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1、N e wM a t e r i a l s灌浆材料的发展现状与展望王元光(华南理工大学材料科学与工程学院5 1 0 6 4 0)黄文新(广州市地下铁道总公司)摘要：灌浆I 法作为防渗补强加固的一种重要手段，其灌浆材料起着至关重要的作用e 本文对灌浆材料的种类及其使用性能作7 详细的描述。同时对今后浆材的发晨方向提出7 展望，关键词：灌浆灌浆材料1 0注浆法出现于1 9 世纪初，注浆工法在水利水电工程中多称灌浆法。采用灌浆技术以解决土建工程的有关技术难题至今已有一个世纪的历史。浆液注人到地层中去的方式是该工法的关键。随着注浆技术的广泛应用，注浆材料得到了较大的发展。注浆材料从最早的石灰和黏土、
2、水泥，j j tl 发展到今天的水泥一一水玻璃浆液、各种化学浆液。而注浆材料的开发与应用，又反过来推动了注浆工法在更广泛的领域内的应用。通常说B,匀i l 浆材料是指浆液中的主剂。注浆材料必须是能固化的材料。习惯上把注浆原材料分为粒状材料和化学材料两个系统。而浆液是同主剂、固化剂，以及溶剂、助剂经混合后所配成的液体，分为溶液型和悬浊液型两大类。1 灌浆材料的种类及其特点1 1 溶液型浆材溶液型浆材又叫化学浆材，可分为水玻璃类、木质素类灌浆材料、丙烯酰胺类灌浆材料、丙烯酸盐类灌浆材料、聚氨酯类灌浆材料、环氧树脂灌浆材料、甲基丙烯酸酯类灌浆材料、脲醛树脂类、其它类化学灌浆材料。1 1 1 水玻璃类
3、灌浆材料水玻璃(硅酸钠)是化学灌浆中最早使用的一种材料，水玻璃类浆液是由水玻璃溶液和相应的胶凝剂组成。其无机胶凝剂有氯化钙、铝酸钠、氟硅酸、磷酸、草酸、硫酸铝、混合钠剂等，有机胶凝剂有醋酸、酸性有机盐、有机酸酯、醛类(乙二醛类)、聚乙烯醇等。二氧化碳亦可与水玻璃溶液在被灌体内生成硅酸凝胶。灌浆用水玻璃模数在2 4-3 4 之间为宜，水玻璃溶液 万方数据的浓度在3 5-4 5。B e 为宜。水玻璃类浆材主要特点及性能：(1)胶凝时f a-J 从瞬间-2 4，J,B,1-不等；(2)固砂体强度可达6 M P a；(3)粘度从1 2-2 0 0 1 0 3 p a s；(4)可灌性好，渗透系数可达1
4、 0 5 1 0 6 c m S，可灌人0 1 m m 以上的土层。(5)毒副作用小，造价低。1 1 2 木质素类浆液木质素类浆液由纸浆废液、胶凝剂和促凝剂等组成。木质素类浆液包括铬木素和硫木素浆液两种。铬木素浆液的固化剂是重铬酸钠。但重铬酸钠毒性大，难以大规模使用。硫木素浆液是在铬木素浆液的基础上发展起来的，是采用过硫酸铵完全代替重铬酸钠，使之成为低毒、无毒木质素浆液，是一种很有发展前途的注浆材料。浆液及胶凝体主要性能特点：(1)浆液的粘度较小1 2-5 1 0 3 p a s)，可灌性好，渗透系数为1 0 3-1 0 4 c m S 的基础，均可适用于灌注。(2)防渗性能好，用铬木质素浆液
5、处理后的基础，其渗透系数可达1 0 7-1 0 8 c m s。(3)浆液的胶凝时间可在几十秒至几十分钟之间调节。(4)固沙体强度在0 4 M P a 以上。(5)原料来源广，价格低廉。1 1 3 丙烯酰胺类浆液(丙凝浆液)丙烯酰胺类浆液，国内又称丙凝浆液，是以丙烯酰胺为主剂，和其他交联剂，促凝剂和引发剂等材料所组成。常用的交联剂为N N 一亚甲基双丙烯酰胺(简称M)，引发剂为过硫酸镀(N H。)2 S 2 0 8 ，常用的促凝剂有一二甲基丙腈(C H 3)2 N C H 2 N C H 2 C N 和三乙醇胺 N(C 2 H 4 0 H)3 ，缓凝剂一般用铁氰化钾(称简K F)。浆液及凝胶体
6、的主要特点：(1)浆液粘度小。与水接近，常温标准浓度下黏度为1 2 1 0 3 p a s。(2)可灌性良好，浆液能渗入粒径小于0 0 1 毫米的土层或渗透系数大于1 0 4 c m S 的被灌体。(3)胶凝B G i B-可准确地控制在几秒至数十分钟之间。因此既可用于堵住大流量的集中涌水，也可用于细微裂隙N e wM a t e r i a l s的防渗处理。(4)凝胶体的渗透系数为1 0 玑1 0 c m S，固砂体的渗透系数可达1 0 8 c m S，可以认为是不透水的。(5)凝胶体的抗压强度较低，约为0 2 0 8 M P a，在较大裂隙内的凝胶体易被挤出，因止1：2 用于防渗注浆。(
7、6)浆液及凝胶体耐久性较差，且有一定毒性。(7)丙烯酰胺浆液价格较贵，材料来源也较小。(8)丙凝浆液与铁质易起化学作用，具有腐蚀性。1 1 4 丙烯酸盐类浆液丙烯酸盐是由丙烯酸和金属组成的有机电解质。加人交联剂后就生成不溶于水的聚合物。丙烯酸盐浆液是由一定浓度的单体、交联剂、引发剂、缓凝剂等组成的水溶液。常用的交联剂多为N N t-亚甲基双丙烯酰胺和六氢一1，3，5三丙烯酰基一均三嗪，丙烯酸盐常采用氧化还原引发体系，通过游离基聚合反应生成不溶于水的含水凝胶。浆液和凝胶体主要性能：(1)聚合反应开始前，粘度基本保持不变。聚合反应一旦开始，粘度急剧变化，具有很快达到最终凝胶的性能。(2)浆液可灌r
8、 性好，丙烯酸盐浆液更浸润土粒，对地基内的微细孔隙有较好的可灌性。(3)浆液胶凝时间可在数秒到数d、B,l 内控制。(4)凝胶体的渗透系数在1 0 7-1 0 一t O c m S 之间，固砂体的渗透系数在1 0 5 1 0 一S c m S 之间。(5)固砂体抗压强度在0 3-1 M P a 之间。1 1 5 聚氨酯类浆液聚氨酯类浆液分非不溶性聚氨酯浆液(简称P H)和水溶I l 生聚氨酯类浆液(简称S P M)。(1)非水溶性聚氨酯类浆液非水溶性聚氨酯是由多异氰酸酯和多羟基化合物聚合而成。不溶于水，只溶于有机溶剂中。其浆液和凝胶体主要性能如下：浆液相对密度1 0 3 6-I 1 2 5，是
9、非水溶性的，遇水开始反应，因此不易被地下水冲稀，可用于动水条件下堵漏，封堵各种形式的地下、地面及管道漏水，止水效果好。浆液遇水反应时，放出C 0。气体，使浆液产生膨胀，向四周渗透扩散，直到反应结束时止。由于膨胀而产生了二次扩散现象，因而有较大的扩散半径和凝固体积比。浆液黏度低，可注性能好，可与水泥注浆相结合；万方数据1 2N e wM a t e r i a l s采用单液系统注浆，工艺设备简单。固砂体抗压强度高，一般在0 6 I M P a，其凝胶体抗压强度可达3 M P a，有时可作为补强材料。抗渗性能好，渗透系数可达1 0。6 1 0 8 c m s。浆液遇水开始反应，所以受外部水或水蒸
10、气影响较大，在存放或施工时应防止外部水进人浆液中。不污染环境。注浆后，管道、设备需用丙酮、二甲苯等溶剂清洗。(2)水溶性聚氯酯类浆液水溶性聚氨酯浆液是由预聚体和其他外加剂所组成。其与P M 的主要区别在于S P M 所用的聚醚是环氧乙烷聚合物，而P H 所用的聚醚是环氧丙烷聚合物，前者具有亲水性。浆液与凝胶体主要性能和特点：浆液能均匀地分散或溶解在大量水中，凝胶后形成包有大量水的弹性体。浆液相对密度1 1 0，黏度0 I P a S 左右。凝胶时间在数秒到数十分钟内可调。固砂体抗压强度为0 卜5 M P a，凝胶体强度可达2 M P a。可用于水工建筑物及地下工程的防渗堵漏。1 1 6 环氧树
11、脂类浆液环氧树脂具有强度高，粘结力强，收缩小，化学稳定性好等特点。其粘结力和内聚力均大于混凝土，因此对于恢复结构的整体性，能起很好的作用。但其浆液黏度大、可注性小、憎水性强、与潮湿裂缝黏结力差。1 1 7 甲基丙烯酸酯类浆液(甲凝)甲基丙烯酸酯类浆液是一种化学补强灌浆材料。其浆液和凝胶体主要性能特点如下：(1)黏度低，在2 5。C 时仅为5 7 1 0 卅P a S。(2)可灌性好，可注入0 0 5 毫米的细微裂缝。在0 2 o 3 M P a 压力下，浆液可渗入混凝土内4-6 厘米。(3)聚合后的强度和黏结力较高。(4)甲凝为憎水材料，液态时怕水，在注浆前，必须用风吹干裂缝和在浆液内加入一定
12、的阻聚剂等。1 1 8 脲醛树脂浆液脲醛树脂类浆液是以脲醛树脂或脲一甲醛为主剂，加入一定量的酸性固化剂所组成的浆液。脲醛树脂浆液有脲醛树脂浆液、脲一甲醛浆液、改性脲醛树脂浆液。脲醛树脂浆液主要特点：(1)粘度低，在1 03 P a-S 范围内。可实现单液或双液注浆。(2)凝胶时间在十几秒到几十分钟内可调。(3)抗压强度在4-S M P a 之间。(4)固砂体抗渗系数为1 0 也1 0 5 c m S1。1 9 丙强浆液丙强浆液是在丙凝浆液基础上发展起来的，它主要是以丙凝与脲醛树脂作为注浆材料的一种化学注浆浆液。丙凝浆液主要性能特点：1 1)浆液相对密度为1 1 9 一I 2 0。(2)浆液粘度
13、为(5 6)1 0 3 P a S。1 3)胶凝时间在数分钟到数小日寸内可调。1 4)固砂体渗透系数可达lO 一8 c m s。抗压强度可达0 1 7 M p a。2 悬浊液型浆材悬浊液型浆材是指固体颗粒悬浮在水中的注浆材料。主要包括纯水泥浆、水泥黏土浆、水泥水玻璃浆等。2 1 水泥浆液注浆工程中最常用的是普通硅酸盐水泥。水泥细度是决定水泥性能的重要因素之一。纯水泥浆的主要性能如下：(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1 6 s，大至1 3 9 s。(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2 2 0 M P a
14、。(5)结石率可达9 9(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。(7)为改善水泥浆性能，可掺人掺合料如黏性土、水玻璃、粉煤灰等。2 2 水泥黏土类浆液水泥黏土浆液是由水泥黏土按一定比例混合而成。作 万方数据为加固注浆时，黏土掺量一般为5 7 6 1 5。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。浆液凝胶体主要性能如下：1 1)黏度随水灰比及黏土用量而变，从0-6 5 s 之间可调。(2)凝结时间较长。1 3)结石率比纯水泥浆液高，可达1 0 0。(4)抗压强度可达1 3 6 M P a。2 3 黏土类浆液黏土来源
15、广泛，成本低廉。多用于病险土工堤坝的防渗注浆工程。为改善黏土类浆液性能而研制了黏土水玻璃浆液。黏土4 0-6 0 水玻璃为黏土的1 0-1 5，熟石灰为黏土重量的i-3。其余为水。浆液的主要性能为：凝结时间为几十秒至几十分钟，黏度为2 0-3 0 s，渗透系数为1 0 5 1 0 6 C m s。2 4 水泥水玻璃类浆液水泥水玻璃浆液亦称C S 浆液，是以水泥和水玻璃为主剂，两者按一定的比例采用双液方式流入，必要时加入速凝剂或缓凝剂所组成8,b；I 浆材料。它克服了单液水泥浆的凝结时间长且不酋趴b J-六T-牟m l、结石率低等缺点，提高了水泥注浆的效果，扩大了水泥注浆的适用范围。可用于防渗回
16、固。水泥水玻璃浆液的特点：(1)浆液凝胶时间可控制在几秒到几十分钟范围内；1 2)波美度越小，胶凝越快；水玻璃掺量越少，胶凝越快：1 3)结石体抗压强度较高可达1 0 2 0 H P a；结石率可达1 0 0。(4)结石体渗透系数为1 0 3 c m S；1 5)可用于裂隙为0 2 m 以上的岩体或粒径为1 m 以上的砂层；1 6)材料来源丰富，价格较低廉；(7)对环境及地下水无毒性污染，但有N a 0 H 碱溶出，对皮肤有腐蚀性；(8)结石体易粉化，有碱溶出，化学结构不稳定。2 5 微细水泥浆液微细水泥浆液又叫H C 浆液，其平均粒径为4 Im。最大粒径为1 0“m。这个特性使M C 浆液能
17、够渗人渗透系数为N e wM a t e r i a l s1 0 七1 0。4 c m S 的细砂层和岩石的细裂隙中。微细水泥浆液及结石体的主要性能特点：(1)浆液的凝结时间可以用水玻璃在2 0 s 至几分钟的范围内调节。(2)结石体抗压强度高，可达2 5 M P a：固砂强度可高达6 2 M P a。(3)可灌性强，能注人0 1-0 2 m 的细砂中。(4)对于1：1 的浆液，浆液析水率 5，析水历时2 h以上，稳定性大大提高。(5)具有良好的工作环境，无毒，结石具有较高8,9 N久性。对裂缝中的钢筋无腐蚀。对裂隙的湿度不敏感。(6)固砂体渗透系数可达1 0 1 0 一6 c m s。3
18、灌浆材料的发展方向传统的水泥和黏土类颗粒材料由于粒度大，可灌性低，难以满足各种地层类型的不同要求。传统的水玻璃类灌浆材料固结强底低，且生成的凝胶产物对环境有一定的污染。目前使用的高分子化学浆材施工成本较高，在经济性及耐久性方面使用其难以大量使用。且都有一定程度的毒性，易污染环境并危及人的身体健康。郑守仁院士指出：灌浆材料的环保问题、耐久性问题以及不适应不同环境开发新品种材料是今后灌浆材料研究的方向。因此寻求渗透性强、可注|生好、无污染、固结体强度较高、凝胶时间易于控制、价格便宜和施工方便等综合性能指标高及成本较低的绿色新型灌浆材料是今后材料学界和工程界研究开发的共同课题。据此，笔者认为新型无机
19、胶凝材料的研究开发及现有粒状材料的细化是今后注浆材料的发展方向。1 3 万方数据灌浆材料的发展现状与展望灌浆材料的发展现状与展望作者：王元光，黄文新作者单位：王元光(华南理工大学材料科学与工程学院,510640)，黄文新(广州市地下铁道总公司)刊名：广东建材英文刊名：GUANGDONG BUILDING MATERIALS年，卷(期)：2002，(11)引用次数：2次 相似文献(10条)相似文献(10条)1.期刊论文 蒋硕忠 灌浆材料与灌浆工艺研究-水利水电技术2001,32(9)介绍了40多年来长江科学院在灌浆材料研究、仪器设备研制、工艺技术开发、灌浆效果检测和其他修补材料的开发应用等方面的
20、发展概况,论述了灌浆与环保的关系,提出了灌浆专业今后如何发展的建议.2.期刊论文 郭蕾.鲁统卫.谷强.刘志国.Guo Lei.Lu Tongwei.Gu Qiang.Liu Zhiguo 用高性能灌浆剂配制灌浆材料的性能与工程应用研究-工业建筑2007,37(9)对高性能灌浆剂以及用灌浆剂配制的灌浆材料的性能展开研究,试验证明,利用PO 52.5R(或PO 42.5R)水泥、河砂、细石,掺加所开发的灌浆剂,配制出的灌浆材料技术性能优异,施工方便,成本低廉.可以根据实际情况配制灌浆材料以满足不同工程的需要,该产品已在几十项工程中得到了应用.3.期刊论文 徐利芬.冀红伟.XU Li-fen.JI
21、Hong-wei 浅谈采用HSC新型灌浆材料进行隧洞阻水灌浆的方法-红水河2009,28(1)大伙房水库输水工程六河标段,围岩破碎、地下水丰富,开挖后仍然有大量渗、漏水,对二次混凝土衬砌施工产生了很大影响,为保证二次混凝土施工的质量,对严重渗、漏水部位采用HSC新型灌浆材料进行二次隧洞灌浆的方法,并成功抑制了大量渗、漏水的发生.4.期刊论文 殷素红.王元光.文梓芸.余其俊.YIN Su-hong.WANG Yuan-guang.WEN Zi-yun.YU Qi-jun 碱激发碳酸盐矿灌浆材料的制备与模拟灌浆试验-材料科学与工程学报2007,25(4)碱激发碳酸盐矿灌浆材料是一种新型无机灌浆材料
22、.本文从硅酸钠溶液的改性、碳酸盐矿的粉磨和浆液的制备等三方面详细分析说明了其制备过程,并通过实验室模拟灌浆试验研究了灌浆效果、可灌性影响因素和适宜的灌浆工艺参数.研究结果表明,碱激发碳酸盐矿灌浆材料可以采用浆液制备与灌浆施工结合于一体的连续化灌浆工艺,进行单液灌浆;配方为碳酸盐矿粉硅酸钠溶液水=1.00.60.1的灌浆材料可灌性好,灌注的砂柱体抗压强度和抗渗性能良好.5.学位论文 蔡胜华 长江三峡工程复合灌浆材料与施工技术研究 2006 举世瞩目的长江三峡工程，坝基范围内存在不同规模的断层破碎带等地质缺陷，含遇水极易软化的含泥夹层，变形模量一般为0.21.0GPa，作为建筑基础，受力后将产生压
23、缩变形和剪切变形，对建筑物基础应力传递极为不利。本文借鉴一些成功的工程经验，针对断层构造岩、含泥夹层的性状和特点，进行了CW系列改性环氧化学灌浆材料研制、干磨超细灌浆水泥和灌浆工艺和技术研究，提出采用高压水泥化学复合灌浆对类似F215断层进行灌浆加固处理，为三峡工程处理类似断层处理提供材料和技术支撑。研制的CW系列改性环氧化学灌浆材料，以憎水性为主兼具亲水性，在灌浆压力的推动下，能以浆驱水，可灌性好，固结体强度高，与干、湿含饱和水及有压流动水的被灌载体粘接强度优于国内外同类产品，抗渗性能和耐久性能优良。配与相适应的施工工艺和设备，能灌入湿磨水泥，改性水泥物无法灌入的断层、泥化夹层的微细裂缝。超
24、细水泥的理化性能、浆材性能研究表明：水泥磨细后强度和可灌性得到显著提高，但需水量增大。在采用小水灰比灌浆时必须掺加一定量减水剂，以提高浆材的流动度，可制得较理想的稳定性浆材。采用热分析技术、XRD、SEM等方法对水灰比、外加剂、环境温度对干磨细水泥水化性能及显微结构的影响研究表明：水灰比增加水泥速率加快，水化程度提高；水泥石中CH含量随水灰比增大明显增大；掺加减水剂后，水化放热峰后移，放热速率减小，如水化时温度提高，水化热放热明显提高，相同龄期结石随着水灰比增大，搅拌时间延长，结石水化产物间搭接变得疏松，有害孔也随之增加，搅拌时间以不超过2h为宜；随着水化龄期增长，凝胶体、CH和钙矾石等水化产
25、物增加，结构逐渐致密。灌浆工艺研究与工程应用结果表明：采用研制的化学灌浆成套设备和高压水水泥-化学复合灌浆和高喷冲洗预处理工艺技术是可行的，断层部位岩体经过干磨细水泥灌浆和高压作用下化学浆液长时间浸润、渗透，疏松、半疏松断层构造岩及泥化夹层，灌后钻孔静弹模及取芯试样力学指标表明断层带变形模量可达到5GPa以上，影响带变形模量大于12GPa，其他力学指标也相应增加，断层的防渗性能、整体力学性能得到了很大提高，达到设计要求。6.会议论文 颜亨吉.何丹.仲晓林 水泥基灌浆材料建材行业标准的编制说明 2006 20世纪90年代以来,我国各行各业引进大型设备数量迅速增加.这些大型设备的安装必须采用水泥基
26、灌浆材料进行二次灌浆.而这种灌浆材料在国际上的价格十分昂贵.为了替代进口产品,中国建材研究院和中国冶金建筑研究院等单位率先研制出了我国自己的灌浆材料,其性能要优于国外同类产品,产品的主要特点为:无收缩、早强高强、大流动度、不泌水、粘结强度高、对钢筋无锈蚀.产品问世以来,全国生产灌浆材料的厂家迅猛发展,灌浆材料的生产量逐年增加,年销约2万吨,较好地满足了国内大型设备高质量安装之需要.由于该灌浆材料性能优异,不仅可用于大型设备的灌注、锚固,预应力孔造二次灌浆,还可广泛应用于地铁、隧道等地下工程施工缝的嵌固、混凝土梁柱的加固修补以及可做自流平材料等,该材料的发展应用前景十分看好.随着我国加入WTO,
27、也将给该种材料提供较大的市场.目前,美国、日本、德国等国家已有该种产品标准,而我国尚没有相应标准,为了适应当今形势需要,与国际接轨,使产品检验有据可依和提高产品质量,制定该产品标准势在必行.为此,中国建筑材料工业协会以中建材协标发(2003)010号文向中国建筑材料科学研究院水泥与新型建材所下达了标准的制订任务.本文介绍其水泥基灌浆材料建材行业标准的编制说明。7.学位论文 王红喜 高性能水玻璃悬浊型双液灌浆材料研究与应用 2007 由悬浊型浆液(A液)与水玻璃(B液)混合而成的水玻璃悬浊型双液灌浆材料具有凝胶时间短、浆液不易流失等特点，可以起到及时填充、加固、防水培漏等目的，被广泛应用于隧道壁
28、后注浆、帷幕灌浆、软地基加固等工程。针对普通水泥水玻璃悬浊型双液灌浆材料存在凝胶时间不稳定、产物稳定性和抗地下水侵蚀性能差等主要问题，本文对其组成与性能进行了系统研究，提出高性能水玻璃悬浊型双液灌浆材料的设计思路和方法，探明其结构形成机理，为高性能水玻璃悬浊型双液灌浆材料的设计、制备提供了重要的理论依据。结合普通水泥水玻璃快速胶凝和碱激发硅铝质胶凝材料的特点，本文建立了高性能水玻璃悬浊型双液灌浆材料的理想结构模型，并通过水泥复合偏高岭土一水玻璃灌浆材料的Na固化性能和抗水溶蚀性能进行了试验验证，提出其组成结构应是以(Na,Ca)-Si-Al-H类沸石凝胶物质(后期生成)为主、C-S-H(早期生
29、成)为辅的复合共存密实结构，其组成要素为水玻璃、能自发稳定地或在水玻璃作用下迅速释放出Ca的物质、活性硅铝质材料。根据钢渣含CS、CS、f-CaO和Ca(OH)等组成的特点，提出以钢渣复合粉煤灰、矿渣或偏高岭土等硅铝质材料取代水泥形成低水灰比A液，开发出一种新型的高性能水玻璃悬浊型双液灌浆材料，该材料具有良好的工作性能、高固结性能、高耐久性能、节能和环保、高性价比等特点。系统研究了聚合物PAM和减水剂掺量、水玻璃模数和掺量、粉料种类、A液水灰比对灌浆材料的工作性能和胶凝性能的影响规律，确定了配制高性能水玻璃悬浊型双液灌浆材料的主要技术参数，提出其配合比设计方法。采用Na固化率、SiO溶出量、T
30、DS、EC、结石体强度变化和质量损失率、体积稳定性、抗渗性等方法系统评价灌浆材料的耐久性能，对比研究了纯水泥(CO)、钢渣(C1)、钢渣+粉煤灰+矿渣(C2)、钢渣+粉煤灰+偏高岭土(C3)四个系列双液灌浆材料的耐久性能，研究表明，其性能优劣顺序依次为：C3C2C1CO。通过XRD、SEM、IR、MIP和综合热分析技术分析了高性能水玻璃悬浊型双液灌浆材料的水化硬化机理及结构形成过程，从本质上阐明了其高耐久机理。论文在系统研究了高性能水玻璃悬浊型双液灌浆材料的组成、结构与性能之间关系的基础上，结合武汉长江隧道工程快速加固工程，进行了高性能水玻璃悬浊型双液灌浆材料的制备、灌注工艺及参数等工程应用技
31、术研究，并成功进行了工程应用。灌浆效果表明，该材料可以完全取代水泥水玻璃双液灌浆材料进行工程灌注，具有显著的社会、经济效益。运用生命周期评价体系(LCA)评价了其对环境的影响，结果表明该材料是一种利废、节能、低污染的高绿色度材料。8.会议论文 梁锋 化学灌浆材料的专业化生产及袖阀管灌浆技术简介 2005 目前主要化学灌浆材料分化学浆材(固结材料)和施工器材及辅助材料两部分，化学浆材分改性环氧树脂、聚氨脂、丙烯酞胺、木质素、单宁素、水泥一水玻璃、酸性水玻璃等。施工器材及辅助材料包括灌浆机械、成孔机械、灌浆管材、灌浆馄合器、造孔专业辅材等。本文根据目前化学灌浆市场材料、机械的情况，对其专业化生产提
32、出自己的见解，希望能引起有关企业重视。9.会议论文 殷素红.王元光.文梓芸.余其俊 碱激发碳酸盐矿灌浆材料的制备与模拟灌浆试验 2006 本文从硅酸钠溶液的改性、碳酸盐矿粉的粉磨和浆液的拌制三个方面详细说明了碱激发碳酸盐矿灌浆材料的制备过程,并通过实验室模拟灌浆试验研究了这种新型灌浆材料的可灌性影响因素、灌浆参数和灌浆效果.10.学位论文 袁进科 水泥改性与新型固结灌浆材料研究 2008 在以危岩加固、水库防渗、钻孔堵漏、矿山堵水和地基处理为主要目的的各类地质工程中必须大量采用灌浆施工技术，这种灌浆施工的实质就是利用液压、气压或电动化学原理，把某些能固化的浆液注入地层裂缝或孔隙中，以改善其物理
33、力学性质，满足工程目的要求。大量工程实践表明，灌浆材料的选用与灌浆施工质量乃自整个工程的成败有着十分紧密的关系。因此，如何立足国内工程材料实际改善性能满足工程灌浆要求，进而研究性能可靠、成本低廉、使用方便的新型灌浆材料是地质工程专业技术人员的重要任务。本文首先对灌浆材料和相关灌浆理论进行了分析研究。在此基础上分别对普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥的灌浆性能进行了系统的测试分析，明确了灌浆改性的目标和方案。针对普通硅酸盐水泥在高水灰比条件下灌注凝结时间过长、早期强度不高的特点，提出了降低水灰比、掺加减水剂和促凝早强剂的复合外加剂改性研究思路，通过大量的实验研究，确立了适用于普通水泥灌浆的两套实验改性
34、方案，可供不同条件下选用。针对硫铝酸盐水泥流动性不好，凝结时间太快、早期强度高后期强度不足的缺点。明确了改善流动性，调节凝结时间，保证后期强度持续增长的改性研究思路。得出了以掺加减水剂、缓凝剂为主要特征的复合外加剂改性体系，经系统的实验研究表明，这是一种完全适用于硫铝酸盐水泥的灌浆改性方案。上述研究成果针对工程实际，立足材料来源，改性方案简便，具有较强的实际应用意义。系统地论述和研究了专用工程固结灌浆材料的研制问题，这是目前国内外关注的热点。在对普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥进行改性的基础上，按照固结灌浆材料的使用要求，提出了由硫铝型主料和石膏石灰型辅料两部分组成的新型固结灌浆材料体系。分别对主
35、料和辅料进行了分析研究，探讨了主料和辅料各自的性能特点，研究了主辅料之间组成的最佳比例关系，针对不同辅料特点提出了相应的优化方案。上述工作突破了粒状灌浆材料研究以水泥为基础的常规研究思路，提出的优化方案具有原料来源广阔，生产加工方便，性能稳定可靠等特点。针对新型固结灌浆材料的应用问题，着重在水灰比应用和外加剂的选择方面进行了比较系统的实验研究，提出了一系列应用方案和性能控制，可供生产现场根据实际需要选择使用。上述研究思路和实验成果，对于今后进一步提高和完善新型固结灌浆材料性能，具有重要的借鉴和指导意义。引证文献(2条)引证文献(2条)1.张海娟.左双宇 尾矿库排洪系统渗漏封堵措施研究期刊论文-采矿技术 2009(4)2.刘广钧.江海民.李光耀.田煙.丁庆军 矿渣-硫铝酸盐水泥灌浆材料试验优化期刊论文-科技创新导报 2009(20)本文链接：http:/