02材料浆液-珍藏版行业规范.docVIP

PAGE PAGE 6 第二节 灌浆材料及浆液 1 灌浆材料 水泥灌浆的主要材料是水泥和水，根据工程需要也可加入黏土、粉煤灰、膨润土、砂等掺合料和外加剂。 1.1 水泥 1.1.1 水泥的品种和技术性能 水泥是一种粉末状的水硬性无机胶凝材料。水泥的品种繁多，水利水电灌浆工程中使用最多的是普通硅酸盐水泥，根据工程条件也可使用硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和抗硫酸盐水泥。它们的技术特性如表2-2-1、表2-2-2和表2-2-3。 1.1.2 专用灌浆水泥 《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148-2001规定，灌浆用水泥的品质必须符合GB175 或采用的其它水泥的标准，同时要求帷幕灌浆和坝体接缝灌浆所用水泥的细度宜为通过80μm方孔筛的筛余量不大于5%。这就是说，当进行帷幕灌浆和坝体接缝灌浆时，如有可能采用的水泥应当比GB175、GB1344所要求的细度标准更高一些，通过80μm方孔筛筛余由10%以下提高到5%以下。实践证明一般的水泥厂家可以达到这一要求。 灌浆规范还提出，在特殊地质条件下或有特殊要求时，可使用干磨细水泥浆液、超细水泥浆液和湿磨水泥浆液。对于接缝灌浆当缝面张开度小于0.5mm时，可使用细度为通过71μm方孔筛筛余量小于2%的水泥浆液或细水泥浆液。为此，国内一些单位开发研制了多种细水泥浆液，这些水泥的主要技术性能如表2-2-4，颗粒级配曲线如图2-2-1。 表2-2-4 几种细水泥技术性能 水泥名称 生产方式 细度 主要特点 工程实例 研究或生产 单位 改性细水泥 在普通水泥中加入灌浆剂，使用棒磨机共同磨细。当使用量较大时，可在工地设厂加工 600 ～800 m2/kg之间，颗粒尺寸d50为6μm～10μm，d90=28.42μm，小于30μm颗粒的累计为95.78% 制浆工艺与普通水泥浆一样，生产能力强。价格较高、贮存不便 河北大黑汀水库坝基灌浆工程(花岗片麻岩)等 中国建筑材料研究院 超细水泥 在水泥厂加工生产 比表面积大于800 m2/kg、d50在3μm～5μm之间 细度高、有微膨胀性、早强。价格高、贮存不便 小浪底地下洞室混凝土裂缝漏水处理；长江三峡导流明渠和永久船闸基础固结灌浆等 上海洋泾水泥厂 湿磨水泥 使用盘磨机在现场加工，随磨随用 dmax40μm，d50=9.36μm，小于30μm颗粒的累计为92.2% 需配置专用湿磨机，可随用随磨，价格较低 长江三峡二期工程帷幕灌浆（花岗岩）；江西万安水利枢纽基岩帷幕灌浆（粉细砂岩） 长江科学院 湿磨水泥 使用微粉磨机在现场加工，随磨随用 比表面积600 ～800 m2/kg之间， d90=20μm，d50=8.1μm 同上 云南渔洞水库坝基帷幕灌浆（玄武岩）；黄河小浪底二号洞F1断层补强灌浆（断层泥、角砾） 中国水利水电基础工程局科研所 图2-2-1 三种水泥颗粒级配曲线 1-超细水泥；2-改性水泥；3-普通硅酸盐水泥 2 浆液的性能 灌浆浆液是一种固液两相的流体，有着复杂的流体性质。其中直接影响浆液的可灌性、浆液结石的性质，从而决定灌浆效果特性主要有水灰比、密度、析水率、黏度、屈服强度和凝结时间等。在一般情况下，纯水泥浆可不进行室内浆液试验。但掺加有掺合料和外加剂的水泥系混合浆液应进行必要的室内浆液性能试验，必要时还应进行浆液结石性能试验。 在施工现场一般应进行浆液密度、温度、漏斗黏度和析水率的检测和控制。 2.1 水灰比和密度 浆液中水与水泥含量的比值称为浆液水灰比，我国多采用质量比，美国和欧洲国家也采用体积比。浆液的密度是指单位体积的浆液的质量，单位g/cm3。 3 浆液结石的性能 主要讲 压滤作用对浆液结石性能的影响 实验证明水泥水化所需水分仅相当于水泥重量的25%左右，而灌浆施工所使用的水泥浆液中的水分远大于此，其中的大部分只起着改善浆液的流动性，方便浆液输送的作用。在实际灌浆过程中，当浆液充满岩石裂隙后继续施加压力进行注浆，浆液中的多余水分就会在灌浆压力作用下排出，然后凝固形成水泥结石，这种作用就是压滤作用。表2-2-15为采用模拟压滤作用的“压力滤水成型仪”成型的水泥浆液结石试件进行试验得到的结果，从表中可以看出： 表2-2-15 水泥浆液压滤试验成果示例 水 泥 种 类 编号 水灰比 浆液 密度 (g/cm3) 压滤 压力 (MPa) 压滤 时间 (min) 结石 密度 (g/cm3) 浆液结石抗压强度（MPa） 7d 28d 普 硅 水 泥 YP-1 5 1.085 0.3 25 2.053 14.08 24.56 YP-2 2 1.235 0.3 25 2.173 16.30 31.33 YP-3 2 1.270 0.3 5 2.160 11.84 21.53 YP-4 2 1.270 0.