水泥、水玻璃性能

1、水泥漿水玻璃水泥漿的功能是固井。功能分析試劑。防火劑。黏合劑。水泥漿由水、水泥、外加劑和外摻料組成。性能特點無色正交雙錐結晶或白色至灰白色塊狀物或粉末。能風化。在100時失去6分子結晶水。易溶于水，溶于稀氫氧化鈉溶液，不溶于乙醇和酸。熔點4048。低毒，1.固定和保護套管：鉆井過程中所下的套管，都必須通過固井作業(yè)將它固定起來。套管外的水泥石可減少地層對套管的擠壓2.保護高壓油氣層：當鉆遇高壓油氣層時，易發(fā)生井噴事故，要提高鉆井液密度以平衡地層壓力，鉆完高壓油氣層后，必須下套管固井，將高壓油氣層保護起來。3.封隔嚴重漏失層和其他復雜層：當鉆遇嚴重漏失層時，可采取降低鉆井液密度和（或）加堵漏材料的

2、方法鉆井，鉆完嚴重漏失層后，也必須下套管固井，將它封隔起來，使它不影響后面的鉆井。當鉆遇其他復雜層（如易坍塌地層）時，也可在鉆完該層后用下套管固井的方法解決。用途A、涂刷材料表面，提高其抗風化能力B、加固土C、配制速凝防水劑。D、修補磚墻裂縫E、硅酸鈉水溶液可做防火門的外表面。F、可用來制作耐酸膠泥，用于爐窖類的內襯。加固土壤將水玻璃與氯化鈣溶液交替注入土壤中，兩種溶液迅速反應生成硅膠和硅酸鈣凝膠，起到膠結和填充孔隙的作用，使土壤的強度和承載能力提高。常用于粉土、砂土和填土的地基加固，稱為雙液注漿。配制速凝防水劑水玻璃可與多種礬配制成速凝防水劑，用于堵漏、填縫等局部搶修。這種多礬防水劑的凝結速

3、度很快，一般為幾分鐘，其中四礬防水劑不超過1min，故工地上使用時必須做到即配即用。加固土壤將水玻璃與氯化鈣溶液交替注入土壤中，兩種溶液迅速反應生成硅膠和硅酸鈣凝膠，起到膠結和填充孔隙的作用，使土壤的強度和承載能力提高。常用于粉土、砂土和填土的地基加固，稱為雙液注漿。速凝防水水玻璃可與多種礬配制成速凝防水劑，用于堵漏、填縫等局部搶修。這種多礬防水劑的凝結速度很快，一般為幾分鐘，其中四礬防水劑不超過1min，故工地上使用時必須做到即配即用。水泥、水玻璃雙液漿是以水泥和水玻璃作為灌漿材料的主劑，按要求的比例同時注入雙液混合器內使其充分混合形成雙液漿。這種雙液漿具有價格便宜、無毒、凝結時間短、速度快

4、、結石強度高等特點，不僅具有水泥漿液的優(yōu)點，而且還有化學漿液的一些特性，凝結時間可以從幾秒鐘到幾十分鐘任意調節(jié)，灌后結石率可達100，可灌性比純水泥漿明顯提高。漿液中水玻璃含量與凝結時間關系，水玻璃的摻入量一般在水泥漿體積的25一60之間時，凝結時間較短、變化平緩。水泥、水玻璃雙漿液試驗成果表明，水泥、水玻璃雙漿液的凝結時間呈以下規(guī)律： (1)水玻璃模數(shù)較大時，SiO2含量高，凝結時間短，結石強度高；水玻璃模數(shù)較小時，SiO2含量低，凝結時間相對較長，結石強度較低。 (2)其它條件相同時，隨水泥漿濃度的增加，凝結時間縮短。 (3)其他條件相同，水玻璃濃度為30&#

5、176;50°Be時，水玻璃濃度減小，凝結時問縮短。(4)其他條件相同時，水玻璃與水泥的體積比在03：11：1范圍內時，水玻璃用量較少，凝結時間較短。水玻璃酸堿性對雙漿液的影響 水玻璃化學灌漿材料大致分為在堿性區(qū)域凝膠化的堿類漿材和中性一酸性區(qū)域凝膠化非堿類漿材(即所謂的堿性水玻璃和酸性水玻璃)。 堿性水玻璃漿液的主要缺點是凝膠體有脫水收縮和腐蝕現(xiàn)象(主要是因為發(fā)生SiO2的溶脫現(xiàn)象)，其耐久性較差并對環(huán)境有污染。 酸性水玻璃可在中性區(qū)域內凝膠，凝膠體沒有堿溶出，不存在堿性水玻璃的腐蝕現(xiàn)象和環(huán)境污染問題，耐久性較好。雙漿液結石的強度問題 試驗表

6、明，水泥、水玻璃雙漿液結石的抗壓強度主要取決于水泥漿液的水灰比，并與水玻璃溶液的濃度、水玻璃與水泥漿液的比例有關系。 (1)水泥漿濃度的影響。水灰比越小，結石的抗壓強度越高。 (2)水玻璃溶液濃度的影響。水玻璃溶液的濃度對結石的抗壓強度影響較為復雜，當水灰比較小時，隨著水玻璃濃度的增加，不同齡期結石的抗壓強度均提高(現(xiàn)場施工中水灰比一般為06)；當水灰比較大時，則隨著水玻璃溶液濃度的增加，不同齡期結石的抗壓強度均出現(xiàn)不同程度的降低；當水泥處于中間狀態(tài)時(如水灰比為1)，則規(guī)律性較差。水玻璃溶液的濃度對結石早期及后期強度影響不同，結石早期強度隨水玻璃溶液濃度的增加而增大，而后

7、期強度則是水玻璃溶液濃度越小抗壓強度越高。(3)水玻璃與水泥體積比(sc)的影響。水泥與水玻璃進行化學反應時，要有一個合適的比例，在這個比例時，反應可以完全，結石強度最高。當水泥漿水灰比較大時(WC =1)，SC越小，結石強度越高；當水泥漿水灰比較小時，適中的sc(SC= 0406)，結石強度更高。一般認為，使用較濃的水泥漿(WC較小)，水玻璃用量也相應較多；使用較稀的水泥漿時(WC較大)，則應使用較少的水玻璃。SC對雙漿液結石早期強度及早期強度的增加影響較為明顯，SC越小，漿液結石的早期強度越高，強度增長越快。 根據上述試驗結果，在錦屏輔助洞涌水封堵灌漿過程中，

8、選擇水玻璃摻人量為水泥漿體積的30開展現(xiàn)場灌漿生產性試驗，效果得到驗證。水泥、水玻璃雙漿液拌制 水泥漿液采用ZJ一400型立式高速耐磨攪拌機拌制，然后輸送到立式雙桶儲漿攪拌機內。水玻璃直接倒入儲漿桶中。兩種漿液均采用3SNS型灌漿泵或BW20040灌漿泵直接泵入。 不同的是輸送水玻璃的灌漿泵上安裝帶控制閥的回漿管，以控制兩種漿液的配比。5 灌漿管路連接及漿液控制 雙液灌漿中的漿液變換：雙漿液的凝結時間也可通過調節(jié)水灰比、水玻璃濃度及水泥漿與水玻璃比例來調節(jié)。 雙液灌漿管路連接：可以在孔口混合，也可在孔底混合?？卓跐{液混合器安裝于灌漿孔口，每個灌

9、漿管路均安裝了自制的高壓逆止閥，以防止?jié){液倒流堵塞灌漿管路。施工過程中，為防止因瞬時高壓造成事故，針對可能超壓灌漿的特殊情況(>10MPa)，采取在泵前安裝自制的高壓卸壓安全閥的措施，取得了滿意的效果?？椎谆旌鲜峭ㄟ^孔底混合雙液塞實現(xiàn)的。灌漿時兩種漿液(水泥和水玻璃)分別從塞子內管和外管進入孔底以充分混合，而灌漿過程中所使用的外管與內管是可拆卸的。在施工過程中，取得了兩種漿液以6070 Lmin的速度快速注入的正常數(shù)據。相關的管路連接見圖2所示。根據不同的孔深，采用不同長度的雙液灌漿塞。這給施工帶來了極大的方便。雙液灌漿控制：堵漏灌漿最重要的是凝結速度和結石強度，因此需準確控制

10、漿液配比及凝結時間。主要措施是嚴格控制兩種漿液的配比，特別是水玻璃的注入量，施工過程中采用回漿管控制流量的方法得到解決。漿液的結束標準 所有裂隙、巖溶管道型滲水環(huán)境涌水封堵灌漿結束標準：采用在設計壓力下，當吸漿量小于10 Lmin時，繼續(xù)灌注10 min結束該段灌漿。 27 特殊情況處理 (1) 灌漿過程中遇斷層、巖脈、溶洞等異常區(qū)時，應加強異常區(qū)可能連通部位的觀測，為節(jié)省漿液用量，當發(fā)現(xiàn)跑、冒、串、漏漿現(xiàn)象必須及時封堵處理后方可恢復灌漿。 (2) 灌漿工作必須連續(xù)進行，若因故中斷，必須馬上處理，盡早恢復灌漿。如果中斷超過3

11、0 min，則應進行鉆孔沖洗，如沖洗無效，則應掃孔?；謴凸酀{時使用開灌比級的水泥漿進行灌注，如注入率為中斷前的90以上，即可采用中斷前水泥漿的比級繼續(xù)灌注，如注入率為中斷前的7090，逐級加濃漿液繼續(xù)灌注，如注入率小于中斷前的70，且在短時間內停止吸漿，則該段灌漿應視為不合格。(3) 灌漿施工過程中發(fā)現(xiàn)冒漿、漏漿時，根據具體情況采用嵌縫、表面封堵、降低壓力、加濃漿液、限流、限量、間歇等方法進行處理。若漏的是水或稀漿時可繼續(xù)灌注；若漏的是濃漿時降低壓力，直至漏漿停止，逐漸升壓至原來壓力繼續(xù)灌注。如降壓無效再變濃水灰比灌注，如降壓和變濃均無效，且漏漿量接近注入量，停止灌注進行待凝，待凝時

12、間24 h。如恢復灌漿后吸漿量接近于零或停止吸漿時，此段作為不合格孔段，視情況進行處理。對間歇灌漿時間超過30 min的孔段，采取重新掃孔、重復灌注的方法處理。若遇串漿情況，采用封堵被串孔進行處理。8 封孔 (1)全孔灌漿工作完成后及時封孔。封孔前排除孔內稀漿，將孔內污物沖洗干凈。隧洞腰線以上部位的灌漿孔采用“全孔灌漿封孔法”封孔，腰線以下部位根據現(xiàn)場實際情況，靈活采用封堵方法。 (2)封孔壓力不小于3 MPa，時間不小于30 min，孔口壓摸齊平。 (3)封孔材料采用摻輕燒MgO(摻量4與水泥重量比)的高抗?jié)B性水泥漿，強度等級M25，水泥漿的水灰比不大于05：1。 (4)對孔口以下1015 cm深的孔段用抗壓