土木工程灌漿料的制備與應(yīng)用
摘 要: 近年來,土木工程灌漿材料得到了越來越廣泛的應(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、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,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)展起來的施工技術(shù), 是通過預(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,利用灌漿機將一定配比的漿液施加一定的壓力灌進地基的裂縫孔隙或者建筑物自身的裂縫中,使其膠結(jié)成密實堅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)達到預(yù)期目的的最重要因素,是降低工程造價、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、可灌性好、無污染、固結(jié)強度較高、凝膠時間易于控制、價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機類和有機類2大類,無機類灌漿材料有單液水泥漿、水泥-水玻璃類、粘土類、水玻璃類、水泥粘土類等;有機類灌漿材料則分為丙烯酰胺類、木質(zhì)素類、脲醛樹脂類、聚氨酯類、環(huán)氧樹脂類、糠醛樹脂類、聚乙烯醇類等類別。在實際工程中應(yīng)用較多的灌漿材料有以下3 類[1-3]: 1)粘土類漿材粘土類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。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單,只需將土料經(jīng)過浸泡、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。粘土類漿材由于其廣泛的來源和低廉的成本, 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、劈裂注漿的過程中和后期的應(yīng)力條件下, 形成固結(jié)防滲體。但在實際工程中,粘土類漿液保水性強,不易“脫水”,固結(jié)時間長甚至不固結(jié),造成結(jié)石強度低等缺陷,從而嚴重影響灌漿質(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。灌漿水泥在細度上的最大特點是粒徑均小于40μm,大大小于我國水工水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范的要求,這對灌注細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)石體強度高和抗?jié)B性強的特點,既可用于防滲又可用來加固地基,而且原材料成本較低,無毒性和環(huán)境污染問題,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,且凝膠時間長,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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