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第3章灌浆浆液 大坝基岩灌浆 第3章灌浆浆液lpar;大坝基岩灌浆rpar; 第三章 灌浆浆液 灌浆浆液基本上可分为两类。一类是悬浮液，系采用固体颗粒浆材，例如水泥、粘土、沙等制成的浆液，其颗粒处于分散的悬浮状态；另一类是真溶液，系由化学浆材，例如环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸盐等制成的浆液。 基岩固结灌浆和帷幕灌浆均以水泥基浆液为主，遇到一些特殊地质条件，例如断层、破碎带、微细裂隙等，当使用水泥浆液难以达到预期效果时，方采用化学灌浆材料作为补充，并且化学灌浆也多是在水泥灌浆基础进行的。 第一节 浆液的选择 在大坝地基处理灌浆施工中，浆液的选择非常重要，在很大程度上直接关系到帷幕的防渗效果，地基岩石在固结灌浆后的力学性能、以及灌浆工程的费用。因此研究灌浆材料及其配浆工作一直是灌浆工程中的一个重要课题。通过多年来的试验研究和工程实践，在灌注浆液方面取得了很大成绩。 由于灌浆的目的和地基地质条件的不同，组成浆液的基本材料和浆液中各种材料的配合比例也有很大变化。一般讲用于大坝岩石地基灌浆的浆液应具备下列性能： 1.水泥浆液中水泥颗粒应具有一定细度，便于充填基岩中微细裂隙，通常的说法是，颗粒细度应为裂隙宽度的1/3～1/5，方能有效的充填，例如水泥粒径为80μm时，能灌入0.24 ～0.40mm宽度的岩体裂隙。 2.浆液应具有较好的稳定性，析水率低，因为固体颗粒过早析水沉积，将会影响浆液继续灌注。 3.浆液需具有良好的流动性，粘度不宜过大，以有利于灌注施工和增大浆液的扩散范围。 4.浆液填满岩体裂隙硬化形成结石后，应致密、均一，并具有良好的防渗性能、必要的强度和粘 结力。帷幕灌浆水泥结石在长时期高水头作用下，应能保持稳定，不产生溶蚀和破坏，耐久性强，28天强度宜达到5～10MPa；固结灌浆水泥结石应能满足地基安全承载和稳定的要求。 第二节 浆液性能试验 浆液密度与浆液所用浆材的配比直接相关，只要知道浆材配比，使用绝对容积的原理，就可以计算出浆液密度。浆液密度宜使用比重秤测定，因其简单易行，测值较准。浆液密度也可采用波美比重计测定，但其测值欠准，尤其不适于在浓度大的浆液中测试。 析水现象是由于浆液中固体颗粒的沉积而引起的，沉积后所析出的水的体积（V1）与浆液体积(V)的 比值，即α=V1/V,称为析水率。 水泥浆的析水率与浆液的浓度、水泥颗粒细度以及水泥品种等因素有关，同样水泥品种，同样水灰比的情况下，水泥颗粒愈细，析水率愈小。 常用的试验方法为，取200mL水泥浆，盛于直径相同有刻度的玻璃量筒内（例如直径为3.5cm高度为25cm），用塞子塞紧加以摇荡或在量筒内使用长棍快速搅拌，使浆液混合均匀。然后将量筒静放在试验 台上，水泥颗粒开始下沉，清水厚度自上向下逐渐增加，每隔一定时间，读记清水厚度一次，一直继续到清水高度呈稳定状态停止。稳定标准一般是连续三个析水值的读数相同或者有微小差距。这个析水的全过程时间称为析水时间。 最好是同时做几组平行试验，以其平均值作为试验成果。试验工作宜在常温20℃左右的情况下进行。 三、浆液流动性 水泥浆液流动性与浆液所用的水灰比直接相关，水灰比愈大，稠度愈小，流动性表现为愈大。但水泥的品种、细度、浆温等因素对其也有一定影响。 水泥浆液流动性经常采用标准漏斗或马什(Marsh)漏斗测定。两种漏斗的规格尺寸见图3-1 和图3-2。测试成果以秒（s）表示。 本文中使用“浆液流动性”一词，表示其现在后“四”流变参数文中所述的塑性粘度有所区别。 即以前称之为1006型泥浆粘度计。 测试方法：用清水将漏斗和量杯 冲洗干净，在漏斗上面设置过滤网，用以除掉浆液中的杂质。用手紧堵漏斗下部细管的管口。先用量杯将其下部200mL浆液通过过滤网注入漏斗内，继之将其上部500mL浆液注入。而后将量杯放在漏斗下，让500mL容积向上。手指离开漏斗细管下口，同时开动秒表，记下漏斗内流出500mL浆液所历经的时间，这个时间就代表浆液的流动性，以秒数表示。 用标准漏斗测得清水流出的时间一般应为15s，如测出时间不是15s，则测出值可用下式予以校正： η1∶D=15∶S η1=15D/S η1—校正值； D—实测浆液流动性值； S—实测水的流动性值。 国内约在1990年以后开始应用，近期应用比较普遍。 测试方法：测试程序与标准漏斗相同，仅是将浆液倒入漏斗内1.5L，测记其流出1L所需的时间。 用马什漏斗测得清水和浆液流出的时间见表3-1。 *表-1用马什漏斗测定水泥浆液流动性值 *此表摘自隆巴迪《内聚力在岩石水