密，简直比你吃的那碗牛肉面还要复杂。

说到水泥浆和水玻璃，这俩东东从来不缺少话题。

水泥作为建筑界的“老大”，一直是大家的宠儿。

而水玻璃则是个让人有些陌生的存在，可能你会觉得它就是那种透明、黏糊糊的东西，倒在地上没人看得清楚，打个水泥的时候偶尔听到几句“加点水玻璃进去”，但它究竟能做什么？嘿，这个问题可得好好解答一番。

水玻璃其实就是水合硅酸钠，哇，听起来是不是特别高级？你没听错，它确实是个高级的家伙。

这种材料，一旦和水泥浆混合，奇迹般地能让凝结时间发生大变化。

有些配比，凝结时间就像是吃了兴奋剂一样，一下子变得特别快；而有些配比则能让它慢慢悠悠地凝结，像在酝酿一杯美酒。

这种现象可是让不少工程师都感到头疼，毕竟谁都不想看到自己的建筑材料像做饭一样“过火”了，搞不好就会失控。

你可能会问，水泥浆和水玻璃怎么搭配才合适呢？这可真是一门大学问。

水泥的种类就能影响凝结时间。

你用的水泥是普通的还是特种的？这两者之间的差别，可大得很。

你觉得只加点水玻璃就能搞定一切，殊不知，这两个材料的比例必须得精准，太多或太少都不行。

水玻璃一旦加多了，凝结时间会缩短，甚至让它几乎不留给你任何反应的时间；可加少了呢，又会使得凝结时间拖得比乌龟爬得还慢，等你按完模，水泥还在“发呆”，完全不符合施工进度。

你可能会想，为什么配比这么重要呢？其实这就是一种微妙的化学反应。

水玻璃在水泥中的作用，简直就像一位调皮的魔术师，它能加速水泥的硬化，但它也能控制这个速度，让你有时间调整、塑造。

而水泥则是个大块头，得靠水玻璃来“催化”它的变化。

有时候你加的水玻璃多了，水泥的反应速度也就快了，几分钟内它就凝固了，连你准备的时间都没给。

ICSDB 备案号：北京市地方标准北京市质量技术监督局联合发布北京市住房和城乡建设委员会北京市地方标准城市轨道交通隧道工程注浆施工技术规程Technical Specification for Grouting Construction of Urban Rail Transit Tunnel Engineering编号：DB××/××-2013备案号：主编单位：××××××××××××××××××××批准部门：北京市质量技术监督局实施日期：2013年××月××日2013 北京前言本规程为推荐性标准。

本规程是根据北京市质量技术监督局<关于印发2012年北京市地方标准制修订项目计划的通知〉（质监标发[2012]号）的要求，由北京城建科技促进会、北京中铁瑞威基础工程有限公司组织编写。

本规程共分为8章和1个附录。

主要技术内容包括：1、总则；2、术语和符号，3、基本规定，4、注浆材料与浆液配制，5、超前管棚注浆，6、背后填充注浆和径向注浆，7、深孔注浆，8、注浆效果评定；附录A。

其中附录A为资料性附录。

本规程修订的主要内容包括（对修订标准）：——增加了……——修改了…——删除了……本规程由北京市住房和城乡建设委员会和北京市质量技术监督局共同负责管理，北京城建科技促进会负责具体技术内容的解释工作。

为了提高标准质量，请各单位在执行本规程过程中，结合工程实践，认真总结经验，并将意见和建议寄至北京城建科技促进会。

本规程主编单位：北京城建科技促进会北京中铁瑞威基础工程有限公司本规程参编单位：北京市政建设集团有限公司北京航天勘察设计研究院有限公司中航勘察设计研究院有限公司北京建筑大学北京市建设工程质量第三检测所有限责任公司泛华建设集团有限公司中建二局第三建筑工程有限公司中国建筑第二工程局有限公司主要起草人员：主要审查人员：目次1 总则 (00)2 术语和符号 (00)3 基本规定 (00)4 注浆材料与浆液配制 (00)5 超前管棚注浆 (00)5.1 一般规定 (00)5.2 设计 (00)5.3 注浆施工 (00)6 背后填充注浆和径向注浆 (00)6.1 一般规定 (00)6.2 设计 (00)6.3 注浆施工 (00)7 深孔注浆 (00)7.1 一般规定 (00)7.2 设计 (00)7.3 注浆施工 (00)8 注浆效果评定 (00)8.1 一般规定 (00)8.2 效果评定方法 (00)8.3 注浆效果评定合格标准 (00)附表1 钻孔记录表（格式）…………………………………………………00 附表2 注浆记录表（格式）…………………………………………………00 附表3 注浆效果统计表 (00)附表4 单液水泥浆现场配置表 (00)附表5 水玻璃稀释表 (00)附表6 地层孔隙率参数表 (00)附表7改性水玻璃胶凝时间表 (00)条文说明 (00)附加说明 (00)1 总则1.0.1 为规范北京城市轨道交通隧道注浆工程的设计、施工、验收和管理，做到技术先进、经济合理、安全适用、绿色环保，使地铁隧道注浆施工规范化、标准化，保证注浆质量，制订本技术规程。