減水劑對(duì)固結(jié)灌漿漿液粘度的影響試驗(yàn)

在大量試驗(yàn)基礎(chǔ)上歸納了水泥基灌漿材料的共性,總結(jié)了減水劑和早強(qiáng)劑對(duì)干粉水泥基灌漿砂漿新拌性能(流動(dòng)性、凝結(jié)時(shí)間及泌水率)和力學(xué)性能的影響影響規(guī)律。為水泥基灌漿材料的研發(fā)和生產(chǎn)提供了第一手資料和多種有效的解決方案。

減水劑對(duì)水泥漿體水化性能 和孔結(jié)構(gòu)影響的試驗(yàn)研究 陳紅巖 (北京工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院,北京100022) 摘要:研究了木質(zhì)素磺酸鹽(ls)、萘系(fdn)及聚羧酸系(pc)三類混凝土減水劑,對(duì)水泥漿體水化性能 及孔結(jié)構(gòu)的影響。三種減水劑不同程度地延緩水泥早期水化,而對(duì)后期水化放熱速率及產(chǎn)物均無影響。測(cè) 試養(yǎng)護(hù)28d、90d的硬化水泥漿體中的孔隙率,不同減水劑對(duì)漿體孔徑分布和孔隙率影響也不同,孔徑小于 0.1lm的孔隙率:pc遠(yuǎn)大于fdn和ls;孔徑大等于0.1lm的孔隙率:ls>fdn>pc。減水劑對(duì)水泥漿體 孔結(jié)構(gòu)影響與摻減水劑的水泥漿體的絮凝結(jié)構(gòu)有關(guān),正是由于聚羧酸系減水劑對(duì)水泥的強(qiáng)分散能力,使得水 泥遇水后形成大量體積較小的絮凝結(jié)構(gòu)。 關(guān)鍵詞:減水劑;水泥水化;絮凝結(jié)構(gòu);壓汞法 中圖

水工過水隧洞開挖完成之后,需進(jìn)行混凝土襯砌及回填灌漿,再通過固結(jié)灌漿將被裂隙切割的巖石膠結(jié)起來,以提高圍巖的整體性及強(qiáng)度.文章以敦化抽水蓄能電站導(dǎo)流洞(兼泄洪放空洞)為對(duì)象,通過兩次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),并對(duì)兩次試驗(yàn)效果進(jìn)行了分析評(píng)價(jià),總結(jié)出適合該工程實(shí)際的施工工藝、灌漿壓力等施工參數(shù).

隧洞固結(jié)灌漿試驗(yàn)及效果評(píng)價(jià)

基巖優(yōu)化灌漿穩(wěn)定漿液試驗(yàn)研究——傳統(tǒng)的灌漿方法有很多問題，尤其在漿液方面，針對(duì)常規(guī)灌漿漿液存在的問題研制了新型穩(wěn)定漿液，并在現(xiàn)場(chǎng)做了應(yīng)用試驗(yàn)，獲得成功?！　?/p>

3圍巖固結(jié)灌漿 3.1固結(jié)灌漿孔的布置和分序 隧洞圍巖固結(jié)灌漿孔的布置主要依據(jù)圍巖狀態(tài)，結(jié)合隧洞的大小、內(nèi)外水壓力等 情況綜合考慮確定。 鉆孔的方向除特殊情況需考慮巖石的層理或主要裂隙的方向外，一般均按徑向或 垂直于襯砌表面布置。每一環(huán)（排）灌漿孔孔數(shù)不宜少于6個(gè)，在橫剖面上保持均勻 對(duì)稱。 灌漿孔的排距，對(duì)裂隙型巖石可為2～4m。鉆孔深入圍巖的深度可為1倍隧洞洞徑。 在斷層、破碎帶等局部地段，孔排距應(yīng)密一些，孔深也需要適當(dāng)加大。圖2-7-3為某 工程引水隧洞針對(duì)不同條件的圍巖的幾種固結(jié)灌漿典型布置圖。 圖2-7-3某工程引水隧洞圍巖固結(jié)灌漿典型布置 隧洞圍巖固結(jié)灌漿孔的施工常采用按環(huán)間分序，環(huán)內(nèi)加密的方法，環(huán)間可分為兩 序或三序。例如第1、3、5??環(huán)孔為ⅰ序孔，第2、4、6??環(huán)孔為ⅱ序孔。同一 環(huán)（即同一序）孔的施工最好也應(yīng)遵循間隔加密的原則（實(shí)際等于增加兩序）

蓮麓水電站固結(jié)灌漿試驗(yàn)施工全過程采用自動(dòng)記錄儀監(jiān)測(cè)，質(zhì)量檢查采用壓水試驗(yàn)和聲波測(cè)試結(jié)合，灌漿效果明顯，對(duì)后續(xù)的灌漿施工提供了指導(dǎo)性灌漿參數(shù)。自動(dòng)記錄儀和聲波測(cè)試儀必須推廣使用，其質(zhì)量監(jiān)測(cè)結(jié)果可靠，也可提高我局灌漿施工技術(shù)水平。

馬堵山水電站施工中,通過灌漿試驗(yàn)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)過程、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和對(duì)比等,得出大壩基礎(chǔ)灌漿方案。

研究了萘系減水劑、糖對(duì)不同水泥的適應(yīng)性。研究了同一摻量的減水劑與不同糖復(fù)合時(shí),糖對(duì)凈漿流動(dòng)度、砂漿強(qiáng)度的影響。研究表明:摻入不同的糖,水泥凈漿流動(dòng)度有不同程度的提高,并有效降低了水泥凈漿的流動(dòng)度損失;摻入適宜的糖能提高砂漿28d的強(qiáng)度。該項(xiàng)研究為今后的實(shí)際工程應(yīng)用提供了可靠的技術(shù)依據(jù)。

固結(jié)灌漿漿液材料選擇運(yùn)用需要一定的基本條件，如易于擴(kuò)散到被灌體內(nèi)的空隙，可以在低壓下達(dá)到大的注漿半徑，完全充填被灌體的空隙。材料硬化后能維持所要求的性質(zhì)。本文對(duì)水電工程固結(jié)灌漿漿液材料的運(yùn)用進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。

固結(jié)灌漿是防滲補(bǔ)強(qiáng)加固的一種重要手段。隨著防滲對(duì)加固工程的品質(zhì)要求不斷增多，具有高性能與應(yīng)用價(jià)值的漿液材料的開發(fā)與運(yùn)用也尤其重要。本文基于目前灌漿材料的基本情況和存在的問題，系統(tǒng)對(duì)其種類、性能和在水利水電工程固結(jié)方面進(jìn)行簡(jiǎn)要的描述。

固結(jié)灌漿驗(yàn)收

通過試驗(yàn)研究幾種不同減水劑在固定水灰比和水泥漿體量的情況下對(duì)水泥砂漿干縮性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:砂漿干縮值尤其是早期收縮值隨著減水劑摻量的增加而增大,且高效減水劑比普通減水劑增大砂漿干縮值的效果更加明顯。

通過試驗(yàn)研究了幾種不同減水劑在固定水灰比和水泥漿體量的情況下對(duì)水泥砂漿干縮性能的影響,試驗(yàn)結(jié)果表明:砂漿干縮值尤其是早期收縮值隨著減水劑摻量的增加而增大,且高效減水劑比普通減水劑增大砂漿干縮值的效果更加明顯。

采用掃描電鏡(sem)研究了稀釋劑(礦物油)粘度對(duì)熱誘導(dǎo)相分離高密度聚乙烯(hdpe)微孔膜微孔結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明,隨著礦物油粘度的增加,在hdpe／礦物油體系冷卻誘導(dǎo)相分離過程中,大量礦物油滯留在晶體內(nèi)部,采用有機(jī)溶劑萃取后晶體問孔減小、減少。相比自然冷卻,采用冰水混合物冷卻得到的晶體間孔更小。最后從微孔膜加工性及微孔大小出發(fā),認(rèn)為具有中等粘度的稀釋劑比較好。

兩者設(shè)計(jì)的目的不同，帷幕主要目的是形成水泥幕墻，防止水滲流的； 固結(jié)目的是通過水泥使破碎的巖石粘結(jié)起來，提高其整體性，改善巖 石的力學(xué)性能。沒有什么聯(lián)系，僅在施工順序上有一點(diǎn)聯(lián)系，即在同 一區(qū)域如果有兩者的話，先施工固結(jié)，固結(jié)完了再施工帷幕。兩者區(qū) 別還有帷幕孔通常情況下比固結(jié)孔深 第七節(jié)隧洞灌漿 隧洞灌漿主要是指用于水工隧洞、豎井、斜井和其它地下洞室的圍巖或混凝土（鋼襯） 支護(hù)結(jié)構(gòu)加固、防滲的灌漿工程，較多使用的有回填灌漿、圍巖固結(jié)灌漿和接觸灌漿。此外 還有在隧洞掘進(jìn)過程中遇地下水豐富的地層或十分破碎的地層時(shí)，用于阻水和臨時(shí)支護(hù)的超 前注漿；用于加強(qiáng)結(jié)構(gòu)、改善受力狀態(tài)的預(yù)應(yīng)力灌漿等。在隧洞中還可能進(jìn)行其它用途的灌 漿，如帷幕灌漿、深層巖體固結(jié)灌漿等。 本節(jié)主要敘述回填灌漿和圍巖固結(jié)灌漿。其它內(nèi)容可參見本手冊(cè)第2卷有關(guān)章節(jié)。 1隧洞灌漿的一般要求 1.1

采用萘系減水劑(nf)、聚羧酸系減水劑(pc),研究了減水劑與乳液不同復(fù)摻方式對(duì)水泥漿zeta(ζ)電位的影響.結(jié)果表明:隨pc摻量不同,pc與乳液同摻水泥漿ζ電位或正或負(fù);nf與乳液同摻水泥漿ζ電位介于單摻nf水泥漿與單摻乳液水泥漿ζ電位之間.nf滴加后,摻乳液水泥漿平衡ζ電位絕對(duì)值低于單摻nf水泥漿、單摻乳液水泥漿及nf與乳液同摻水泥漿平衡ζ電位絕對(duì)值;隨pc的滴加,摻乳液水泥漿ζ電位值可以降至與單摻乳液水泥漿平衡ζ電位值接近.隨乳液滴加量的增大,摻1.0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))pc水泥漿的ζ電位幾乎沒有變化,摻0.1%pc水泥漿的ζ電位最初急劇降低,而后幾乎不變;摻nf水泥漿ζ電位隨乳液的滴入由-10mv迅速升高至-6mv,而后隨乳液滴加量的增大,ζ電位僅略微升高.減水劑(nf或pc)與乳液同摻或者乳液后摻,均可降低水泥粒子對(duì)聚合物顆粒的吸附量.

介紹了不同膠水比條件下?lián)綔p水劑對(duì)固結(jié)灌漿漿液粘度的影響試驗(yàn)，結(jié)果表明摻減水劑對(duì)于膠水比1：0．6、1：0．5的漿液粘度影響尤為明顯，可顯著提高漿液的可灌性，為溪洛渡水電站壩基固結(jié)灌漿施工提供了技術(shù)支持，并提出了相應(yīng)的建議，可供類似工程借鑒。

隨著減水劑應(yīng)用程度的不斷加深，研究其對(duì)混凝土性能的影響凸顯出重要意義。本文首先介紹了減水劑作用機(jī)理模型，并從減水劑對(duì)新拌混凝土的作用，及其對(duì)硬化混凝土耐久性的影響等方面對(duì)該課題進(jìn)行了深入研究。

文章以聚羧酸減水劑摻量為變化參數(shù),研究了早強(qiáng)型套筒灌漿料的流動(dòng)度、豎向膨脹率以及抗壓強(qiáng)度隨減水劑摻量的變化情況,研究結(jié)果表明：隨著減水劑摻量的增加,灌漿料的流動(dòng)度先增大后呈減小的趨勢(shì);灌漿料的3h豎向膨脹率隨減水劑摻量的增加逐漸降低,而24h豎向膨脹率基本保持不變;減水劑摻量對(duì)硬化漿體的抗壓強(qiáng)度影響不顯著。

壩基固結(jié)灌漿是一種能夠改善巖體性能的施工方法,其施工質(zhì)量的好壞直接影響壩體的安全。以峽江水利樞紐工程9#泄水閘壩基為例,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)布置的6個(gè)檢測(cè)孔進(jìn)行固結(jié)灌漿和壓水試驗(yàn),通過比較灌漿前后巖體波速、完整系數(shù)和透水率的變化,綜合評(píng)價(jià)巖體固結(jié)灌漿效果和抗?jié)B性能。結(jié)果表明,灌漿后,巖體形狀發(fā)生變化,巖體較完整,整個(gè)聲波波速得到較大提高,提高幅度可達(dá)33.03%,透水率明顯下降,滲透性能較好。

根據(jù)泄洪閘地層分布情況,在泄洪閘的閘室段和消力池段基礎(chǔ)進(jìn)行固結(jié)灌槳,以提高基巖承載力和地基完整性。通過采用兩種不同漿液灌前、后聲波測(cè)試檢查分析,得出在紅層地區(qū)固結(jié)灌漿的有效參數(shù)和方法,有效地節(jié)約了投資。