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土木工程灌漿料的制備與應(yīng)用
摘 要: 近年來(lái),土木工程灌漿材料得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,在許多大型工程中成為不可或缺的一種建筑材料。文章總結(jié)了灌漿材料的種類(lèi)、性能、灌漿的方法和施工的技術(shù)要求等,分析其已有的技術(shù)特點(diǎn),提出水泥基復(fù)合灌漿材料是今后灌漿材料發(fā)展的一個(gè)重要方向。
關(guān)鍵詞: 灌漿材料; 水泥基; 化學(xué)漿材
灌漿施工是近幾十年才發(fā)展起來(lái)的施工技術(shù), 是通過(guò)預(yù)先在巖石、土壤或者建筑物中設(shè)置的鉆孔或者是灌漿管,利用灌漿機(jī)將一定配比的漿液施加一定的壓力灌進(jìn)地基的裂縫孔隙或者建筑物自身的裂縫中,使其膠結(jié)成密實(shí)堅(jiān)固而不透水的整體的工作。灌漿技術(shù)最早應(yīng)用在修建水閘、船塢工程中,隨后在修建礦井、隧洞和大壩等工程中逐漸得到推廣, 灌漿材料也由最初使用的粘土發(fā)展到水泥、化學(xué)材料等。由于灌漿的效果較好,適用性較大,施工比較簡(jiǎn)單,具有良好的應(yīng)用前景。灌漿材料作為保證灌漿技術(shù)達(dá)到預(yù)期目的的最重要因素,是降低工程造價(jià)、節(jié)約成本、確保工程質(zhì)量的關(guān)鍵所在。因此,研制滲透性強(qiáng)、可灌性好、無(wú)污染、固結(jié)強(qiáng)度較高、凝膠時(shí)間易于控制、價(jià)格便宜和施工方便的灌漿材料是灌漿工程界的目標(biāo)。
工程灌漿材料工程灌漿材料主要分為無(wú)機(jī)類(lèi)和有機(jī)類(lèi)2大類(lèi),無(wú)機(jī)類(lèi)灌漿材料有單液水泥漿、水泥-水玻璃類(lèi)、粘土類(lèi)、水玻璃類(lèi)、水泥粘土類(lèi)等;有機(jī)類(lèi)灌漿材料則分為丙烯酰胺類(lèi)、木質(zhì)素類(lèi)、脲醛樹(shù)脂類(lèi)、聚氨酯類(lèi)、環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)、糠醛樹(shù)脂類(lèi)、聚乙烯醇類(lèi)等類(lèi)別。在實(shí)際工程中應(yīng)用較多的灌漿材料有以下3 類(lèi)[1-3]: 1)粘土類(lèi)漿材粘土類(lèi)灌漿材料一般選用粘土或者亞粘土,應(yīng)具有遇水崩解,吸水膨脹,有一定的穩(wěn)定性,有一定的粘結(jié)力等特點(diǎn)。根據(jù)灌漿部位不同,灌漿使用的材料要求也不同。
純粘土漿的配制很簡(jiǎn)單,只需將土料經(jīng)過(guò)浸泡、攪拌、篩濾凈化后拌和而成。但是,為了提高灌漿效果,很多灌漿都不用純粘土漿,一般都摻加適當(dāng)?shù)乃?這就要控制好水泥的用量。粘土類(lèi)漿材由于其廣泛的來(lái)源和低廉的成本, 得到了較多的應(yīng)用。在土工堤壩防滲注漿工程中, 豁土類(lèi)漿材依靠應(yīng)力條件下的脫水固結(jié)性能,可在充填注漿、劈裂注漿的過(guò)程中和后期的應(yīng)力條件下, 形成固結(jié)防滲體。但在實(shí)際工程中,粘土類(lèi)漿液保水性強(qiáng),不易“脫水”,固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)甚至不固結(jié),造成結(jié)石強(qiáng)度低等缺陷,從而嚴(yán)重影響灌漿質(zhì)量。 2)水泥基漿材[4] 灌漿水泥是以硅酸鹽水泥熟料和適量的二水石膏作主料,經(jīng)磨細(xì)后,輔以性能調(diào)節(jié)劑(如膨脹劑、減水劑、促凝劑等)混合組成。灌漿水泥在細(xì)度上的最大特點(diǎn)是粒徑均小于40μm,大大小于我國(guó)水工水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范的要求,這對(duì)灌注細(xì)裂隙和提高漿液的穩(wěn)定性十分有利。水泥基灌漿材料的漿液穩(wěn)定性好,流動(dòng)性得以改善,而且硬化后的結(jié)石具有微膨脹性等優(yōu)越性能,適用于地腳螺栓錨固、設(shè)備基礎(chǔ)或鋼結(jié)構(gòu)柱腳底板的灌漿、混凝土結(jié)構(gòu)加固改造及后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)孔道灌漿。水泥基漿材是目前注漿工程中應(yīng)用最廣泛的漿材,具有結(jié)石體強(qiáng)度高和抗?jié)B性強(qiáng)的特點(diǎn),既可用于防滲又可用來(lái)加固地基,而且原材料成本較低,無(wú)毒性和環(huán)境污染問(wèn)題,因而被廣泛采用。但水泥漿析水性大,穩(wěn)定性差,注入能力有限,且凝膠時(shí)間長(zhǎng),在地下水流速較大的條件下,漿液易受沖刷和稀釋,影響注入效果。
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