注浆

通过置换、充填、挤压等方式以改善其物理力学性质的方法

注浆(grouting method) ，分陶瓷工艺注浆和建筑工程注浆。陶瓷工艺注浆是把制备好的泥注用于陶瓷生产中的工艺。建筑工程是用适当的方法将某些能固化的浆液注入岩土地基的裂缝或孔隙中，通过置换、充填、挤压等方式以改善其物理力学性质的方法。

陶瓷工艺

建筑工程

按不同加固方法分类

材料：水泥浆液、化学浆液、混合浆液

对象：岩石注浆、沙砾注浆、黏土注浆煤体注浆煤岩体注浆

功能上：防渗注浆、加固注浆、基础托换注浆堵水加固注浆密封填充注浆

机理：充填注浆、劈裂与脉状注浆、基岩裂缝注浆、渗透注浆、界面注浆、混凝土裂缝注浆、挤密注浆

压力：静压注浆、高压喷射注浆

注浆技术

陶瓷工艺；分高压注浆和普通注浆注射注浆。

建筑工程；注浆技术可分为静压注浆和高压喷射注浆两大类。但是根据浆液对土体的作用机理、地质条件注浆压力、浆液的运动形式以及替代方式等，又可将注浆技术划分为渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆和喷射注浆四类。

设计方法

陶瓷工艺

1，按照一定地点要求制作加工好石膏模具。

建筑工程

1.调查围岩特性，明确注浆目的，确定围岩注浆范围。

2.岩体渗透性确定，确定注浆具体部位、角度、深度、注浆排数、水平距离、垂直距离。

3.确定注浆试验具体要求并检测试验效果。

4.根据实验效果，对具体参数进行优化设计，确定注浆材料和压力。

注浆发展

水泥注浆材料

1.1水泥浆

水泥注浆材料最常用的是普通硅酸盐水泥。其优点是：原材料来源广泛、成本低、无毒性、施工工艺简单方便。缺点是：水泥浆液稳定性较差、易沉淀析水、凝结时间长，并且由于水泥颗粒直径较大，注入能力对微细裂隙往往受到限制。

1.2水泥黏土浆

黏土的粒径一般极小（小于 0.005 mm）、比表面积较大、遇水具有胶体化学特性。黏土矿物的特征是其原子呈层状排列，不同的排列形式组成了不同的黏土矿物，最常见的是高岭石、伊利石、蒙脱石。

1.3水泥-水玻璃（硅酸钠）浆

水泥-水玻璃浆液是以水泥和水玻璃为主剂，两者按一定的比例采用双液方式注入，必要时加入速凝剂或缓凝剂所组成的注浆材料。水泥-水玻璃浆液的凝结固化反应包括水泥水化反应、水泥水化反应产物 Ca（OH）2 与水玻璃的反应，即水泥与水拌和成水泥浆液后，由于水解和水化作用，产生活性很强的 Ca（OH）2；水玻璃与 Ca（OH）2 起作用，生成具有一定强度的凝胶体—水化硅酸钙，其反应如下。

3CaO·SiO2+nH2O→2CaO·SiO2·（n－1）H2O+Ca（OH）2。

Ca （OH）2 +Na2O·nSiO2 +mH2O →CaO·nSiO2·mH2O+2NaOH。

水泥-水玻璃浆液克服了单液水泥浆的凝结时间长且不易控制、结石率低等缺点，提高了水泥注浆的效果，扩大了水泥注浆的适用范围。

1.4超细水泥浆

水泥注浆材料自 1838 年英国汤姆逊隧道开始应用。人们在实践中发现普通水泥粒径较大，渗透能力有限，一般只能渗入大于 0.1 mm 的裂隙和孔隙中，而对于微细裂隙注浆效果较差。为了在低渗透介质中提高水泥浆的可注性，超细水泥注浆材料成为国内外研究的热点。日本早在 20 世纪 70 年代初就率先研制成了超细水泥注浆材料，美国、俄国也相继开发成功这一产品。

化学注浆

化学注浆材料应用较多的主要有水玻璃和有机高分子注浆材料两类。

2.1 水玻璃注浆材料

水玻璃浆液是以水玻璃为主剂，加入胶凝剂，使其发生化学反应，生成大量的硅凝胶从而凝结硬化。水玻璃浆材来源广泛，造价低廉，主剂毒副作用小，不会污染环境，而且黏度小，可注性好。但其凝结时间不够稳定，可控范围较小，凝结体强度低，稳定性较差，主要用于临时或半永久性工程中。

主要有水玻璃氯化钙浆液、水玻璃氟硅酸浆液、酸性水玻璃浆液、HS 水玻璃（酸化水玻璃）浆液、SS 水玻璃（硅溶胶）浆液。

2.2机高分子注浆材料

主要应用有丙烯酰胺类、聚氨酯类、木质素类、环氧树脂类、不饱和酯类等。一般当砂土颗粒粒径≤0.5 mm 或岩石裂隙开口≤0.2 mm，地下水流速＞500mm/min 时，采用有机高分子化学注浆材料可以解决普通水泥浆液无法解决的工程问题。

绿色注浆材料

主要指粉煤灰、矿渣、钢渣等工业废渣。能被碱激发，其固体颗粒较普通水泥颗粒细小，且颗粒级配分布也更合理，因此可以作为注浆材料原材料而开发的注浆材料。

国内武汉理工大学利用磨细工业废渣（粉煤灰、矿渣、钢渣）完全替代水泥熟料，利用水玻璃激发工业废渣成功制备了不同凝胶时间（3~300 s）、高固结强度（~25 MPa）和结石率可达 100%的新型双液注浆材料，成功应用于武汉长江隧道工程建设中。

另外，模拟淡水侵蚀环境的注浆材料水溶蚀试验结果表明，该注浆材料结石体在水溶蚀作用 180 d 条件下强度无损失，而水泥-水玻璃注浆材料强度损失达50%，这表明水玻璃-工业废渣双液注浆材料的抗水溶蚀耐久性能优于水泥-水玻璃双液注浆材料。

许茜等人认为：在我国有效利用大宗工业废渣替代纯水泥熟料研制高性能、绿色注浆材料，无疑是与时代可持续发展相协调的新型注浆材料研究方向之一。