灌漿材料的發(fā)展前景
灌漿法出現(xiàn)于上個世紀(jì)初,在水利過程中又被稱為注漿法。灌漿技術(shù)至今已有一個世紀(jì)的歷史,解決了
許多土著工程問題。灌漿發(fā)的關(guān)鍵在于把漿液注入地層中去,而注漿材料也由最早的水泥、石灰發(fā)展到
今天的水玻璃漿液等各種化學(xué)漿液,不變的是注漿材料一定是能固化的材料。灌漿材料分為粒狀材料和
化學(xué)材料兩種,漿液分為溶液型和懸濁液型兩種。
溶液型漿材又叫化學(xué)漿材,可分為水玻璃類、木質(zhì)素類灌漿材料、丙烯酰胺類灌漿材料、丙烯酸鹽類灌
漿材料、聚氨酯類灌漿材料、環(huán)氧樹脂灌漿材料、甲基丙烯酸酯類灌漿材料、脲醛樹脂類、其它類化學(xué)
灌漿材料。
水玻璃(硅酸鈉)是化學(xué)灌漿中最早使用的一種材料,水玻璃類漿液是由水玻璃溶液和相應(yīng)的膠凝劑組
成。其無機(jī)膠凝劑有氯化鈣、鋁酸鈉、氟硅酸、磷酸、草酸、硫酸鋁、混合鈉劑等,有機(jī)膠凝劑有醋酸
、酸性有機(jī)鹽、有機(jī)酸酯、醛類(乙二醛類)、聚乙烯醇等。二氧化碳亦可與水玻璃溶液在被灌體內(nèi)生
成硅酸凝膠。
木質(zhì)素類漿液由紙漿廢液、膠凝劑和促凝劑等組成。木質(zhì)素類漿液包括鉻木素和硫木素漿液兩種。鉻木
素漿液的固化劑是重鉻酸鈉。但重鉻酸鈉毒性大,難以大規(guī)模使用。硫木素漿液是在鉻木素漿液的基礎(chǔ)
上發(fā)展起來的,是采用過硫酸銨完全代替重鉻酸鈉,使之成為低毒、無毒木質(zhì)素漿液,是一種很有發(fā)展
前途的注漿材料。
丙烯酰胺類漿液,國內(nèi)又稱丙凝漿液,是以丙烯酰胺為主劑,和其他交聯(lián)劑,促凝劑和引發(fā)劑等材料所
組成。常用的交聯(lián)劑為n-n'-亞甲基雙丙烯酰胺(簡稱m),引發(fā)劑為過硫酸銨[(nh4)2s2o8],常用的促
凝劑有-二甲基丙腈[(ch3)2nch2nch2cn]和三乙醇胺[n(c2h4oh)3],緩凝劑一般用鐵氰化鉀(稱簡kf)。
丙烯酸鹽是由丙烯酸和金屬組成的有機(jī)電解質(zhì)。加入交聯(lián)劑后就生成不溶于水的聚合物。丙烯酸鹽漿液
是由一定濃度的單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、緩凝劑等組成的水溶液。常用的交聯(lián)劑多為n-n'-亞甲基雙丙烯
酰胺和六氫-1,3,5三丙烯?;痪?,丙烯酸鹽常采用氧化還原引發(fā)體系,通過游離基聚合反應(yīng)生成
不溶于水的含水凝膠。
注漿材料的開發(fā)與應(yīng)用,又反過來推動了注漿工法在更廣泛的領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用,二者相輔相成。