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GC-600高性能盾构注浆剂

概述
  由于城市地面交通越来越难以满足人们出行的需要,方便快捷的地铁便成了我们当前的最好的解决办法。盾构法作为当今的一种先进施工方法开始广泛被应用于地铁施工中。同其他施工方法一样,由施工引起的地表沉降及对周围环境的影响是盾构法施工的一个关键问题。且由于地质条件的复杂多变及施工条件的变化,并且城市高层建筑越来越多,地下管网越来越复杂,使如何减少地表沉降、稳定地表结构成为必须解决的一个难题。
  盾构法施工时留下的超挖间隙如果不及时得到填充,势必造成地层变形,使相邻地表建、构筑物沉降或隧道本身偏移。填充超挖间隙、防止因超挖间隙的存在导致地层发生较大变形,是盾构注浆的最重要目的之一。因此,选择优异的盾构注浆材料以及采用合理的施工工艺是盾构掘进施工安全顺利的保证。
  近年来,各城市在进行地铁盾构施工时,出现地表沉降,建、构筑物出现裂缝或下陷的情况屡见不鲜,造成了很大的影响。根据在矿山充填行业的经验,结合地铁盾构施工技术的要求,开发出新型高性能盾构注浆剂,其克服了传统的惰性单液注浆剂或双组分注浆眼的多种不足,能够最终程度的减少或避免地表变形、隧道沉降、管片上浮等危害。

主要作用
  1、减少地表变形
  减小地层损失所发生的变形。盾尾脱离管片后,土体与管片存在着间隙,此时浆液迅速及时填充空隙,可立即弥补土层损失,从而减少地表的变形。
  2、避免管片上浮
  传统单液型注浆剂6-8小时后才开始初凝,加上一定的泌水及离析,因此对管片产生一定的上浮力,使得盾构管片发生变形。本产品注入后,30分钟左右即终凝,1h左右产生超过压实土体的强度,2h即获得大于1MPa的强度。
  3、减少隧道沉降量
  传统的注浆剂,存在较大的泌水和收缩,无法稳固盾构管片,后期出现隧道沉降。本产品,无泌水,且有微膨胀能力,能够适当补偿由于土体下陷造成的沉降。
  4、改善衬砌的受力状况,确保管片衬砌的早期稳定
  本产品在注浆1h后即可获得较好的早期强度,可以确保管片衬砌的早期和后期稳定。管片背面空隙均匀、密实地注入、充填是确保土压力均匀作用的前提条件。
  5、改善土体的含水环境,减少土体的固结收缩
  盾构掘进过程中,土体超静孔隙水压力变化引起的土体固结沉降;土体扰动后,重新再固结后产生的沉降;地下水位下降产生向下的渗透力引起的固结沉降。本产品本身体积含水率高,能够释放或者吸收水分,具有较强的调节水分能力,改善土体的水环境。
  6、具有减震降噪作用
  由于本产品强度类似于土体,弹性模量低,为高保水材料,能够减少管片等构造物向土体传递的振动及噪音。其明细区别于强度高弹性模量高的传统注浆材料

主要特点
  1、充填体含水率高,用本产品进行充填所形成的充填体体积含水率高达75%—90%,充填1立方米空隙本产品用量为80—150kg。
  2、凝固速度快。一般情况下,甲、乙两种浆液混合后5—30分钟以内完成初凝,且凝结时间可调。
  3、重结晶能力。本产品的一个重要特性是硬化体压裂后(钙矾石的枝状晶体断裂后,晶体会继续生长,把周围的枝状晶体连接起来),经过一段时间,压裂的硬化体裂缝能够重新弥合而恢复强度。
  4、属于弹-塑变形体,具有良好的可缩性,能在一定程度上适应土体的变形能力。
  5、早期强度高,增长速度快。1h强度大于0.1MPa,2h强度大于1MPa。
  6、后期强度高,强度稳定,28d强度大于4.5MPa。
  7、不泌水,无收缩。本产品甲乙料混合后,无泌水。硬化后无收缩,甚至有微膨胀性能。
  8、固结体均匀,无沉降分层。
  9、抗水稀释能力强。本身即以水为骨架,不存在水稀释问题,在水浸泡条件下正常固化。
  10、施工方便,浆体流动性好,悬浮能力强,易于泵送,不堵塞管道。甲、乙两种材料的浆液混合前可达24小时以内不凝固、不结底。
  11、高水材料本身无毒、无害。甲料PH值9-10,乙料PH值为10-12。
  12、总体造价低,由于使用水为充填材料,因此总体造价低。
主要技术指标
      主要技术指标 表1

序号
项目
实测值
备注
1
凝结时间
5-30min
可根据需要调整
2
单浆可泵时间
≥24h
 
3
30分钟后泌水率
0
 
4
分层离析率
≤5%
 
5
抗压强度
2h
1.0
 
1d
3.0
 
7d
4.5
 
28d
4.5
 
6
28d水陆强度比
0.9
含水层时考虑
7
压缩弹性模量
 
 
8
28d自由膨胀率
0.02
 
9
水料比
≥2.0
 

简要施工工艺
  本产品使用主要分为三部分:甲、乙两种粉料分别制浆、浆液输送和充填成型。具体操作工艺流程如下:
  1、制浆系统:使用甲、乙两套专用的泥浆搅拌机配上加水加料设备,对甲、乙两种粉料进行分别搅拌,形成均匀的浆液。
  2、输送系统:均匀的浆液分别使用甲、乙两套泥浆泵和输送管道等量送入混合器中进行混合。
  3、混合成型系统:甲、乙两种浆液在混合器中经过充分混合后,一起送入充填袋,浆液在充填袋内很快凝结成型。
  4、具体的使用工艺如下图示意:
 

使用注意事项
  1、存放期间不能受潮
  甲,乙两种粉料在运输和贮存期间一定要保证干燥,不能受潮湿,在地面上存放期超过两个月,在井下存放期超过十五天后,应重新化验其强度。按新的化验结果使用,在运输和贮存期间严禁混入杂物。
  2、一定做到等量使用
  3、同时使用
  甲、乙两种粉料应同时加水搅拌,并同时送入混合器中。
  4、搅拌均匀
  甲、乙两种粉料不但要分别与水搅拌均匀,而且粉料中有少量的添加剂,还必须保证粉料与添加剂搅拌均匀,所以搅拌时间不应过短,一般在五分钟以上。
  在常温下,结晶水不会破环掉,游离的吸附水会随周围环境的变化而有所变化。吸附水的多少一般不影响强度大小,只是材料的容量发生变化。
  5、须连续使用
  甲、乙两种粉料的浆液要连续地、均匀地经混合器充填到充填袋内,为了保证连续使用,搅拌机根据需要可设多个交替进行搅拌。
  6、水灰比保持不变
  在一次使用中,水灰比应保持不变,并按要求进行水料配比。
  高水材料的强度随着水灰比的加大,强度是会降低的,凝结时间也会延长,所以用户在使用高水材料时不能随意改变水料比。
  7、及时冲洗
  使用中的工艺设备,如搅拌机、混合器、输送管道等,充填工作完成后要及时冲洗干净。

包装、贮存及保质期
  甲、乙两组粉料均用防潮袋分别进行包装,每袋净重50公斤或吨袋包装。根据客户要求,可以定制包装。
  在储存及运输中,应保持干燥,避免受潮、吸潮,严禁雨淋及浸水。
  保质期为三个月。超过保质期因重新试验其强度,符合使用要求后方可使用。
 

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