化学加固法

提高土体的力学强度的方法

化学加固法是利用化学溶液或股结剂，灌入土中，将土粒胶结起来。采用的化学浆液有水泥浆液、以水玻璃为主的浆液、以丙烯酸胺为主的浆液和以纸浆为主的浆浓等。加固的施工方法有灌注法、旋喷法、旋转搅非法和电渗硅化法等。本节只介绍电渗硅化法。

常见方法

硅化加固法

通过打入带孔的金属灌注管，在一定的压力下，将硅酸钠（俗称水玻璃）溶液注入土中；或将硅酸钠及氯化钙两种溶液先后分别注入土中。前者称为单液硅化；后者称为双液硅化。

单液硅化

适用于加固渗透系数为 0.1～2.0米/日的湿陷性黄土和渗透系数为0.3～5.0米/日的粉砂。加固湿陷性黄土时，溶液由浓度为10～15%的硅酸钠溶液掺入2.5%氯化钠组成。溶液入土后,钠离子与土中水溶性盐类中的钙离子（主要为硫酸钙）产生离子交换的化学反应,在土粒间及其表面形成硅酸凝胶,可以使黄土的无侧限极限抗压强度达到0.6～0.8兆帕。加固粉砂时，在浓度较低的硅酸钠溶液内（比重为1.18～1.20）加入一定数量的磷酸（比重为1.02），搅拌均匀后注入，经化学反应后，其无侧限极限抗压强度可达0.4～0.5兆帕。

双液硅化

适用于加固渗透系数为 2～8米/日的砂性土；或用于防渗止水，形成不透水的帷幕。硅酸钠溶液的比重为1.35～1.44，氯化钙溶液的比重为1.26～1.28。两种溶液与土接触后，除产生一般化学反应外，主要产生胶质化学反应，生成硅胶和氢氧化钙。在附属反应中，其生成物也能增强土颗粒间的连结，并具有填充孔隙的作用。砂性土加固后的无侧限极限强度可达1.5～6.0兆帕。

硅化法总结

硅化法可达到的加固半径与土的渗透系数、灌注压力、灌注时间和溶液的粘滞度等有关，一般为0.4～0.7米，可通过单孔灌注试验确定。各灌注孔在平面上宜按等边三角形的顶点布置,其孔距可采用加固土半径的1.7倍。加固深度可根据土质情况和建筑物的要求确定，一般为4～5米。

硅酸钠的模数值通常为2.6～3.3，不溶于水的杂质含量不超过2%。此法需耗用硅酸钠或氯化钙等工业原料，成本较高。其优点是能很快地抑制地基的变形，土的强度也有很大提高，对现有建筑物地基的加固特别适用。但是，对已渗有石油产品、树胶和油类及地下水pH值大于9的地基土，不宜采用硅化法加固。

碱液加固法

碱液对土的加固作用不同于其他的化学加固方法，它不是从溶液本身析出胶凝物质，而是碱液与土发生化学反应后，使土颗粒表面活化，自行胶结，从而增强土的力学强度及其水稳定性。为了促进反应过程,可将溶液温度升高至80～100°C再注入土中。加固湿陷性黄土地基时，一般使溶液通过灌注孔自行渗入土中。黄土中的钙、镁离子含量较高，采用单液即能获得较好的加固效果。

电化学加固法　在地基土中打入一定数量的金属电极杆，通过电极导入直流电流，使水分从阴极排走，从而使土固结。用电化学法加固地基时，主要发生三个过程：①电渗，电渗后土大量脱水并固结；②离子交换作用，交换时吸附的钠、钙被氢及铝代替；③结构形成过程，由铝胶形成土粒结构，也可采用电流和化学溶液配合的方法使土加固，即化学溶液通过带孔的灌注管网注入土中,通电后溶液随着水的运动由阳极向阴极扩散,提高加固效果。

电化学法

一般用于加固渗透系数小于0.1米/日的淤泥质地基。但此法昂贵，需由专门的设备作试验，确认有效后才采用。

高分子化学加固法　将高分子化学溶液压入土中进行地基处理的一种方法。它适用于砂类土地基加固、帷幕灌浆，以及地下工程的止水堵漏；对坝基工程的泥化夹层与断层破碎带的加固亦有成效，如将氰凝灌入砂土后的抗压强度可达10.0兆帕。

用于地基加固的高分子材料品种较多，有脲醛树脂、丙烯酰胺类（也称丙凝）、聚氨酯类（也称聚氨基甲酸酯或氰凝）等,其中以聚氨酯类比较好。60年代末,日本首先研制的TACSS灌浆材料和中国在 70年代初研制成的氰凝，都是以过量的异氰酸酯与聚醚反应而得，称为预聚体。预聚体含有一定量的游离异氰酸基(-NCO)能与水反应，当浆液灌入土中时，-NCO基遇水后在催化剂作用下，进一步聚合和交联，反应物的粘度逐渐增大而凝固，生成不溶于水的高分子聚合物，达到加固地基的目的。

氰凝灌浆的特点是：遇水反应后，由于水是反应的组成部分,因此,浆液被水冲淡或流失的可能性较小；而且在遇水反应过程中放出的二氧化碳气体使浆液发生膨胀，向四周渗透扩散，又扩大了加固范围。高分子材料价格昂贵，限制了它的使用。有剧毒，施工中应有防毒措施，并应考虑对环境污染的问题。

化学锚栓化

化学锚栓是继膨胀锚栓之后出现的一种新型锚栓，是通过特制的化学粘接剂，将螺杆胶结固定于砼基材钻孔中，以实现对固定件锚固的复合件。应用范围：各种设备基础的固定；各种建筑结构中的钢筋埋植；铁路、铁轨的锚固；幕墙安装锚固；化工设备、管道、广告牌等的安装锚固；水利设施、码头、公路、桥梁等工程的各种锚固。产品优点：靠化学物质粘接受力，经过检测锚固力强，形同预埋；无膨胀应力，对基材要求低，可应用在开裂混凝土中，边间距小；产品采用玻璃密封包装，化学成分与大气不发生接触，性能稳定，透明玻璃可直接目测管内药剂质量，在安装过程中粉碎的玻璃（SiO2）直接充当骨料，粘接更牢靠；产品内管固化剂同样由玻璃密封，搅拌后充分混合迅速凝固，安装快捷，节省施工时间；化学药剂性能优良，耐酸碱、耐低温、耐老化，耐热性能好，常温下无蠕变，耐水渍，在潮湿环境中长期负荷稳定，抗焊性、阻燃性能良好，抗震性能好。

膨胀螺栓上包一个圈筒,这个圈筒上是有缝隙的,用时在墙上打一个洞.把膨胀螺栓放到这个洞里,在拧紧螺栓时圈筒被挤压撑开．这样使螺栓卡在洞里．起到固定的作用．

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