
大坝基础防渗帷幕灌浆和岩溶灌浆一般都采用多种水灰比的水泥灌浆 朝阳膨润土技术,朝阳膨润土技术这种方法对浆体的稠度都是由稀变浓的加以控制,直到达到灌浆结束为止。常规灌浆最大的弊端是费工费时,浪费浆材。因此,世界许多发达国家正积极发展水泥灌浆新技术和水泥稳定浆材的研究,形成了用水泥灌浆新技术 和水泥稳定浆材解决复杂基础处理的趋势。
膨润土的作用机理
膨润土是一种以蒙脱石为主要成分的粘土,因此,蒙脱石的品种和含量对膨润土的性能有很大的影响。蒙脱石是由2 层Si—O 四面体中间夹一层Al—(O ,OH) 八面体为构造单元组成的层状硅酸盐矿物。其结构有2个特点:层间范德华力连接,这种作用较弱;四面体中部分Si4 +可被Al3 +取代,八面体中的Al3 +可被Fe2 +、Mg2 + 、Zn2 +等离子取代,使晶层平面上带负电。前者使水分子易于进入晶胞层间发生膨胀;后者使粘土颗粒表面能自发地吸附反电荷离子(阳离子)形成络合物或有机、无机复合物。
当膨润土分散于水中时,由于表面吸附的阳离子在溶液主体中的浓度较低,它们有自晶层表面向外扩散的趋势;另一方面,它们又受带电晶层的静电吸引。这2 个相反趋向的结果,使粘土颗粒晶层外表面形成扩散双电层,并呈大气状分布。堆叠晶层间的阳离子则限制在面对面的晶层表面中间的狭 窄间隔内。膨润土分散在水中,蒙脱石的颗粒可能呈单一晶胞,也可以是许多晶胞的附聚体。由于蒙脱石晶体表面电荷的多样性和颗粒的不规则性,它们在水中会产生许多不同的附聚型式。
膨润土在水中高度分散搭接成网络结构,并使大量的自由水转变为网络结构中的束缚水,而形成非牛顿液体类型的触变性凝胶。它的粘度对于悬浮液体系的稳定性具有重要影响,并与剪切速度变化有关。搅动时,网络结构破坏,凝胶转化为低粘滞性的悬浮液;静止时,恢复到初始凝胶网络结构的均相塑性体状态,粘度逐渐增大。在外力作用下悬浮液与胶体可以无限转化。这就是掺加膨润土后浆液触变性变好的原因。由于上述原因,导致加入膨润土的浆液粘度上升,保水性能提高,触变性能变好。
1.膨润土具有很好的稳定性,在水灰比一定的情况下随着膨润土掺量的增加,浆液的粘度增大、析水率降低,从而使浆液有一种较好的稳定性,所以膨润土是一种较好的稳定剂。
2.膨润土的掺入对水泥浆液的强度有一定影响,掺量在4%以内时,对浆液强度影响是允许的,大于4%时膨润土会较大程度的降低浆液的强度,不利于工程施工,所以膨润土掺量宜控制在4%以内。
3.含有膨润土的水泥浆溶液,其保水性、分层度都有较大改善,含水量增大,使得水泥浆溶液的工作性能得到更好的保持。
4.对岩溶发育中等以上规模溶洞、溶沟、溶槽等进行灌浆处理时,掺入适量的膨润土,将能更好的达到灌浆效果。
5.生产施工过程中水灰比和膨润土掺量都应该满足配合比的要求,且配合比应根据实际工程确定。