化學(xué)灌漿材料

(1)漿液的初始粘度低、流動性好、可注性強(qiáng)，能滲透到細(xì)小的裂隙或孔隙內(nèi)；

(2)凝膠時間可以在幾秒—幾十分鐘范圍內(nèi)任意調(diào)整，并能準(zhǔn)確控制；

(3)穩(wěn)定性好，在常溫、常壓下較長時間存放不改變其基本性質(zhì)，存放受溫度的影響??；

(4)無毒、無臭、不污染環(huán)境；

(5)漿液對注漿設(shè)備、管道、混凝土結(jié)構(gòu)物等無腐蝕性，并容易清洗；

(6)漿液固化時無收縮現(xiàn)象，固化后與巖體、混凝土等有一定的粘結(jié)力；

(7)結(jié)石體具有一定的抗壓、抗拉強(qiáng)度，抗?jié)B性好，抗沖刷及耐老化性能好；

(8)材料來源豐富，價格便宜；

(9)配制方便、操作簡單。

灌漿材料指在壓力作用下注入地層、巖石或構(gòu)筑物的縫隙、孔洞中，達(dá)到增加承載能力、防止?jié)B漏及提高構(gòu)筑物整體性能等效果的流體材料，由主劑、溶劑(水或其它溶劑)及外加劑（固化劑，穩(wěn)定劑等）混合而成。通常所說的灌漿材料是指漿液中的主劑。灌漿材料必須是能固化的材料。

灌漿材料可分為固粒灌漿材料、化學(xué)灌漿材料和精細(xì)礦物灌漿材料。

固粒灌漿材料

由固體顆粒和水組成的懸浮液。它取材方便，造價低，施工簡單，并具有較好的防滲或固結(jié)能力，但其所能灌填的縫隙寬度卻受其固體顆粒的細(xì)度限制。固粒灌漿材料有粘土漿、水泥漿、水泥粘土漿和水泥粉煤灰漿4種。

① 粘土漿。使用最早的灌漿材料。粘土的顆粒細(xì),透水性小，制成的漿液穩(wěn)定性好，價格低廉，但其結(jié)石強(qiáng)度和粘結(jié)力都很低，抗?jié)B壓的能力也弱，僅用于低水頭的臨時性防滲工程中。

② 水泥漿。目前使用最多的灌漿材料。它的膠結(jié)性能好，結(jié)石強(qiáng)度高，施工也比較方便，適于灌填寬度大于0.15毫米的縫隙或滲透系數(shù)大于1米/日的巖層。對具有寬大縫隙的巖石或構(gòu)筑物、地下水流速或耗漿量很大的巖層灌漿時，常在水泥漿中摻入砂子，以減少漿體結(jié)硬時的收縮變形，增加粘結(jié)力和減少流失。

水泥漿在各種灌漿材料中使用最廣,多用于巖石、基礎(chǔ)或構(gòu)筑物的加固及防滲堵漏、堤壩的接縫處理、后張法預(yù)應(yīng)力混凝土的孔道灌漿以及制作壓漿混凝土等。

③ 水泥粘土漿。綜合了水泥漿的結(jié)石強(qiáng)度高和粘土漿的漿液穩(wěn)定性好、價格便宜等優(yōu)點(diǎn)，使用范圍比較廣，并可根據(jù)不同要求選擇不同的水泥-粘土配合比。

④ 水泥粉煤灰漿。粉煤灰的顆粒細(xì),與水泥等膠凝材料共同制成的漿液穩(wěn)定性和流動性都較好，在灌漿工程中的應(yīng)用日趨廣泛。

為了改善固粒灌漿材料的性能，有時還摻用塑化劑、促凝劑等外加劑。

化學(xué)灌漿材料

由化學(xué)藥劑制成的流動性好的液體。用它能灌入比較細(xì)微的縫隙，還能根據(jù)需要調(diào)節(jié)凝結(jié)時間?；瘜W(xué)灌漿材料分無機(jī)及有機(jī)兩種：無機(jī)灌漿材料以硅酸鈉為主要原料,稱硅化用灌漿材料;有機(jī)灌漿材料以各種高分子材料為主要原料，目前常用的有硅酸鈉、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺及聚氨酯等幾種。

① 硅化用灌漿材料。以硅酸鈉（水玻璃）為主要原料的化學(xué)漿液。有雙液法和單液法兩種灌注方法：雙液法是將硅酸鈉和氯化鈣兩種溶液先后壓入，化合后結(jié)石強(qiáng)度較高，但由于所用硅酸鹽溶液的粘度比較大，一般用于滲透系數(shù)為2～80米/日的砂質(zhì)土的加固及防滲；單液法采用比較稀的硅酸鈉溶液,其粘度和強(qiáng)度都較低,一般用于黃土或黃土類砂質(zhì)土的加固。

② 環(huán)氧樹脂灌漿材料。以環(huán)氧樹脂為主體,加入一定比例的固化劑、稀釋劑、增韌劑等混合而成。環(huán)氧樹脂硬化后粘結(jié)力強(qiáng)，收縮小，穩(wěn)定性好，是結(jié)構(gòu)混凝土的主要補(bǔ)強(qiáng)材料。一些強(qiáng)度要求高的重要結(jié)構(gòu)物，多采用環(huán)氧樹脂灌漿。近年來，也能用于漏水裂縫的處理。

③ 甲基丙烯酸甲酯堵漏漿液。簡稱甲凝,是以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯為主要原料，加入過氧化苯甲酰、二甲基苯胺和對甲苯亞磺酸等組成的一種低粘度灌漿材料。其粘度比水低,滲透力很強(qiáng),可灌入0.05～0.1毫米的細(xì)微裂隙，聚合后強(qiáng)度和粘結(jié)力都很高,可用于大壩、油管、船塢和基礎(chǔ)等混凝土的補(bǔ)強(qiáng)和堵漏。

④ 丙烯酰胺堵漏漿液。簡稱丙凝。它以丙烯酰胺為基料，以甲醛、過硫酸胺、三乙醇胺、硫酸亞鐵、鐵氰化鉀等為助劑。使用時，將氧化劑和其他材料分別配制成兩種溶液，按一定比例同時進(jìn)行灌注。丙凝漿液的粘度很低，能灌到水泥漿所不能到達(dá)的縫隙，然后在縫隙中聚合，變成凝膠體而堵塞滲漏通道。但是，丙凝聚合體的強(qiáng)度很低，可以摻加一定量的脲醛樹脂，配成強(qiáng)度較高的丙凝灌漿材料。主要用于防滲堵漏工程。

⑤ 聚氨酯灌漿材料。簡稱氰凝,是由異氰酸酯、聚醚和促進(jìn)劑等配制而成。采用單液灌注，遇水后立即生成不溶于水的凝膠體并同時放出氣體，使?jié){液膨脹，再次向四周滲透，即具有二次滲透的能力。氰凝最后形成的聚合體的抗?jié)B性強(qiáng)，結(jié)石強(qiáng)度高，目前用于地下工程的滲漏縫處理。

精細(xì)礦物灌漿材料

精細(xì)礦物漿材是當(dāng)代新發(fā)展起來的一類灌漿材料。在組分設(shè)計上更注重基于不同的天然礦物、人造礦物和特種功能材料的組合，實(shí)現(xiàn)漿液性能、固結(jié)性能、長期耐久性等方面關(guān)鍵性能的突破。

某些精細(xì)礦物漿的漿液性能，如漿液穩(wěn)定性、漿液粘度、可注性、凝膠時間的可調(diào)整性、固結(jié)強(qiáng)度和固結(jié)體占容等重要性能已接近或超過性能優(yōu)越的化學(xué)漿液。

在一般地層中注漿時，要想取得良好的灌漿效果，要求漿液同時具有兩個特點(diǎn)：一是要求漿液在可泵期內(nèi)保持很好的流動性，粘度增長不大；二是要求漿液在可泵期后粘度迅速增長，從可泵期到初、終凝的時間間隔要短。第一個特點(diǎn)有利于漿液充分地注入地層孔隙和裂隙中去，第二個特點(diǎn)有利于漿液粘結(jié)巖土體，并使?jié){液避免在凝固前被地下水沖洗。

但是這兩個特點(diǎn)是相互矛盾的，一般的漿液往往只能具備其中的一個特點(diǎn)，不能同時兼?zhèn)淞硗庖粋€特點(diǎn)，因而無法兩全其美。在有些情況下，為了使巖土體被迅速封堵填充，采用了速凝漿液。雖然速凝漿液的封堵速度快，但是漿液進(jìn)入巖土體裂隙的深度受到限制，因而漿液的注漿效果受到影響。

瀝青灌漿材料是指用于防水、防滲灌漿的瀝青或改性瀝青材料 。

序

前言

1緒論

1.1灌漿的定義

1.2灌漿的分類

1.3灌漿工程的特點(diǎn)

1.4灌漿工程對材料的內(nèi)在要求

1.5灌漿材料的發(fā)展

1.6灌漿材料的基本分類

1.7各類灌漿工程中所應(yīng)用的主要材料

1.8灌漿材料的室內(nèi)試驗(yàn)和材料標(biāo)準(zhǔn)

1.9本章小結(jié)

2粒狀灌漿材料的主要組分

2.1概述

2.2硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥

2.3硫鋁酸鹽水泥

2.4礦物外加劑的基本要求

2.5礦渣

2.6粉煤灰

2.7硅灰

2.8膨潤土

2.9黏土和填充材料

2.10外加劑

2.11水玻璃

3粒狀灌漿材料的試驗(yàn)方法

3.1試驗(yàn)方法的分類

3.2制漿

3.3基本性能

3.4漿液的流動性

3.5漿液的析水率和結(jié)石率

3.6漿液的抗水性

3.7細(xì)度測試

3.8漿液的失流與凝結(jié)時間測定

3.9結(jié)石性能

3.10室內(nèi)模擬試驗(yàn)

3.11現(xiàn)場試驗(yàn)

3.12本章小結(jié)

4主要粒狀灌漿材料

4.1普通水泥漿

4.2穩(wěn)定性水泥漿

4.3細(xì)水泥和超細(xì)水泥漿

4.4水泥—水玻璃雙液

4.5普通水泥膏漿

4.6快凝型漿液

4.7高觸變抗水膏漿

4.8快凝型高觸變抗水膏漿

4.9水泥砂漿

4.10水泥—黏土漿

4.11無水泥灌漿材料

4.12本章小結(jié)

5水玻璃灌漿材料

5.1概述

5.2無機(jī)堿性水玻璃的典型配比和性能

5.3有機(jī)堿性水玻璃

5.4酸性水玻璃

5.5活性二氧化硅系列灌漿材料研究簡介

5.6工程應(yīng)用要點(diǎn)

5.7施工工法簡介

5.8本章小結(jié)

6丙烯酸鹽灌漿材料

6.1概述

6.2《丙烯酸鹽灌漿材料》（Jc/T2037—2010）簡介

6.3與水玻璃材料的對比

6.4工程應(yīng)用

6.5本章小結(jié)

7聚氨酯灌漿材料

7.1概述

7.2《聚氨酯灌漿材料》（Jc/T2041—2010）簡介

7.3油溶性聚氨酯

7.4水溶性聚氨酯

7.5工程應(yīng)用簡介

7.6本章小結(jié)

8環(huán)氧樹脂灌漿材料

8.1概述

8.2高滲透突變型環(huán)氧漿材的研究與應(yīng)用

8.3《混凝土裂縫用環(huán)氧樹脂灌漿材料》（Jc/T1041—2007）簡介

8.4基巖環(huán)氧灌漿

8.5混凝土裂縫灌漿

8.6本章小結(jié)

9灌漿材料的安全、健康與環(huán)保性能

9.1要點(diǎn)

9.2MSDS體制的建立

9.3水玻璃灌漿

9.4丙烯酸鹽灌漿材料

9.5聚氨酯灌漿

9.6環(huán)氧樹脂灌漿

10灌漿工程中材料的組合應(yīng)用案例簡介

10.1全面突變漿材應(yīng)用典型案例：四川廣元某綜合整治工程

10.2水泥—水玻璃雙液、快凝型高觸變抗水膏漿：渝懷鐵路圓梁山隧道涌水圭寸堵

10.3水泥—水玻璃雙液、聚氨酯組合：海底礦道高熱、高壓、大涌水封堵灌漿

10.4聚氨酯—水泥組合灌漿：挪威Romeriksporten高鐵隧道項(xiàng)目

10.5水泥—黏土—水玻璃漿液組合：埃及阿斯旺大壩帷幕灌漿

10.6鐵路隧道混凝土缺陷綜合處理：武廣高鐵韶關(guān)至花都段隧道二襯和仰拱堵漏

10.7地下混凝土構(gòu)筑物病害原因及治理情況

10.8水泥—酸性水玻璃組合灌漿

10.9丙烯酸鹽漿材在水利和地鐵工程中的應(yīng)用簡介

10.10聚氨酯漿材在無襯砌地下洞室圍巖涌水封堵和葡萄牙波爾圖Campanha地鐵站防滲工程中的應(yīng)用

10.11水泥—環(huán)氧灌漿材料組合灌漿

10.12混凝土建筑物修補(bǔ)材料的新進(jìn)展

10.13本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)