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(diǎn)無色正交雙錐結(jié)晶或白色至灰白色塊狀物或粉末。能風(fēng)化。在100時(shí)失去6分子結(jié)晶水。易溶于水，溶于稀氫氧化鈉溶液，不溶于乙醇和酸。熔點(diǎn)4048。低毒，1.固定和保護(hù)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(hù)高壓油氣層：當(dāng)鉆遇高壓油氣層時(shí)，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(hù)起來。3.封隔嚴(yán)重漏失層和其他復(fù)雜層：當(dāng)鉆遇嚴(yán)重漏失層時(shí)，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(yán)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(dāng)鉆遇其他復(fù)雜層（如易坍塌地層）時(shí)，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(fēng)化能力B、加固土C、配制速凝防水劑。D、修補(bǔ)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(nèi)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(yīng)生成硅膠和硅酸鈣凝膠，起到膠結(jié)和填充孔隙的作用，使土壤的強(qiáng)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(jié)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(shí)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(yīng)生成硅膠和硅酸鈣凝膠，起到膠結(jié)和填充孔隙的作用，使土壤的強(qiáng)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(jié)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(shí)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(shí)注入雙液混合器內(nèi)使其充分混合形成雙液漿。這種雙液漿具有價(jià)格便宜、無毒、凝結(jié)時(shí)間短、速度快

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

5、176;50°Be時(shí)，水玻璃濃度減小，凝結(jié)時(shí)問縮短。(4)其他條件相同時(shí)，水玻璃與水泥的體積比在03：11：1范圍內(nèi)時(shí)，水玻璃用量較少，凝結(jié)時(shí)間較短。水玻璃酸堿性對雙漿液的影響 水玻璃化學(xué)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(diǎn)是凝膠體有脫水收縮和腐蝕現(xiàn)象(主要是因?yàn)榘l(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(nèi)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(jié)石的強(qiáng)度問題 試驗(yàn)表

6、明，水泥、水玻璃雙漿液結(jié)石的抗壓強(qiáng)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(guān)系。 (1)水泥漿濃度的影響。水灰比越小，結(jié)石的抗壓強(qiáng)度越高。 (2)水玻璃溶液濃度的影響。水玻璃溶液的濃度對結(jié)石的抗壓強(qiáng)度影響較為復(fù)雜，當(dāng)水灰比較小時(shí)，隨著水玻璃濃度的增加，不同齡期結(jié)石的抗壓強(qiáng)度均提高(現(xiàn)場施工中水灰比一般為06)；當(dāng)水灰比較大時(shí)，則隨著水玻璃溶液濃度的增加，不同齡期結(jié)石的抗壓強(qiáng)度均出現(xiàn)不同程度的降低；當(dāng)水泥處于中間狀態(tài)時(shí)(如水灰比為1)，則規(guī)律性較差。水玻璃溶液的濃度對結(jié)石早期及后期強(qiáng)度影響不同，結(jié)石早期強(qiáng)度隨水玻璃溶液濃度的增加而增大，而后

7、期強(qiáng)度則是水玻璃溶液濃度越小抗壓強(qiáng)度越高。(3)水玻璃與水泥體積比(sc)的影響。水泥與水玻璃進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，要有一個(gè)合適的比例，在這個(gè)比例時(shí)，反應(yīng)可以完全，結(jié)石強(qiáng)度最高。當(dāng)水泥漿水灰比較大時(shí)(WC =1)，SC越小，結(jié)石強(qiáng)度越高；當(dāng)水泥漿水灰比較小時(shí)，適中的sc(SC= 0406)，結(jié)石強(qiáng)度更高。一般認(rèn)為，使用較濃的水泥漿(WC較小)，水玻璃用量也相應(yīng)較多；使用較稀的水泥漿時(shí)(WC較大)，則應(yīng)使用較少的水玻璃。SC對雙漿液結(jié)石早期強(qiáng)度及早期強(qiáng)度的增加影響較為明顯，SC越小，漿液結(jié)石的早期強(qiáng)度越高，強(qiáng)度增長越快。 根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)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(chǎn)性試驗(yàn)，效果得到驗(yàn)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(jī)拌制，然后輸送到立式雙桶儲(chǔ)漿攪拌機(jī)內(nèi)。水玻璃直接倒入儲(chǔ)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(jié)時(shí)間也可通過調(diào)節(jié)水灰比、水玻璃濃度及水泥漿與水玻璃比例來調(diào)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(gè)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(shí)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(shí)現(xiàn)的。灌漿時(shí)兩種漿液(水泥和水玻璃)分別從塞子內(nèi)管和外管進(jìn)入孔底以充分混合，而灌漿過程中所使用的外管與內(nèi)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(jù)。相關(guān)的管路連接見圖2所示。根據(jù)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(jié)速度和結(jié)石強(qiáng)度，因此需準(zhǔn)確控制

10、漿液配比及凝結(jié)時(shí)間。主要措施是嚴(yán)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(jié)束標(biāo)準(zhǔn) 所有裂隙、巖溶管道型滲水環(huán)境涌水封堵灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：采用在設(shè)計(jì)壓力下，當(dāng)吸漿量小于10 Lmin時(shí)，繼續(xù)灌注10 min結(jié)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(shí)，應(yīng)加強(qiáng)異常區(qū)可能連通部位的觀測，為節(jié)省漿液用量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)跑、冒、串、漏漿現(xiàn)象必須及時(shí)封堵處理后方可恢復(fù)灌漿。 (2) 灌漿工作必須連續(xù)進(jìn)行，若因故中斷，必須馬上處理，盡早恢復(fù)灌漿。如果中斷超過3

11、0 min，則應(yīng)進(jìn)行鉆孔沖洗，如沖洗無效，則應(yīng)掃孔。恢復(fù)灌漿時(shí)使用開灌比級的水泥漿進(jìn)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(shí)間內(nèi)停止吸漿，則該段灌漿應(yīng)視為不合格。(3) 灌漿施工過程中發(fā)現(xiàn)冒漿、漏漿時(shí)，根據(jù)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(jìn)行處理。若漏的是水或稀漿時(shí)可繼續(xù)灌注；若漏的是濃漿時(shí)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(jìn)行待凝，待凝時(shí)

12、間24 h。如恢復(fù)灌漿后吸漿量接近于零或停止吸漿時(shí)，此段作為不合格孔段，視情況進(jìn)行處理。對間歇灌漿時(shí)間超過30 min的孔段，采取重新掃孔、重復(fù)灌注的方法處理。若遇串漿情況，采用封堵被串孔進(jìn)行處理。8 封孔 (1)全孔灌漿工作完成后及時(shí)封孔。封孔前排除孔內(nèi)稀漿，將孔內(nèi)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(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，靈活采用封堵方法。 (2)封孔壓力不小于3 MPa，時(shí)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(qiáng)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