注漿

材料：水泥漿液 、化學(xué)漿液、混合漿液

對象：巖石注漿、沙礫注漿、黏土注漿 煤體注漿 煤巖體注漿

功能上：防滲注漿、加固注漿、基礎(chǔ)托換注漿 堵水加固注漿 密封填充注漿

機(jī)理：充填注漿、劈裂與脈狀注漿、基巖裂縫注漿、滲透注漿、界面注漿、混凝土裂縫注漿、擠密注漿

壓力：靜壓注漿、高壓噴射注漿

陶瓷工藝；分高壓注漿和普通注漿注射注漿。

建筑工程；注漿技術(shù)可分為靜壓注漿和高壓噴射注漿兩大類。但是根據(jù)漿液對土體的作用機(jī)理、地質(zhì)條件注漿壓力、漿液的運(yùn)動形式以及替代方式等，又可將注漿技術(shù)劃分為滲透注漿、劈裂注漿、壓密注漿和噴射注漿四類。

1. 制作適合加工的陶瓷坯體。

2. 制作成一定的形狀，大小，規(guī)格。

1. 防滲 2.堵水 3.固結(jié) 4.防止滑坡 5.降低地表下沉 6.提高地基承載力 7.回填 8.加固

陶瓷工藝

1，按照一定地點(diǎn)要求制作加工好石膏模具。

建筑工程

1.調(diào)查圍巖特性，明確注漿目的， 確定圍巖注漿范圍。

2.巖體滲透性確定，確定注漿具體部位、角度、深度、注漿排數(shù)、水平距離、垂直距離。

3.確定注漿試驗具體要求并檢測試驗效果。

4.根據(jù)實驗效果，對具體參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，確定注漿材料和壓力。

注漿水泥注漿材料

1.1水泥漿

水泥注漿材料最常用的是普通硅酸鹽水泥。 其優(yōu)點(diǎn)是：原材料來源廣泛、成本低、無毒性、施工工藝簡單方便。 缺點(diǎn)是：水泥漿液穩(wěn)定性較差、易沉淀析水、凝結(jié)時間長，并且由于水泥顆粒直徑較大，注入能力對微細(xì)裂隙往往受到限制 。

1.2水泥黏土漿

黏土的粒徑一般極?。ㄐ∮?0.005 mm）、比表面積較大、遇水具有膠體化學(xué)特性。 黏土礦物的特征是其原子呈層狀排列，不同的排列形式組成了不同的黏土礦物，最常見的是高嶺石、伊利石、蒙脫石。

1.3水泥-水玻璃（硅酸鈉）漿

水泥-水玻璃漿液是以水泥和水玻璃為主劑，兩者按一定的比例采用雙液方式注入， 必要時加入速凝劑或緩凝劑所組成的注漿材料。水泥-水玻璃漿液的凝結(jié)固化反應(yīng)包括水泥水化反應(yīng)、 水泥水化反應(yīng)產(chǎn)物 Ca（OH）₂ 與水玻璃的反應(yīng)，即水泥與水拌和成水泥漿液后，由于水解和水化作用，產(chǎn)生活性很強(qiáng)的 Ca（OH）₂；水玻璃與 Ca（OH）₂ 起作用，生成具有一定強(qiáng)度的凝膠體—水化硅酸鈣，其反應(yīng)如下 。

3CaO·SiO₂ nH₂O→2CaO·SiO₂·（n－1）H₂O Ca（OH）₂。

Ca （OH）₂ Na₂O·nSiO₂ mH₂O →CaO·nSiO₂·mH₂O 2NaOH。

水泥-水玻璃漿液克服了單液水泥漿的凝結(jié)時間長且不易控制、結(jié)石率低等缺點(diǎn)，提高了水泥注漿的效果，擴(kuò)大了水泥注漿的適用范圍 。

1.4超細(xì)水泥漿

水泥注漿材料自 1838 年英國湯姆遜隧道開始應(yīng)用。 人們在實踐中發(fā)現(xiàn)普通水泥粒徑較大，滲透能力有限，一般只能滲入大于 0.1 mm 的裂隙和孔隙中，而對于微細(xì)裂隙注漿效果較差。 為了在低滲透介質(zhì)中提高水泥漿的可注性，超細(xì)水泥注漿材料成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。日本早在 20 世紀(jì) 70 年代初就率先研制成了超細(xì)水泥注漿材料，美國、俄國也相繼開發(fā)成功這一產(chǎn)品 。

注漿化學(xué)注漿

化學(xué)注漿材料應(yīng)用較多的主要有水玻璃和有機(jī)高分子注漿材料兩類。

2.1 水玻璃注漿材料

水玻璃漿液是以水玻璃為主劑， 加入膠凝劑，使其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成大量的硅凝膠從而凝結(jié)硬化。水玻璃漿材來源廣泛，造價低廉，主劑毒副作用小，不會污染環(huán)境，而且黏度小，可注性好。 但其凝結(jié)時間不夠穩(wěn)定，可控范圍較小，凝結(jié)體強(qiáng)度低，穩(wěn)定性較差，主要用于臨時或半永久性工程中 。

主要有水玻璃氯化鈣漿液、水玻璃氟硅酸漿液、酸性水玻璃漿液、HS 水玻璃（酸化水玻璃）漿液、SS 水玻璃（硅溶膠）漿液 。

2.2機(jī)高分子注漿材料

主要應(yīng)用有丙烯酰胺類、聚氨酯類、木質(zhì)素類、環(huán)氧樹脂類、 不飽和酯類等。 一般當(dāng)砂土顆粒粒徑≤0.5 mm 或巖石裂隙開口≤0.2 mm， 地下水流速>500mm/min 時， 采用有機(jī)高分子化學(xué)注漿材料可以解決普通水泥漿液無法解決的工程問題 。

注漿綠色注漿材料

主要指粉煤灰、礦渣、鋼渣等工業(yè)廢渣。 能被堿激發(fā)，其固體顆粒較普通水泥顆粒細(xì)小，且顆粒級配分布也更合理，因此可以作為注漿材料原材料而開發(fā)的注漿材料。

國內(nèi)武漢理工大學(xué)利用磨細(xì)工業(yè)廢渣（粉煤灰、礦渣、鋼渣）完全替代水泥熟料，利用水玻璃激發(fā)工業(yè)廢渣成功制備了不同凝膠時間 （3~300 s）、高固結(jié)強(qiáng)度（~25 MPa）和結(jié)石率可達(dá) 100%的新型雙液注漿材料， 成功應(yīng)用于武漢長江隧道工程建設(shè)中 。

另外，模擬淡水侵蝕環(huán)境的注漿材料水溶蝕試驗結(jié)果表明，該注漿材料結(jié)石體在水溶蝕作用 180 d 條件下強(qiáng)度無損失， 而水泥-水玻璃注漿材料強(qiáng)度損失達(dá)50%， 這表明水玻璃-工業(yè)廢渣雙液注漿材料的抗水溶蝕耐久性能優(yōu)于水泥-水玻璃雙液注漿材料 。

許茜等人 認(rèn)為：在我國有效利用大宗工業(yè)廢渣替代純水泥熟料研制高性能、 綠色注漿材料，無疑是與時代可持續(xù)發(fā)展相協(xié)調(diào)的新型注漿材料研究方向之一。2100433B

按注漿施工與井筒掘砌時間的先后分為：地面預(yù)注漿、工作面預(yù)注漿兩種。在井筒掘砌完成后，用注漿法封堵井壁漏水，加固井壁稱為壁后注漿。但壁后注漿不屬特殊鑿井法的范疇。

地面預(yù)注漿：是在井筒開鑿前，從地面在井筒周圍鉆注漿孔，安裝注漿管及止?jié){塞，用注漿泵把漿液經(jīng)注漿孔注入含水層裂隙中進(jìn)行封水。含水層距地表較近，厚度較大或含水層雖薄但層數(shù)較多時，宜采用地面預(yù)注漿。其優(yōu)點(diǎn)是不影響建井工期，作業(yè)條件好、安全；缺點(diǎn)是需用大型鉆孔機(jī)，鉆孔偏斜不易控制，漿液消耗量大，分段止?jié){工藝較復(fù)雜。

工作面預(yù)注漿：是在井筒掘到含水層之前，預(yù)留止?jié){巖柱或筑混凝土止?jié){墊，再鉆孔注漿封水。其主要優(yōu)點(diǎn)是注漿孔短，可使用輕便鉆機(jī)，孔斜容易控制，注漿效果較好，便于檢測；缺點(diǎn)是注漿施工需占用建井工期，井下作業(yè)條件較差。本法適用于含水巖層埋藏較深，各含水層之間距離較大的情況。

注漿成型過程空心注漿

空心注漿是將泥漿注入模型，待泥漿在模型中停留一段時間形成所需的注件后，倒出多余的泥漿而形成空心注件的注漿方法?？招淖{利用石膏模型單面吸漿，所以也稱單面注漿。模型工作面的形狀決定坯件的外形，坯體厚度取決于泥漿在模型中的停留時間。一般適用于澆注壺、罐、瓶等空心器皿及藝術(shù)陶瓷制品。圖1為空心注漿花瓶的操作示意圖。

空心注漿用的泥漿，其密度一般都比實心注漿時要小些，為1.65~1.8g/cm³。泥漿的穩(wěn)定性要求高，含水率在31%~34%，觸變性不宜過高，細(xì)度較細(xì)，萬孔篩篩余量為0.50~1%。在注漿操作時，首先應(yīng)將模型工作面清掃干凈，不得留有干泥或灰塵。裝配好的模型如有較大縫隙，應(yīng)用軟泥將合縫處的縫隙堵死，以免漏漿。模型的含水率應(yīng)保持在5%左右。適當(dāng)加熱模型可以加快水分的擴(kuò)散，對吸漿有利，但有一個限度，否則適得其反。進(jìn)漿時，澆注速度和泥漿壓力不宜過大，以免注件表面產(chǎn)生缺陷，并應(yīng)使模型中的空氣隨泥漿的注入而排走，適合脫模的坯體含水率由實際情況來定，一般在18%左右。

注漿成型過程實心注漿

實心注漿是泥漿注入兩石膏模面之間（模型與模芯）的空穴中，泥漿被模型與模芯的工作面吸水，由于泥漿中水分不斷被吸收而形成坯泥，注入的泥漿面就會不斷下降，因此注漿時必須陸續(xù)補(bǔ)充泥漿，直到空穴中的泥漿全部變?yōu)榕骷橹?。顯然坯體厚度由模型與模芯之間的距離來決定，因此，它沒有多余的余漿被倒出，如圖2所示。

實心注漿所用的泥漿相對密度較高，觸變性較大，細(xì)度可稍粗，萬孔篩篩余量1%~2%，與空心注漿所用泥漿的具體性能比較見圖3。

實心注漿可以縮短坯體的形成過程，制品的壁厚也可以得到控制，更可以制造兩面有花紋及尺寸大而外形比較復(fù)雜的制品。但是，實心注漿的模型比較復(fù)雜，而且與空心注漿一樣，注件的均勻性并不理想，遠(yuǎn)離模面處致密度小。實心注漿操作時，為了得到致密的坯體，當(dāng)泥漿注入模型后，必須振蕩幾下，使泥漿填充模型空穴各處，同時也有利于氣泡的逸出。另外，必須預(yù)留排出空氣的通路。

普通注漿工藝原理：

自從注漿成形技術(shù)應(yīng)用于衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)以來，人們就一直致力于提高成形生產(chǎn)的效率，降低操作人員的勞動強(qiáng)度，?？v觀近幾十年注漿成形技術(shù)與裝備的發(fā)展，從傳統(tǒng)的地攤式注漿成形到管道、臺式注漿、再到組合澆注線（立澆線）；從單純的石膏模吸附成形到對模具抽真空，使模具具有一定的真空度和賦予泥漿一定的壓力（通常不超過0"para" label-module="para">

注漿成形工藝過程組成：

(1)模型的檢查處理與組裝：

(2)注漿、吃漿、放漿、鞏固：

(3)脫模：

(4)一次修坯；

(5)粘結(jié)：

(6)干燥；

(7)二次修坯；

然后準(zhǔn)備進(jìn)行施釉

注漿成形的生產(chǎn)過程由以上9道工序組成，其中：吃漿就是模具吸附泥漿中的水分，形成坯體的工序。

放漿又稱空漿，是當(dāng)坯體形成一定厚度時，排出多余泥漿的過程。放出的泥漿返回漿池(或罐)?；貪{的方式有：(1)人工端桶回漿：(2)自然壓力回漿，利用管道的坡度，使泥漿流回泥漿池；(3)利用泥漿泵抽回余漿：(4)負(fù)壓回漿，即利用下注式壓力注漿管道，用真空泵形成的負(fù)壓，把泥漿抽回到泥漿罐。在以上各種方式中，除第一種外，均屬于管道回漿。

鞏固：放漿后坯體很軟，不能立即脫模需經(jīng)過一段時間繼續(xù)排出坯體水分，增加其強(qiáng)度。這段時間稱為鞏固。鞏固是注漿成形的主要工序之一，其持續(xù)時間約為吃漿時間的一半。

在鞏固過程中由于模型繼續(xù)吸水，坯體含水率不斷下降，坯體由于水分排山而逐漸收縮。當(dāng)坯體含水率下降到19—20%左右時(即脫模點(diǎn))，鞏固過程結(jié)束，此時坯體很容易從模型內(nèi)取山。

脫模：從模型中取出粗坯的過程。脫模點(diǎn)的掌握是一個關(guān)鍵。脫模過早，坯休強(qiáng)度不夠，脫模困難，且脫模后坯體易塌陷；脫模過遲，坯體會發(fā)生開裂。

修粘：包括一次修坯、打眼與粘接等過程。傳統(tǒng)的注漿方式，脫模后的坯體內(nèi)外表面都很粗糙。一般需經(jīng)多次修坯，而且粘接的工作量也很大。現(xiàn)代采用高強(qiáng)石膏?；驑渲?，壓力注漿等手段，修粘的工作量已大為減少。修坯、打眼與粘接這些工作都需手工進(jìn)行，容易出現(xiàn)廢品，必須掌握好坯體含水率。

干燥：預(yù)干燥(也稱半干)，即將坯體含水率從15%～17%(粘接時的含水率)降低到8%左右。

傳統(tǒng)澆注方式，坯體的預(yù)干燥是在注漿車間內(nèi)進(jìn)行自然干燥的。在工人下班后的16小時內(nèi)，注漿車間內(nèi)保持高溫度(33～40℃)、高濕度(40%一60%)，使坯體緩慢的干燥。經(jīng)預(yù)干燥后，濕坯休的含水率從15%～17%下降到8%一10%。要注意防止因干燥過急或干燥不均勻，而造成廢品。

現(xiàn)代注漿方式一般采用熱風(fēng)直接對坯休進(jìn)行強(qiáng)制干燥，?；膳黧w預(yù)干燥收縮率為4%，粘土坯體預(yù)干燥收縮率為2%。

二次修坯(修刷)：是注漿成形的最后一道工序，將最終決定坯體的尺寸。修刷時坯體含水量要少、刷坯用水也要少，不能有油污。坯體修刷完畢后存放在28-35℃的室內(nèi)，準(zhǔn)備進(jìn)行施釉。