聚氨酯防水材料与施工技术灌浆材料种类

（ 3 ）水泥的分散剂和悬浮剂
纯水泥浆由水和水泥按一定的比例混合而成，常用的 水灰比变化在 0.5 ∶ 1 ～ 5 ∶ 1 之间，高水灰比仅对提 高浆液的可灌性有利，而对岩土加固意义不大。为了降 低水泥浆的粘度，提高浆液的流动性，增加浆液的可注 性，往往要加入分散剂。另外单液水泥浆易沉淀析水， 为了使水泥颗粒能较长时间悬浮于水中，就需要加入悬 浮剂。实际上分散剂跟悬浮剂很难严格区别开来，有些 药剂加入水泥浆之后，既能起到分散作用，又能起到悬 浮作用。悬浮剂有膨润土、高塑粘土。分散剂（塑化剂 ）常用亚硫酸盐纸浆废液、食糖、硫化钠等，以增加浆 液的可注性。
水泥浆液
注浆工程中最常用的是普通硅酸盐水泥。水泥浆在各 种灌浆材料中使用最广,多用于岩石、基础或构筑物的加 固及防渗堵漏、堤坝的接缝处理、后张法预应力混凝土的 孔道灌浆以及制作压浆混凝土等。主要性能如下：
（1） 材料来源广泛，成本较低，无毒性，施工工艺 简单方便。
（2） 黏度随水灰比而变，可小至16s，大至139s。 （3） 凝结时间随水灰比的增加而延长，从数小时到 数十小时。 （4） 抗压强度可达22.0MPa。 （5） 结石率可达99%· （6） 稳定性差，易沉淀析水，在地下水流速较大的 条件下注浆时，浆液易受水的冲刷和稀释。
理想灌浆材料的具备条件
(5)浆液对注浆设备、管道、混凝土结构物等无 腐蚀性，并容易清洗； (6)浆液固化时无收缩现象，固化后与岩体、混 凝土等有一定的粘结力； (7)结石体具有一定的抗压、抗拉强度，抗渗性 好，抗冲刷及耐老化性能好； (8)材料来源丰富，价格便宜； (9)配制方便、操作简单。
灌浆材料
浆液凝胶体主要性能如下： （1） 黏度随水灰比及黏土用量而变，从0~65s之间可调。 （2） 凝结时间较长。 （3） 结石率比纯水泥浆液高，可达100%。 （4） 抗压强度可达13.6MPa。 （ 5 ）浆液无毒性，对地下水和环境无污染，较之使用化学药 剂为添加剂的浆液更安全。 （ 6 ）浆液材料来源丰富，价格低廉，采用单液注入工艺，设 备简单，操作方便；
（ 2 ）水泥的速凝早强剂
为了控制水泥浆的扩散范围，缩短注浆工程的时 间和提高注浆堵水效果，加入速凝早强剂将起到很 好的效果。一般水泥的速凝早强剂是复合附加剂， 品种如水玻璃、三乙醇胺加氯化钠及二水石膏加氯 化钙等，其对浆液的影响见表 8-7 。 三乙醇胺可 用与二乙醇胺混合液代替，成本可大大降低。
灌浆材料
▪ 指在压力作用下注入地层、岩石或构筑物的缝隙
、孔洞中，达到增加承载能力、防止渗漏及提高 构筑物整体性能等效果的流体材料。
灌浆材料由主剂、溶剂(水或其它溶剂)及外加剂（固化 剂，稳定剂等）混合而成。通常所说的灌浆材料是指浆 液中的主剂。灌浆材料必须是能固化的材料
灌浆材料
主剂
加入溶剂 加入助剂
浆液
固结 一定温度和压力
结石体
灌浆材料固结过程示意图
理想灌浆材料的具备条件
(1)浆液的初始粘度低、流动性好、可注性强，能 渗透到细小的裂隙或孔隙内； (2)凝胶时间可以在几秒—几十分钟范围内任意调 整，并能准确控制； (3)稳定性好，在常温、常压下较长时间存放不改 变其基本性质，存放受温度的影响小； (4)无毒、无臭、不污染环境；
灌浆材料种类
粒状材料
化学材料
水泥浆 粘土浆
水泥粘土浆 粉煤灰浆 水玻璃类 丙烯酰胺类 环氧树脂类 聚氨酯类 木质素类 脲醛树脂类 丙烯酸树脂类
粒状浆材
由固体颗粒和水组成的悬浮液。由于固体颗粒悬浮在 液体中，所以这种浆液容易离析和沉淀，沉降稳定性 差，结石率低。另外，浆液中含固体颗粒尤其是较大 颗粒，使浆液难以进入土层细小裂隙和孔隙中。由于 这种浆液具有来源丰富、成本较低、工艺设备简单、 操作方使等特点，在各类工程中仍广泛使用。
膨润土是一种水化能力极强、膨胀性大和分散 性很高的活性粘土，在国内外工程中被广泛采用。
水泥粘土浆
水泥黏土浆液是由水泥黏土按一定比例混合而成。作为加固注浆时 ，黏土掺量一般为5%~15%。由于黏土的分散性高，亲水性好，因 而沉淀析水性较小。水泥黏土浆液的稳定性大大提高。综合了水泥 浆的结石强度高和粘土浆的浆液稳定性好、价格便宜等优点，使用 范围比较广，并可根据不同要求选择不同的水泥-粘土配合比。
（ 4 ）水泥的其他外加剂
根据工程需要，往往在水泥浆中加入其他一些外加剂 ，如缓凝剂、流动剂、加气剂、膨胀剂、防析水剂等（ 表 8-8 ），以满足注浆工程的特殊需要， 值得注意的是 由于具体使用的水泥品种和牌号、出厂日期以及各种添 加剂的质量不尽相同，故使用之前应根据施工条件的具 体情况，先进行小型实验，以确定切实可行的配方。
粘土浆
使用最早的灌浆材料。粘土的颗粒细,亲水性 好，易分散，制成的浆液稳定性好，价格低廉，但 其结石强度和粘结力都很低，抗渗压的能力也弱， 仅用于低水头的临时性防渗工程中。
粘土浆
粘土是一种重要的矿物原料。由多种水合硅酸 盐和一定量的氧化铝、碱金属氧化物和碱土金属氧 化物组成，并含有石英、长石、云母及硫酸盐、硫 化物、碳酸盐等杂质,其矿物成分主要为高岭石、 蒙脱石及伊利石。 粘土矿物的颗粒细小，常在胶 体尺寸(1nm－1000nm)范围内，呈晶体或非晶体 ，大多数是片状，少数为管状、棒状。
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纯水泥浆的基本性能
纯水泥浆是指不包括附加剂，只有水泥和水调制而 成的浆液，随着水灰比的增大，水泥浆的粘度、密度、结 石率、抗压强度等明显降低，初凝、终凝时间逐步延长。
外加剂
为了满足实际工程需要，一般都要加入外加剂来 调节水泥浆的性能。 （ 1 ）水泥的速凝剂，是一种能够缩短水泥凝固时间的化 学药剂。水泥速凝剂的种类很多，有氯化钙、食盐、水玻 璃、纯碱、石膏、硫酸钠、碳酸钾、漂白粉等。复合特效 速凝剂有红星一号、阳泉 Ⅰ 形和“ 711 ”型速凝剂。在一 般情况下，水泥浆还是采用古老的办法，即是在水泥浆中 加入占水泥重量 5% 以下的氯化钙或占水泥重量 3% 以下 的水玻璃（水玻璃也是一种常用的速凝剂，加入量为 2% ～ 3% 时，凝固期可缩短 30% ～ 40% 。但如果加入量少 于 2% ，则有延长初凝时间的作用）。711 ”型速凝剂起 速凝作用的主要成分是铝酸钠，它是氧化铝与碳酸钠在高 温作用下的产物。