Растворы для цементации скальных пород

Поиск

Материалы, заполняющие трещины и пустоты скальных пород в результате инъекции, должны быть твердыми, должны иметь необходимые механическую и структурную прочность и вязкость, препятствующие выдавливанию их напором воды на сооружение, и должны быть устойчивыми против агрессивных вод.
Для инъекции используют жидкости с малой структурной прочностью и вязкостью, легко проникающие в трещины и пустоты пород. Это позволяет увеличить их радиус распространения, уменьшить количество скважин и объем бурения, сократить продолжительность инъекционных работ и в итоге снизить расходы по устройству цементационной завесы. Для инъекции применяют чистые суспензии цемента в воде (чисто цементные растворы), а также цементно-глинистые, глино-цементные или цементно-песчаные растворы. Чисто цементные растворы относятся к неустойчивым суспензиям. В них частицы цемента находятся во взвешенном состоянии только во время перемешивания, а при его прекращении они оседают, т. е. происходит их седиментация. Прибавление к чисто цементным растворам суспензий глины, содержащих тонкие частицы и обладающих, коллоидными свойствами, обеспечивает стабильность растворов.
Чисто цементные растворы применяют для инъекции обычно при В/Ц от 3:1 до 10:1. Более жидкие растворы нагнетать не рекомендуется, так как они образуют пористый и непрочный цементный камень.
Качество цементации в большой степени зависит от правильного выбора консистенции нагнетаемого раствора. Ориентировочно начальную консистенцию чисто цементных растворов можно назначать в зависимости от удельного водопоглощения:

По мнению проф. А. Камбефора, при удельном водопоглощении q от 1 до 2 л/мин отказ может быть получен при В/Ц=4:1, а начинать инъекцию следует раствором с В/Ц=8:1, при q от 2 до 5 л/мин отказ наступит при инъекции раствора с В/Ц=2:1, а начинать нагнетание следует раствором с В/Ц= 8:1 с переходом сначала к 4:1, а затем к 2:1 и, наконец, при qот 5 до 10 л/мин инъекцию следует начинать раствором с В/Ц=4:1, а отказ наступает обычно при В/Ц=2 : 1. Однако такой подход к выбору консистенции раствора может привести к недостаточно высокому качеству цементации.
При значительном водопоглощении, превышающем 1 л/мин, затраты на материалы можно снизить заменой части цемента инертным порошком, например мелкозернистым песком. В этом случае ориентировочный состав растворов для инъекции может быть принят в соответствии с данными табл: 2.10.