| 词条 | 化学加固法 |
| 释义 | § 正文 利用某些化学溶液注入地基土中，通过化学反应生成胶凝物质或使土颗粒表面活化,在接触处胶结固化,以增强土颗粒间的连结，提高土体的力学强度的方法。常用的加固方法有硅化加固法、碱液加固法、电化学加固法和高分子化学加固法。 § 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。 § 灌浆法 指利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管把浆液均匀地注入地层中，浆液通过填充、渗透和挤密等方式，赶走土体颗粒间或岩石裂隙中的水气后占据其位置，硬化后形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性良好的结石体。 灌浆法的分类 1、渗透灌浆 是指在压力作用下，使浆液充填于土的孔隙和岩石裂隙中，将孔隙中存在的自由水和气体排挤出去，而基本上不改变原状土的结构和体积，所用灌浆压力相对较小，这类灌浆一般只适用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石。对砂性土的灌浆处理大都属于这种机理。 2、充填灌浆 是指用于地基土内的大孔隙、大空洞的灌浆。如卵石、碎石，卵砾层及隧道回填灌浆都属于这类灌浆。 3、挤密灌浆 是指用于较高的压力灌入浓度较大的水泥浆或水泥砂浆，使粘性土体变形后在灌浆管端部附近形成“浆泡”，由浆泡挤压土体，并向上传递反压力，从而使地层上抬，硬化的浆液混合物是一个坚固的压缩性很小的球体。挤密灌浆法可用于非饱和和土体和含有孔隙的松散土。 4、劈裂灌浆 是指在压力作用下，浆液克服地层的初始应力和抗拉强度，引起岩石和土体结构的破坏和扰动，使地层中原有的裂隙和孔隙张开，形成新的裂隙和孔隙，促使浆液的可灌性和扩散距离增大，故所用灌浆压力较高。 5、电动化学灌浆 指在施工时将带孔的注浆管作为阳极，用滤水管作为阴极，将溶液由阳极压入土中，并通以直流电（两电极间电压梯度一般采用0.3～1.0V/cm），在电渗作用下，孔隙水由阳极流向阴极，促使通电区域中土的含水量降低，并形成渗浆通路，化学浆液也随之流入土的孔隙中，并在土中硬结。 浆液材料的选择要求 1、浆液应是真溶液而不是悬浊液 2、浆液的凝胶时间可随意调节 3、浆液的稳定性好 4、浆液无毒无臭 5、浆液容易清洗,无腐蚀性 6、浆液固化时无收缩现象 7、材料来源丰富、价格低廉 灌浆法应用范围 灌浆法在我国煤炭、冶金、水电、建筑、交通和铁道等部门都进行了广泛的使用，并取得了良好的效果。 § 配图 抢险队队员用灌浆法抢护滑坡河堤 § 相关连接 |
| 随便看 |
百科全书收录594082条中文百科知识，基本涵盖了大多数领域的百科知识，是一部内容开放、自由的电子版百科全书。