配制改性水泥浆液,通常不采用的材料是()。
配制改性水泥浆液,通常不采用的材料是()。
A 、细砂
B 、粉煤灰
C 、硅粉
D 、膨润土
参考答案:
【正确答案:A】
灌浆浆液材料
灌浆工程中所用的浆液是由主剂(原材料)、溶剂(水分或其分溶剂)及各种外加剂混合而成。通常所提的灌浆材料是指浆液中所用的主剂。外加剂可根据在浆液中所起的作用,分为固化剂、催化剂、速化剂、速凝剂、缓凝剂和悬浮剂等。
1.浆液材料分类
浆液材料分类的方法很多,如:
1)按浆液所处状态,可分为真溶液、悬浮液和乳化液
2)按工艺性质,可分为单浆液和双浆液
3)按主剂性质,可分为无机系和有机系等。
通常浆液材料可按以下进行分类:
基础工程施工技术
(1)粒状浆材
粒状浆材是指由水泥、粘土、沥青以及它们的混合物制成的浆液。通常绝大多数采用纯水泥浆、水泥粘土浆和水泥砂浆,以上又称为水泥基浆液。
水泥基浆液是以水泥浆为主的浆液,在地下无侵蚀性条件下,一般都采用普通硅酸盐水泥。这种浆液是一种悬浊液,能形成强度较高的、渗透性较小的结石体。它取材容易配方简单,价格便宜,不污染环境,故成为国内外常用的浆液。但由于常用的水泥颗粒较粗,一般只能灌注直径大于0.2mm的孔隙,而对土中孔隙较小者就不易灌进。国内所用浆液粒较粗,一般粗砂以下的颗粒就很难灌入。超细水泥是由极细的水泥颗粒组成的无机材料,和一般水泥浆相比,它有较好的渗透性能,能渗入细砂层(渗透系数为10-3~10-4cm/s)和岩石的细裂隙中。与一般化学浆材比,它具有较高的强度和较好的耐久性能。
水泥浆的水灰比,一般变化范围为0.6~2.0,常用的水灰比是1∶1。为了调节水泥浆的性能,有时可加入速凝剂或缓凝剂等附加剂。常用速凝剂有水玻璃和氯化钙,其用量约为水泥重量的1%~2%常用的缓凝剂有木质磺酸钙和酒石酸,其用量约为水泥重量的0.2%~0.5%。
常在水泥浆中掺入的各种附加剂,见表7-18。
(2)化学浆材
化学浆材的品种很多,包括环氧树脂类、甲基丙烯酸酯类、聚氨酯类、丙烯酰胺等、木质素类和硅酸盐类等。
硅酸盐(水玻璃)仍然是当前主要的化学浆材,它占目前使用的化学浆材的90%以上。由于其无毒、价廉和可灌性好等优点,欧美国家根据技术经济指标,依旧将硅酸盐浆材列在其他所有化学浆材的首位。
表7-18 水泥浆的附加剂及掺量表
水玻璃[Na2O·n(Na2O·nSiO2)]在酸性固化剂作用下可产生凝胶。水玻璃类浆液有很多种,表7-19介绍的为几种较有实用价值和性能较好的浆液。
表7-19 水玻璃类浆液组成、性能及主要用途
水玻璃水泥浆是由水玻璃溶液与水泥浆混合而成,它也是一种用途广泛、使用效果良好的灌浆材料。所具有的特点为:①浆液的凝结时间可在几秒钟到几十分钟内准确地控制②凝固后的结石率高③结石的抗压强度较高等。
各种浆液材料对地层的适应性,见表7-20。
表7-20 各种浆液材料适用范围表
2.浆液材料选择要求
1)浆液应是真溶液而不是悬浊液。浆液粘度低流动性好,能进入细小裂隙。
2)浆液凝胶时间可以从几秒至几小时范围内随意调节,并能准确地控制,浆液一经发生凝胶就在瞬间完成。
3)浆液的稳定性好。在常温常压下,长期存放不改变性质,不发生任何化学反应。
4)浆液无毒无臭。对环境不污染,对人体无害,属非易爆物品。
5)浆液应对注浆设备、管路、混凝土结构物、橡胶制品等无腐蚀性,并容易清洗。
6)浆液固化时无收缩现象,固化后与岩石、混凝土等有一这粘接性。
7)浆液结石体有一定抗压和抗拉强度,不龟裂,抗渗性能和防冲刷性能好。
8)结石体耐老化性能好,能长期耐酸、碱、盐、生物细菌等腐蚀,且不受温度和湿度的影响。
9)材料来源丰富,价格低廉。
10)浆液配制方便,操作容易。
现有灌浆材料不可能同时满足上述要求,一种灌浆材料只能符合其中几项要求。因此在施工中要根据具体情况选用某一种较为合适的灌浆材料。
贴瓷砖和贴石材的水泥同一批次能否只送检一次
贴瓷砖和贴石材的水泥同一批次同期、同步使用且在有效期内可送检一次。
通用水泥:
一般土木建筑工程通常采用的水泥。通用水泥主要是指:GB175—2007规定的六大类水泥,即硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。
(1)水泥:加水拌和成塑性浆体,能胶结砂、石等材料既能在空气中硬化又能在水中硬化的粉末状水硬性胶凝材料。
(2)硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、0%~5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥,分P.I和P.II,即国外通称的波特兰水泥。
(3)普通硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、6%~20%混合材料,适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为普通硅酸盐水泥(简称普通水泥),代号:P.O。
(4)矿渣硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、20%~70%粒化高炉矿渣和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为矿渣硅酸盐水泥,代号:P.S。
磁砖、石材粘贴以及砌筑等都要用到水泥砂浆,它不仅可以增强面材与基层的吸附能力,而且还能保护内部结构,在建筑建筑、装修工程中,水泥砂浆是必不可少的胶凝材料。
水泥出厂质量合格证应有生产厂家质量部门的盖章;其试验报告应有试验编号,以便与试验室的有关资料查证核实,并应有明确的结论,签字盖章齐全;生产厂家的水泥28天强度补报单不能缺少;
现场抽样检验批
袋装水泥200t.同一生产厂、同一等级、同一品种、同一批号且连续进场的水泥,袋装不超过200t为一检验批,从20代水泥均分抽样送检.
散装水泥500t散装水泥的抽样是从散装库卸料或输送水泥运输机具上,在规定的出厂编号吨位范围内进行取样,因此进场检验批次是指水泥厂的出厂批次.
使用单位必须认真查看水泥的有效期,在有效期内使用必须做复试。
对于过期的水泥,必须重新复试,并须认真查看试验报告中各项实测数值是否符合规范中规定的标准数值;对于存在质量问题的水泥,根据试验报告的数据可降级使用,但必须经过有关技术负责人签字批准,且应注明使用工程的名称、使用的部位。如果是连续施工的工程,其相邻两次水泥试验的时间也不得超过其有效期。
与水泥出厂合格证和试验报告有关的施工资料还有施工组织设计、设计变更、洽商记录、技术交底、施工日志、混凝土及砂浆配合比申请通知单、混凝土及砂浆试件试压报告、试验编号等,因此水泥的合格证、试验报告不仅应与实际所用的工程、部位的水泥相符,还应与以上施工资料对应一致。
灌浆施工工艺
1.注浆施工方法的分类
注浆施工方法的分类主要有两种,一是按注浆管设置方法分类,二是按注浆材料混合方法或灌注方法分类,见表7-23。
表7-23 注浆施工方法分类表
(1)按注浆管设置方法分类
1)钻孔方法。该法主要是用于基岩或砂砾层或已经压实过的地基。这种方法与其他方法相比,具有不使地基土扰动和可使用填塞器等优点。但一般工程费用较高。
2)打入方法。当灌浆深度较浅时,可用打入法,即在注浆管顶端安装柱塞,将注浆管或有效注浆管用打桩锤或振动机打进地层中的方法。为了拆卸柱塞,而将打进后的注浆管拉起,所以就不能从上向下灌注。采用有效注浆管时,在打进过程中孔眼堵塞较多,洗净又费时间。
3)喷注方法。这是在比较均质的砂层或注浆管打进困难的地方而采用的方法。这种方法是利用泥浆泵和喷嘴进行水射流来设置注浆管。因容易扰动地基,所以不是理想的方法。
(2)按灌注方法分类
1)一种溶液一个系统方式。将所有的材料放进同一箱子中,预先做好混合准备,再进行注浆,这适用于凝胶时间较长的情况。
2)两种溶液一个系统方式。将A溶液和B溶液预先分别装在各自准备的不同箱子中,分别用泵输送,在注浆管的头部使两种溶液汇合。这种在注浆管中混合进行灌注的方法,适用于凝胶时间较短的情况。对于两种溶液,可按等量配合或按比例配合。
3)两种溶液两个系统方式。将A溶液和B溶液分别放在不同的箱子中,用不同的泵输送,在注浆管(并列管、双层管)顶端流出的瞬间,两种溶液就汇合而注浆。这种方法适用于凝胶时间是瞬间的情况。
(3)按注浆方法分类
1)钻杆注浆法。钻杆注浆施工法是把注浆用的钻杆(单管),由钻孔到所规定的深度后,把注浆材料通过钻杆注入地层中的一种方法。钻孔达到规定深度后的注浆起点,如图7-45所示。与其他注浆法比较,钻杆注浆法的优点是容易操作,施工费用较低。其缺点是浆液沿钻杆和钻孔的间隙容易往地表喷浆,浆液喷射方向受到限制,即为垂直单一的方向。
图7-45 钻杆注浆施工方法
2)单过滤管注浆法。单过滤管(花管)注浆法如图7-46所示。把过滤管先设置在钻好的地层中,并填以砂,管与地层间所产生的间隙(从地表到注浆位置)用填充物(粘性土或注浆材料等)封闭,不使浆液溢出地表。一般从上往下依次进注浆。每注完一段用水将管内的砂冲洗出后,反复上述操作。这样逐段往下注浆的方法比钻杆注浆方法的可靠性高。单过滤管注浆的优点是:在较大的平面内可得到同样的注浆深度。注浆施工顺序是自上而下地进行,注浆效果可靠。化学浆液从多孔扩散,且水平喷射渗透易均匀。注浆管设置和注浆工件分开,注浆容易管理。化学浆喷出的开口面积比钻杆注浆的大,所以一般只采用较小的注浆压力很少出现急剧变化。其缺点是:注浆管加工及注浆的设置麻烦,造价高。注浆结束后回收注浆管困难,且有时可能成为施工障碍。
图7-46 单过滤管注浆法施工顺序
3)双层管双栓塞注浆法。该法是沿着注浆管轴限定在一定范围内进行注浆的一种方法,即在注浆管中有两处设有两个栓塞,使注浆材料从栓塞中间向管外渗出,其施工顺序如图7-47所示。
钻孔:通常用优质泥浆进行护壁,很少用套护壁
插入双层管:为使封填材料的厚度均匀,应设法使双层管位于钻孔的中心
浇注封填材料:用封填材料转换孔内泥浆,浇注时应避免封填材料进入管内,并严防孔内泥浆混入封填材料中
图7-47 双层管双栓塞注浆法施工顺序
灌浆:待封填材料具有一定强度后,在管内放入带双塞的灌浆管进行灌浆。
封填材料都采用以粘土为主、水泥为辅的低强度配方,为了提高封填材料的脆性,有时还掺入细砂或采用粉粒含量较高的粘性土。
4)双层管钻杆注浆法。双层管钻杆注浆法是将A、B两浆液分别送到钻杆的端头,浆液在端头所安装的喷枪里或从喷枪中喷出之后就混合而注入地基。双层管钻杆注浆法的注浆设备及其施工原理与钻杆法基本相同,不同的是双层管钻杆法的钻杆在注浆时为旋转注浆,同时在端头增加了喷枪。注浆顺序等也与钻杆注浆相同,但段长较短,注浆密实,注入的浆液集中,不会向其他部位扩散,所以原则上可采用定量注浆方式。
2.注浆施工的机械设备
目前常用的注浆施工机械及其性能见表7-24。注浆泵是采用双液等量泵,所以检查时要检查两液能否等量排出是非常重要的。搅拌和混合器根据不同的化学浆液和不同的厂家而有各自的型号。在城市的房屋建筑中,通常注浆深度在40m以内,而且是小孔钻孔,所以钻机使用立轴式回转油压钻机。
表7-24 注浆机械设备的种类和性能表
3.灌浆
(1)灌浆施工
1)定孔位、并进行复测。
2)钻机与注浆设备就位,且应就近安装,注浆管线应固定,不宜过长,一般为30~50mm,以防压力损失。
3)钻孔:①将钻杆对准所标孔位,开孔钻进至设计深度②采用双层管双栓塞注浆施工时,钻孔过程中通常采用优质泥浆进行护壁,或用套管护壁③为防止钻孔过程中大量泥砂涌出,钻孔应严格按照操作工艺进行。
4)压水试验:对于钻杆注浆,注浆前为检验土层的密实程度及孔之间的连通性,可用压力小于注浆压力的清水作压力试验。
5)插管、封填及提升套管:①对于单过滤管(花管)注浆施工,成孔后要先把过滤管设置在钻好的土层中,再向管内填砂。对于管与地层间所产生的间隙(从地表到注浆位置)用粘性土或注浆材料等封闭,以防注浆时浆液溢出地表。
②对于双层管双栓塞注浆施工,成孔后要先插入套管,在套管中再插入外管,在套管与外管之间注入封填材料,然后将套管拔出。
6)安装注浆管:①在确定注浆管内无阻塞物后,即可进行注浆管安装。为减少拔管时的阻力,在注浆管上可上防水板。
②注浆管安放好后,在注浆管管口加上闷盖,以防止杂物进入。用顶杆顶紧注浆管,缓慢地将套管拔出。
7)浆液配制:①按设计要求的水灰比用高速拌浆机拌和水泥浆液。水灰比可取0.6~2.0,常用水灰比为1.0。拌和浆液的水温不得超过30~50℃。
②当注浆需要水玻璃时,要在浓水玻璃中加水稀释,边加水边搅拌,并用玻美计测试其浓度。施工中采用的水玻璃玻美度为30~45。
③将配制好的化学浆液和水泥浆液各送入搅拌式储浆桶内备用。
8)注浆:①先启动注浆泵,通过注浆管路将浆液注入被加固的土体。
②当采用单过滤管(花管)注浆法施工时,应从钻杆内灌入封闭泥浆,并在注浆孔上部先灌入封顶浆以封堵地面裂缝,防止冒浆、串浆,然后插入金属花管注浆。封闭泥浆7d的抗压强度应为0.3~0.5MPa。
③单过滤管(花管)注浆法注浆时,一般从上往下依次进行注浆。每注完一段用水浆管内的砂冲洗出,再进行该段注浆。反复上述操作,完成整个注浆段的注浆。
④双层管双栓塞注浆法注浆时,将带有花管和止浆塞的注浆芯管先插入注浆管孔底,接上注浆管路后,根据每次注浆段的长度,进行第一段注浆。第一段注浆完成后,浆芯管后退,进行第二段注浆,如此下去,直至整个注浆段完成。
⑤注浆用的浆液应经过搅拌机充分搅拌均匀后才能开始注浆,并应在注浆过程中不停地缓慢搅拌,搅拌时间应小于浆液初凝时间。浆液在泵送前应经过筛网过滤。注浆施工时宜采用自动流量和压力记录表,并应及时对资料进行整理分析。
⑥注浆过程中应尽可能控制流量和压力,防止浆液流失。⑦注浆顺序应按跳孔间隔方式进行,并应采用先外围后内部的注浆施工方法。⑧提管、回填。注浆完成后应立即拔管,若拔管不及时,浆液会把注浆管凝固住而造成拔管困难。拔管时宜使用拔管机。用塑料管注浆时,注浆芯管每次上拔高度应为300mm花管注浆时,花管每次上拔高度宜为500mm。拔出管后应及时刷洗注浆管,以便保持清洁、通畅。拔出管后在土中留下的孔洞,要用水泥砂浆或土料填塞。
9)夏季施工时,在注浆体静止时,不得将盛浆桶和注浆管路暴露于阳光下,以防浆液凝固。冬季施工时对注浆管路、注浆泵和储浆桶等应采取保温措施,以防浆液冻结。
(2)施工中应注意的问题
1)注浆孔的钻孔孔径一般为70~110mm,垂直偏差应小于1%。注浆孔有设计角度时,倾角偏差不得大于20″。
2)注浆压力一般与加固深度的覆盖压力、建筑物的荷载、浆液粘度、灌注速度和灌浆量等因素有关。注浆过程中压力是变化的,初始压力小,最终压力高,在一般情况下每深1m压力增加20~50kPa。
3)若进行第二次注浆,化学浆液的粘度应较小,不宜采用自行密封式密封圈装置,宜采用两端用水加压的膨胀密封型注浆芯管。
4)灌浆结束后要及时拔管,否则浆液会把管子凝住而增加拔管难度。用塑料阀管注浆时,注浆芯管每次上拔高度应为330mm,花管注浆时,花管每次上拔或下钻高度宜为500mm。拔出管后在土中留下的孔洞,应用水泥砂浆或土料填塞。
5)灌浆的流量一般为7~10L/min。对充填型灌浆,流量可适当加快,但也不宜大于20L/min。
6)在满足强度要求的前提下,可用磨细粉煤灰或粗灰部分替代水泥,掺入量应通过试验确定。一般掺入量约为水泥重量的20%~50%。
7)为了改善浆液性能,可在水泥浆液拌制时加入一些外掺剂,如加速浆体凝固的水玻璃,一般掺加量为0.5%~3%提高浆液扩散能力和可泵性的表面活性剂(或减水剂),用三乙醇胺等,其掺入量为水泥用量的0.3%~0.5%提高浆液的均匀性和稳定性,防止固体颗粒离析和沉淀而掺加的膨润土,其掺入量不宜大于水泥用量的5%。
8)冒浆处理。土层的上部压力小,下部压力大,浆液就有向上抬高的趋势。灌注深度大上抬不明显,而灌注深度浅,浆液上抬较多,甚至会溢到地面上来,此时可采用间歇灌注法,即让一定数量的浆液灌注入上层孔隙大的土中,暂停灌注,让浆液凝固,几次反复,就可把上抬的通道堵死,也可加快浆液的凝固时间,使浆液出注浆管就凝固。工作实践证明,需加固的土层之上应有不少于1m厚的土层,否则,应采取措施防止浆液上冒。
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