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堵漏技術論文

時間:2022-02-15 06:59:05

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇堵漏技術論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

堵漏技術論文

第1篇

論文關鍵詞:泄漏點,帶壓堵漏,管道

從2007引進這項技術后,2008年在不停車情況下成功消除58個漏點,漏點部位有管道、閥門、法蘭、三通、焊縫、彎頭等。介質有蒸汽、甲醇、水等。溫度從-5OC到500OC,壓力從0.1MPa到8.0MPa.由于成功的堵漏和快速的消除漏點,確保了生產設備安全、穩定、長周期的運行。

一、漏點故障分析

通過多方考察論證,管道、閥門、法蘭、三通、焊縫、彎頭等漏點的產生主要原因有以下幾個方面:

1、 管道材質選材不好,由于管道內介質沖刷,使管壁厚薄不均容易產后泄漏。

2、 多數閥門是由于制造質量問題,存在砂眼,運行一段時間后產生泄漏。

3、 多數法蘭泄漏是由于法蘭墊子用的是石棉墊子,天長日久石棉墊子被介質侵泡變軟,容易產生泄漏。

4、 三通、焊縫、彎頭等多數是由于焊接質量問題。焊縫產生虛焊、砂眼等。

二、消除的方法:

1、 材質的選擇要加強管理,要有專業人士參與管道 的選材設計,在管道介質彎管易沖刷處,增加管道防磨保護裝置。加強巡檢,發現問題,及時處理,使問題消除在萌芽中。

2、 嚴把進貨質量關,加強設備管理,閥門進廠必需有專人進行檢驗,必需做好打壓試驗。必需購買國家有資志生產單位,多數閥門是由于制造質量問題,存在砂眼,運行一段時間后產生泄漏

3、 所有墊子都換成不銹鋼石墨金屬纏繞墊子,從而解決了95%以上的法蘭漏點問題

4、 提高焊接質量。焊接處容易產生虛焊、砂眼,獲得焊接證焊工進行焊接。焊縫要探傷處理。每個焊縫要編上號,做到對號入座,有問題可直接找到責任人,加強焊工的責任心。大大減少焊縫的泄漏問題。

5、 發現問題及時處理,使問題消滅在萌萌芽中。

三、下面介紹幾種在生產中消除漏點的具體實例盡供參考

1、75噸鍋爐蒸汽管道焊縫有砂眼,450℃高溫蒸汽沖出管道,影響生產,危及人身安全,帶壓無法焊補,生產運行的鍋爐又不能停車,漏點還必須處理,怎么辦?根據現場實際情況,研究出下面一套解決方案。管道泄漏如圖A所示。作如下處理。

(1)、因為漏點較小,可以先準備好一件M20的螺母、一件配套的M20螺栓、一盤四氟帶、電焊工具,工作人員穿好隔熱服。

(2)、把M20的螺母焊在漏點處(螺母包容漏點),使泄漏的蒸汽通過螺母內孔沖出去。如圖B所示。

(3)、用四氟帶把M20螺栓帶絲的一端纏好,對準M20的螺母擰緊即可(穿好隔熱服,以防燙傷)。如圖C所示

2、鍋爐高壓給水泵出口管道由于長時間的沖刷使焊口產生泄漏,在管道溫度高達105℃,壓力8.0MPa的情況下,如果按正常焊接工藝消除漏點,在這高溫、高壓的情況下,必須停車處理,這樣給生產造成一定的影響.怎么辦?領導要求在既不能停車也不能影響生產的情況下消除漏點,我就根據所學的理論基礎知識,結合現場的工藝設備實際情況,研究出了問題解決的方案。泄漏情況如圖D所示。如何解決哪?下面分三個步驟進行。

(1)、先準備好DN100、PN100法蘭一片、DN100、PN100閥門一件和200毫米長DN100、PN100鋼管一根,墊子和螺絲等。鉗工工具及電氣焊運到現場。工作人員穿戴勞保用品和好隔熱服。

(2)、把準備好的法蘭和短管焊接好,然后套上漏點處(管子包容漏點),讓液體順著管子內沖出去,焊接好短管。如圖E所示。

(3)、首先把閥門打開,連接法蘭閥門時讓液體從閥門通道處流出,連接好法蘭閥門,裝好墊片,然后把閥門關緊即可。這樣漏點就消除了。如圖F所示。

四、總結

第2篇

【關鍵詞】混凝土;裂縫;滲漏水;防治措施

1、水池穿墻管滲漏水的原因及防治措施

1.1 產生滲漏的原因

在混凝土施工之前不應該把穿墻管預先空置, 等澆筑完防水混凝土后鑿洞重新埋設;在安裝穿墻管的時候,沒有設置必要的止水環;在進行混凝土施工的過程中, 沒有對穿墻管的四周進行嚴密振搗導致產生縫隙;混凝土和穿墻管的接觸面有銹蝕層或不清潔,使得混凝土和穿墻管的結合力不滿足要求;穿墻管受到施工和使用的影響,產生振松動便出現了縫隙。

1.2 防治滲透的措施

在施工設計之前按照設計的位置將所有的穿墻管進行事先埋置, 杜絕事后開挖;在配管埋置的時候必須設置止水法蘭, 在位置固定后方可澆注混凝土;對穿墻管表面認真處理,對于銹蝕層與混凝土殘渣、砂漿必須清理干凈;對穿墻管周圍混凝土要加強振搗的工作, 保證密實度,對流態混凝土做特殊處理;在埋設穿墻管時應當做好要做可靠的固定措施。在施工的時候防止碰撞、發生位移偏振。施工單位在完成后要好好保護,防止出現松動碰撞,導致出現縫隙滲漏;穿墻管在使用和施工的過程中可能會出現受振偏差的影響或引起不均勻沉降引起穿墻管的變形,混凝土和穿墻管之間盡量使用柔性材料來連接. 首先埋設與穿墻管壁等厚長,、直徑大于穿墻管的套管 , 并在套管和穿墻管之間的空隙中使用防水密封膏或者石棉水泥來滿足穿墻管變形的要求。

2、水池表面滲漏水的原因及防治措施

2.1 產生滲漏水的原因

在進行設計混凝土水池的時候, 沒有提出明確的耐久性與抗滲性的要求;使用不當的材料制作混凝土, 不滿足混凝土的選材防水要求,而且不能確保混凝土的質量;混凝土存在不合理的配合比, 沒有嚴格控制混凝土的砂石級配、水泥用量、水灰比、坍落度、灰砂比等,在混凝土防水的范圍要求內, 出現大面積蜂窩、空洞、毛細管路和孔隙等;在施工過程中,沒有按照國家規范和規程要求進攪拌、支摸、振搗、運輸、養護等施,導致無法確保混凝土的質量;池壁鋼筋過密、設計較薄、內外模板、混凝土澆搗困難、間距狹窄、容易產生麻面、蜂窩等質量問題。

2.2 產生滲漏水防治措施

施工人員認真審閱圖紙, 在施工前仔細查找國家規范規程 , 了解混凝土的防水性能和相關的技術指標, 制定出完善的的施工組織設計;按工程要求嚴格選材按照相關的工程要求, 根據混凝土的所在的環境條件、耐久性、抗滲性來決定水泥的類別, 通常在不受沒有凍融作用和侵蝕性介質的條件下, 可以使用普通硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等。因此添加適當的外加劑時, 還可以使用礦渣硅酸鹽水泥。

3、混凝土施工縫發生滲漏水的原因及措施

3.1 產生滲漏水的原因

留設施工縫的設計時位置不合理,在壁池與底板交接處和底板上設置施工縫, 設置池壁垂直施工縫.;在綁扎、支模鋼筋的過程中, 沒有及時清理掉入縫內的鐵釘、鋸沫等雜物,澆筑后形成混凝土夾層;支護模板之前, 施工人員沒有對混凝土表面進行鑿毛處理, 在澆筑混凝土之前, 沒有及時鋪設一層水泥漿在施工縫處,導致混凝土不能粘結牢固。

3.2 防治滲透水的措施

施工縫往往是地下工程防水工作中的最為薄弱的位置, 為了能夠不少留.或者不留施工縫,應當在留設時, 把設定距池底25 m m 以上的池壁作為留設的位置, 設置水平縫。嚴禁在池壁留設相關的垂直施工縫;施工人員要做好施工縫的處理工作, 在混凝土之間枯結力要達到規范要求。在支模前清除施工縫表面泥渣, 整理雜物, 用剁斧來打毛混凝土表面,最后用水沖洗。在澆注混凝土之前鋪設2 0~30 m m 厚灰砂比與混凝土相同的素水泥漿或者水泥砂漿。施工技術人員加強注意混凝土施工縫的振搗工作,來提高密實度;在留設施工縫時,采用多種形式的企口縫, 不用或少用平口縫 , 來增加滲水路線. 在大型項目工程過程中對于水池通過設置兩道剛柔防水線或者刷膨脹止水條膠來提高施工縫的質量。

4、混凝土裂縫產生滲漏水的原因和措施

4.1 產生滲漏水的原因

由于施工技術人員在施工過程中, 振搗不密實、不合理配合比、選擇不當材料,導致水池表面出現過多浮漿、體積收縮、早期失水, 產生了干縮裂縫;在散熱中混凝土造成冷縮產生背向變形,在周圍混凝土限制作用下,產生了溫度裂縫。

4.2 防治措施

施工技術人員在施工中按照國家相關規范操作流程, 做到認真選料、制定合理配比、按照養護澆筑程序進行作業, 保證澆注的質量, 避免出現干縮裂縫;施工方在澆筑混凝土時關注季節氣侯的動態變化, 在冬季要提高保溫, 盡可能防止表面溫度突降, 造成較大的內外溫差,在夏季應采取遮陽防曬、噴水冷卻措施來降低骨料溫度,減少和內部的溫差;增強混凝土的密實度, 減少混凝土的抗滲性和干縮值, 提高混凝上的防滲抗裂的性能。一般情況可采用減水劑、收縮補償混凝土來提高混凝土的防滲性。

5、地下鋼筋混凝土水池滲漏的綜合治理

5.1 水池表面大面積滲漏的治理

在水池表面發生明顯漏水時, 應先分清發生滲漏水的部位, 對于發生滲漏水的水池表面, 通過水泥膨脹砂漿、抹剛性多層作法、刷環氧焦油涂料和防水砂漿等, 完成滲透措施后, 將滲漏范圍由面縮到線到點 , 再用滲漏局部堵漏處理方法

5.2 局部滲漏的治理

5.2.1 直接堵漏法

無論是裂縫滲漏還是孔洞滲漏, 水壓不大, 都能夠直接采用堵漏法進行堵漏. 按照漏水量, 設漏點為圓心, 鑿柱形的凹槽, 沿裂縫鑿成八字形的坡槽, 用水進行沖洗, 將水泥膠漿制成條形和圓錐體, 等剛凝固時,迅速將膠漿擠壓入溝槽或凹槽內,使得槽壁和膠漿結合密實。檢查沒有滲漏后對溝槽用素灰把掃毛, 待達到一定強度后,再做防水層。

5.2.2 下管堵漏法

滲漏的水壓較大, 可使用下管堵漏法, 用下線,將變裂縫滲漏變為孔洞滲漏, 用直徑為10m m 的漏水管在孔洞的滲漏處進行埋設, 用水泥膠漿灌滿水管周圍的圓槽或溝槽并壓實, 檢查沒有滲漏后,再設防水層 , 漏水管四周和穿墻管和膠漿的交接處是涂刷防水層的重點, 涂刷涂抹的半徑要大于比漏水處鑿出的溝槽。當剛性防水層達到強度后, 拔出漏水管, 用注漿法或者直接堵塞法來堵水。

6、結語

預防和防治地下鋼筋混凝土水池的滲漏,確保鋼筋混凝土水池的工程質量是關鍵,一方面要精心組織施工計設,提高施工技術人員的技術水平,另一方面要進行有可行性、針對性的施工技術保障措施,提高施工工藝的水平。

參考文獻:

[1]王良文.地下構筑物--鋼筋混凝土水池的施工[J].山西建筑,2004,30(21):81-82.

[2]丁以喜,汪少鋒.全埋式鋼筋混凝土貯水池上浮事故的分析及處理[C].//第一屆全國地下、水下工程技術交流會論文集.2005: 334-336,318.

第3篇

據了解,渤海鉆探泥漿公司自2009年3月重組成立以來,始終堅持科技引領市場戰略,優質完成印尼馬都拉、伊拉克哈法亞、大港埕海油田超大位移井和塔里木山前高難度井等重點井服務,解決“三高”地層和大位移井施工等世界級鉆井液難題,營業收入逆勢增長,實現跨越式發展。

勝在人才 構建三支精尖隊伍

人才興,則企業興。渤海鉆探泥漿公司大力實施“人才強企”戰略,不斷完善選人、育人、用人、留人機制,采取內部培養和外部引進相結合的方式,不斷充實管理、技術和技能三支精尖人才隊伍,為公司發展積蓄后勁。

在人才引進方面,公司瞄準站高端、拓國際的目標,不斷擴大選才視野,堅持“對口、實用、超前”的原則,優先引進外語好和專業水平高的成熟人才和應屆大學畢業生。3年來,引進高級技術人才10名,招聘鉆井工程師21名,從各大高校新招研究生16名、大學生160名,大幅度提高三支人才隊伍的質和量。

對于人才的培養,公司從理論培訓、實踐鍛煉和激勵鞭策等方面,努力加強以工程師、泥漿隊長和科研人員為主的人才培養工作,解決關鍵崗位人員不足問題。2010年,公司共組織各種培訓班214期,4412人次,為單獨服務和國際市場培養了大批技術人才。

在人才使用方面,公司注重搭建成長、成才平臺。不斷更新后備人才庫,每季度召開大學生座談會,公司領導親自參加,隨時掌握人才成長情況,為培養和選拔人才提供決策依據。

強在創新 開發行業高端技術

創新是企業實現可持續發展的不竭動力,更是技術密集型企業實現又好又快發展的強大引擎。

重組以來,渤海鉆探泥漿公司在“科技決定命運”理念的指引下,瞄準世界級難題和行業高端,采取自主研發與聯合攻關的方式,依托渤海鉆探博士后工作站,大大提升了科技創新的能力,助力公司先后獲得國家級獎項5個、省部級獎項7個、局級獎項46個,促進了核心競爭力不斷提升。

――研發了BZ-Redul抗鹽抗高溫降濾失劑、BZ-WYJ復合有機鹽、BZ-VIS抗鹽提切劑等9種BZ系列主處理劑,并實現工業化生產,實現產品研發、制造和服務一體化,提高了鉆井液服務的技術和經濟含量。

――完善了雙保型復合有機鹽鉆井液體系、無機鹽欠飽和鉆井液體系、KCL聚合物鉆井液體系等十大特色體系,滿足了不同市場、區塊和地層勘探開發需要。

――打造了BH四大鉆井液技術利器,有力地助推了勘探開發難題的解決。BH-ATH“三高”鉆井液技術抗溫達220攝氏度、抗鹽膏達飽和、密度達2.60克/立方厘米,能有效解決大段鹽膏、膏泥巖、高溫、高壓等復雜地層鉆井液技術難題;BH-ERD大位移鉆井液技術具有軟件預測跟蹤指導、所用體系抑制防塌能力強、防卡和懸浮攜砂效果好等優勢,能有效解決大斜度大位移井井壁穩定、井眼凈化、防拖壓等技術難題;BH-FDC儲層專打鉆井液技術具有抑制性強,滲透率恢復值高,油水界面張力低,實現鉆、完井液一體化等特點,能有效解決水平井儲層保護技術難題,實現了長裸眼換漿、篩管完井免酸洗投產;BH-CFS溶洞漏失堵漏技術抗溫可達160攝氏度,可以滿足鹽水層堵漏,能有效解決灰巖潛山溶洞、大裂縫惡性漏失堵漏技術難題。

贏在服務 提供鉆井優質保障

走進渤海鉆探泥漿公司院內,映入眼簾的是一條鮮紅奪目的標語:“責任為先、技術為本、預防為主,為顧客提供安全清潔的井眼”。

多年來,公司正是憑借這種顧全大局、心系石油和為鉆井提供優質保障的服務意識,創造了一個又一個奇跡。

BH-ATH“三高”鉆井液技術在國內外各大市場的應用,創造了公司發展史上的神話。2010年3月,這項技術在印尼馬都拉區塊3口井應用中所有作業一次成功,其中Dungok1井創井深(3246.12米)最深、溫度(206攝氏度)最高紀錄,打破了西方鉆井液公司在該區塊2000米以上井全部工程報廢的魔咒。2010年年末以來,這項技術在伊拉克哈法亞已經完成3口井的服務,成功解決了該區塊鹽膏層、膏泥巖、強分散軟泥巖地層鉆井液技術難題。同時,這項技術在塔里木油田的成功應用,很好地解決了塔里木山前高陡構造工程技術難題。

BH-ERD大位移鉆井液技術在大港埕海油田,順利完成張海26-26、莊海8Ng-H3K和莊海8Es-H8等9口井的現場施工,最大位移3268.3米,最大井斜94.3度,最大水垂比2.57,創多項技術指標,打破了埕海大位移井鉆井液市場一直由國外公司壟斷的局面。這項技術在冀東油田三號島成功應用12口井,為順利實現海油陸采提供了技術保障,大幅度降低了投資。

BH-FDC儲層專打鉆井液技術在大港油田水平井現場試驗20口井中,開井、見油時間平均縮短33%以上。在港71-1H、孔1057H3、港52-18H等9口井進行應用,產量均比鄰井增加1.6倍以上,最高達到14倍,開井見油時間由原來10小時以上縮短為2小時至4小時,平均縮短1/3以上,有力助推了降本增效的“牛鼻子”工程。

BH-CFS溶洞漏失堵漏技術在華北油田10口井縫洞漏失堵漏應用中,實現堵漏成功率100%。在任深2井成功堵漏最大縫洞達1.05米,在霸91井成功堵漏12米井段縫洞達3個,在晉古2-4井堵漏的縫洞最深井深達5000米(井溫160攝氏度)。

泥漿是鉆井的“血液”。今年以來,渤海鉆探泥漿公司進一步拓展市場領域,現已覆蓋大港、華北、冀東、塔里木、青海、玉門、長慶、海南和印度尼西亞及伊拉克等市場,并成功進入中石化、中化集團和延長油礦等國內國外市場。

超在文化 鑄造發展精神支柱

文化凝聚人心,制度規范行為,信念成就未來。具有渤海鉆探泥漿公司特色的企業文化成為公司發展的精神支柱。

打造理念文化,凝聚員工意志。在集團公司“愛國、創業、求實、奉獻”企業精神的指引下,渤海鉆探泥漿公司逐步形成特有的文化理念。“努力建設優勢突出的國際化泥漿技術服務公司”的企業愿景成為員工的共同目標,凝聚公司上下干事創業的熱情。“讓員工更加安全健康,讓泥漿更加綠色環保”的HSE理念,體現了對員工關愛、對環境關注、對社會關心的責任感。

打造制度文化,固化管理經驗。這個公司組建之初,圍繞打造國內一流、國際知名的企業,健全完善規章制度,構建現代企業運行模式;開展對標管理,找差距、補短板,學先進,爭一流;實施精細化管理,利用信息化手段,使管理閉環,落實有效。

打造創先文化,營造爭優氛圍。公司開展“每季一星”評比和“三比”勞動競賽活動。創辦內部刊物《渤鉆泥漿》,鼓勵技術人員撰寫施工總結和技術論文,開展交流探索。在鉆井液研發中心開辟“科技文化走廊”,將公司各類技術專家和技能專家的照片、擅長技術和公司歷年取得的科技成果,制成展牌懸掛在顯赫位置,營造尊重專家、崇尚創新的氛圍。

第4篇

[關鍵詞]環氧樹脂、稀釋劑和固化劑、初凝和終凝時間、化學試驗、處理劑配方比例、試驗數據和結論

一、化學簡介

環氧樹脂是泛指分子中含有兩個或兩個以上環氧基團的有機高分子化合物。除個別外,它們的相對分子質量都不高。環氧樹脂的分子結構是以分子鏈中含有活潑的環氧基團為其特征,環氧基團可以位于分子鏈的末端、中間或成環狀結構。由于分子結構中含有活潑的環氧基團,使它們可與多種類型的固化劑發生交聯反應而形成不溶、不熔的具有三向網狀結構的高聚物。

二、廣泛應用

作為一種特殊的化學材料,環氧樹脂廣泛地應用在如下行業:(1)汽車工業(與之配套的電泳漆和維修用漆均需環氧樹脂,隨著汽車工業的發展用量巨大);(2)船舶海洋工業(船舶、碼頭設施、海上建筑、鉆井平臺、輸油管道、海水養殖設施等等,需要大量的環氧涂料用于防腐、防海洋生物污染);(3)電力工業(從發電、輸變電到用電都需要環氧樹脂,如絕緣材料、干式變壓器、開關、互感器、水利、水電工程);(4)電子工業(為我國四大支柱產業之一,僅溴化環氧一項,每年即需2萬多噸);(5)集裝箱工業(我國已成為世界主要集裝箱生產基地,占世界總量的10~15%,集裝箱用環氧樹脂涂料每年需3~4萬噸);(6)食品罐工業(食品罐頭、食品貯存容器制造業持續高速發展,也需要越來越多的環氧樹脂)。因此,隨著國民經濟的縱深發展,環氧樹脂的開發應用存在著巨大的空間和潛在市場。

三、主要化學和物理特性

(1)力學性能高。環氧樹脂具有很強的內聚力,分子結構致密,所以它的力學性能高于酚醛樹脂和不飽和聚酯等通用型熱固性樹脂。

(2)附著力強。環氧樹脂固化系中含有活性極大的環氧基、羥基以及醚鍵、胺鍵、酯鍵等極性基團,賦予環氧固化物對金屬、陶瓷、玻璃、混凝士、木材等極性基材以優良的附著力。

(3)固化收縮率小。一般為1~2%是熱固性樹脂中固化收縮率最小的品種之一(酚醛樹脂為8~10%;不飽和聚酯樹脂為4~6%;有機硅樹脂為4~8%)。線脹系數也很小,一般為6×10-5/℃。所以固化后體積變化不大。

(4)工藝性好。環氧樹脂固化時基本上不產生低分子揮發物,所以可低壓成型或接觸壓成型。能與各種固化劑配合制造無溶劑、高固體、粉末涂料及水性涂料等環保型涂料。

(5)優良的電絕緣性。環氧樹脂是熱固性樹脂中介電性能最好的品種之一。

(6)穩定性好抗化學藥品性優良。不含堿、鹽等雜質的環氧樹脂不易變質。只要貯存得當(密封、不受潮、不遇高溫),其貯存期為1年。超期后,若檢驗合格仍可使用。環氧固化物具有優良的化學穩定性,其耐堿、酸、鹽等多種介質腐蝕的性能優于不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂等熱固性樹脂。因此,環氧樹脂大量用作防腐蝕底漆。又因環氧樹脂固化物呈三維網狀結構,能耐油類等的浸漬,大量應用于油槽、油輪、飛機的整體油箱內壁襯里等。

(7)環氧固化物的耐熱性一般為80~100℃。環氧樹脂的耐熱品種可達200℃或更高。

四、固化步驟

環氧樹脂、稀釋劑、固化劑以及其他添加劑按一定比例混合攪拌,經過膠狀流體、初凝膏狀、凝膠、固化而成固體,詳細過程如下:

(1)液體―操作時間

操作時間(也是工作時間或使用期)是固化時間的一部分。混合之后,樹脂、固化劑混合物仍然是液體,可以按要求進行工作及適合應用。為了保證可靠的粘接,后續施工和定位工作應該在固化操作時間內做好。

(2)凝膠―進入固化

混合物開始進入固化相(也稱作熟化階段),這時它開始凝膠或“突變”。這時的環氧沒有長時間的工作可能,也將失去粘性。它將變成硬橡膠似的軟凝膠物,你用大拇指將能壓得動它。因為這時混合物只是局部固化,新使用的環氧樹脂仍然能與它化學鏈接,因此該未處理的表面仍然可以進行粘接或反應。無論如何,接近固化的混合物這些能力在減小。

(3)固體―最終固化

環氧混合物達到固化變成固體階段,這時能砂磨及整型。這時你用大拇指已壓不動它,在這時環氧樹脂約有90%的最終反應強度,因此可以除去固定夾件,將它放在室溫下維持若干天使它繼續固化。這時新使用的環氧樹脂不能與它進行化學鏈接,因此該環氧表面必須適當地進行預處理如打磨,才能得到好的粘接機械強度。

五、環氧膠粘劑在土木建筑上的主要用途

(表1)

工程類別 粘接對象 典型用途 主要組成

基礎結構 巖石―巖石

金屬―石或混凝土

金屬―混凝土

金屬―金屬 疏松巖層的補強、基礎加固、預埋螺栓、底腳等,柱子、樁頭、接長、懸臂梁加粗、橋梁加固、路面設施敷設 環氧―稀釋劑―改性胺

環氧―填料―改性胺

雙酚S環氧―縮水甘油胺樹脂―丁基橡膠―改性胺

地面 瓷、花崗石―混凝土

金屬―混凝土

砂石―混凝土

PVC―橡膠―金屬 耐腐蝕地坪制造中粘結構及勾縫;地面防滑和美化、凈化;地板的鋪設 環氧―填料―改性胺

環氧―聚硫橡膠―改性胺

丙烯酸酯―環氧共聚乳液

維修 混凝土、鋼筋、灰漿 堤壩、閘門、建筑物的裂縫、缺損、起殼的修復,新舊水泥粘接 環氧―糖醇―改性胺

環氧―瀝青―改性胺

環氧―活性石灰―改性胺

裝璜 金屬、玻璃、大理石、瓷磚有機玻璃、聚碳酸酯 墻面、門面、招牌、廣告牌的安裝和裝潢 環氧―聚氯酯

環氧―有機硅橡膠

六、環氧樹脂及其固化特性適合巖心鉆探施工中護壁堵漏的需要

(1)根據表(1)中第一項、第二項所列舉的粘結對象和用途考慮應用于巖心鉆探施工的護壁和堵漏工序中。

(2)初始時的混合物為粘性流體適合巖心管盛載,此粘性流體不溶于水,并且可以在水中凝結固化。

(3)在初凝的狀態時為膏狀或絮狀物,方便外壓壓入巖層裂隙或孔隙內,并且附著在壓注管外壁或巖石上不會輕易被水流沖刷而流失。此項特性是在此工序中極大優于水泥漿液的。

(4)初凝時間和終凝時間通過組成試劑的配比調整可控。特別是初凝時間可以控制在1―3小時之內,為向孔內下入壓注管、盛載管等等工序預留充足的時間;十幾小時到二十幾小時終凝時間可以快速實現護壁堵漏效果并且為后續的透孔和正常的鉆探工作節約時間,提高工作效率。

(5)為適應一般作業機臺的設備材料的配備狀況,用巖心管改造為混合物盛載管,另行設計壓注管,壓注接頭,壓注活塞等,以便壓注工作的順利進行。此設計為申請技術專利項目,至于環氧樹脂混合物在護壁堵漏中的具體用量、注意事項和具體的操作方法等,將在后續論文中介紹說明。本論文的重點在于試驗混合物的配比和初凝時間的測試。

七、幾組試驗數據的對比和分析

試驗試劑:一公斤鐵桶包裝的E-44型環氧樹脂,活性稀釋劑和乙二胺固化劑。

實驗儀器:500g電子托盤稱、計算器、燒杯、量筒、普通溫度計、玻璃棒、300ml紙杯、水盆、鋼鋸條等。

(1)室溫25bC、水溫20bC,環氧樹脂量100、稀釋劑量12.5,固化劑用量不同,如表(2)所示紙杯盛裝混合物,混合攪拌后置于水盆中凝膠固化。

(表2)

固化劑量 時間間隔 狀態描述 時間間隔 狀態描述 終凝樣塊密度

15 2小時 膏狀物,適合壓注 5小時 膏狀物,不硬,可以壓注 1.10

18 1小時 膏狀物,適合壓注 5小時 已無流動性,初凝狀態 1.15

22 1小時 內部結塊發硬 5小時 比較硬,已無法壓注 1.26

(2)室溫25bC、水溫20bC,環氧樹脂量100、稀釋劑量12.5,固化劑用量不同,如表(3)所示紙杯盛裝混合物,混合攪拌后置于水盆中凝膠固化。

(表3)

固化劑量 時間間隔 狀態描述 時間間隔 狀態描述 終凝樣塊密度

17.8 2小時 膏狀物,適合壓注 5小時 已無流動性,初凝狀態 1.15

18.6 1:20 膏狀物,適合壓注 5小時 已無流動性,初凝狀態 1.17

19.7 1:20 已發硬,絮狀物 5小時 比較硬,已無法壓注 1.21

23.5 1小時 內部結塊發硬 5小時 比較硬,已無法壓注 1.29

(3)室溫28bC、冰箱冷藏室7―10bC,環氧樹脂量100、稀釋劑量12.5,固化劑用量不同,如表(4)所示紙杯盛裝混合物,混合攪拌后置于水盆中在冰箱冷藏室內凝膠固化。

(表4)

固化劑量 時間間隔 狀態描述 時間間隔 狀態描述 終凝樣塊密度

18 2小時 凝膠狀態,可以壓注 5小時 無流動性,發硬 1.15

20 2小時 凝膠狀態,可以壓注 5小時 無流動性,發硬 1.21

22 2小時 已發硬,不可壓注 5小時 比較硬,已無法壓注 1.25

(4)室溫28bC、冰箱冷藏室7―10bC,環氧樹脂量100、稀釋劑量10,固化劑用量不同,如表(5)所示紙杯盛裝混合物,混合攪拌后置于水盆中在冰箱冷藏室內凝膠固化。

(表5)

固化劑量 時間間隔 狀態描述 時間間隔 狀態描述 終凝樣塊密度

17.86 1:20 膏狀物,適合壓注 2:20 無流動性,初凝狀態 1.15

17.83 1:10 膏狀物,適合壓注 2:10 無流動性,初凝狀態 1.15

20.26 1:05 可以壓注 2:05 比較硬,已無法壓注 1.22

22.00 1:00 結塊發硬不宜壓注 2:00 比較硬,已無法壓注 1.25

(5)上述試驗主要關注的是初凝時間,以掌握具體操作中的壓注時機;終凝時間記錄不甚確切,不同試塊的終凝時間大約在12―36小時之間,基本可以滿足施工需要。另有其它不成系列的試驗未列入本文,但也提供了有益的啟示。

八、結論

(1)通過試驗可以明確環氧樹脂混合物的固化膠結時間可控。這是應用在巖心鉆探施工護壁堵漏環節的基本保證。

(2)在室溫大氣壓力的平常條件下、在較低溫度的條件下試驗結果均可滿足預期要求。

(3)初凝時間與稀釋劑加量成正比,與固化劑加量成反比;試塊的密度與固化劑加量成正比。這是簡單的定性認識。暫無定量分析的技術能力和水平。

第5篇

1.1水泥品種的優選

優先選用C3A含量低的中、低熱的普通水泥或復合、礦渣水泥等,除冬期施工外,不宜選早強型水泥;也不宜采用火山灰水泥,因火山灰水泥需水量大,易泌水。

水泥等級和混凝土等級應相匹配,一般C25以下混凝土宜選32.5級水泥,C30以上混凝土宜選42.5級水泥,但水泥品種不能混用,不同產家、不同品種即是同一水泥等級也不能混用,同廠家、同品種不同批號的水泥原則上也不能混用。因不同廠、不同品種雖說強度等級相同,但其中所含的礦物成分不同,水泥摻合料不同,所產生的水化熱亦不同,其收縮、變形、凝結時間等不同,水化時反映了各自水泥的水化個性,所以不能混用,如果混用:(1)可能造成收縮、變形不同,而影響結構的耐久性;(2)凝結時間、需水量、水化速度不同,所產生的混凝土強度不同,將使混用后的混凝土強度降低5%—20%,(3)由于收縮變形不同,產生裂縫隱患存在。不同水泥應分別使用,只能待上一品種水泥產生一定強度后,才可向其上面澆筑其他品種、等級的水泥。在保證混凝土強度的前提下,商品混凝土的水泥用量,應降低到最低程度。

1.2細骨料

細骨料宜采用中、粗砂。泵送砼宜采用中砂并靠上限,0.315mm篩孔篩余量不應少于15%。實踐證明,采用細度模數2.8的中砂比采用細度模數2.3的中砂,可減少用水量20kg/m3—25kg/m3,可降低水泥用量28kg/m3—35kg/m3,因而降低了水泥水化熱、降低了混凝土溫升和收縮。細骨料的含泥量不超過3%,泥塊含量不得大于1%。其他質量指標應符合現行行業標準《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》的規定。

為保證混凝土的流動性、粘聚性和保水性,以便于運輸、泵送和澆筑,泵送混凝土的砂率要比普通流動性混凝土增大約6%,為38%—45%。但是砂率過大,不僅會影響混凝土的工作度和強度,而且能增大收縮和裂縫。

1.3粗骨料是混凝土的重要組成

它在混凝土中主要起到骨架的作用,并且對膠凝材料的收縮具有一定抵抗作用。集料的級配越好,所組成的混凝土骨架越穩定,抵抗變形能力越好。同時,集料的級配越好,能降低混凝土中單方水和水泥的用量,降低混凝土的收縮。此外,粗骨料的含泥量、泥塊含量對混凝土的收縮也有很大的影響。

1.4砂

采用中、粗砂,細度模數必須控制在2.3以上,含泥量控制在2%以下。因為采用細度模數為2.8:2.3的中砂每立方混凝土可減少水泥用量約30kg,減少水用量20kg—25kg,從而降低混凝土水化熱和溫差引起的收縮。泵送混凝土時,砂率應控制在38%—45%。

1.5選用優質高效的外加劑

為達到抗裂、防水的目的,在配制混凝土時,一般需要摻人減水劑、緩凝劑、膨脹劑等。外加劑的質量對混凝土的影響非常大,有些膨脹劑與其他外加劑一起使用可能會產生副作用,因此在使用前應經試驗確定。

2設計方面

結構設計規范主要解決的是結構的安全問題。但個別設計者未能作全過程(包括施工過程)數理分析。以混凝土收縮裂縫問題為例。一般的設計文件只給出混凝土的強度等級,沒有針對結構具體情況對混凝土的收縮量的限制值及收縮量制值相匹配的后澆帶設置。特別是某些工程師盲目地相信某些補償收縮混凝土的作用,不留混凝土后澆帶甚至不留形縫,使得裂縫發展得很快。另外,混凝土收縮裂縫與現在設計的板和墻的尺寸越來越大也有關系。混凝土梁、板和墻的尺寸增大。尺寸大,構件總的收縮量大,容易出現混凝土收縮裂縫。

3施工技術控制

(1)混凝土施工過分振搗,模板、墊層過于干燥。混凝土澆筑振搗后,粗骨料沉落,擠出水分、空氣,表面呈現泌水而形成豎向體積縮小沉落,造成表面砂漿層,它比下層混凝土有較大的干縮性能,待水分蒸發后,易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝土之時灑水不夠,過于干燥,則模板吸水量大,引起混凝土的塑性收縮,產生裂縫。混凝土澆搗后,過分抹干壓光會使混凝土的細骨料過多地浮到表面,形成含水量很大的水泥漿層,水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣,引起表面體積碳水化收縮,導致混凝土板表面龜裂。

(2)混凝土施工過分振搗,模板、墊層過于干燥。混凝土澆筑振搗后,粗骨料沉落,擠出水分、空氣,表面呈現泌水而形成豎向體積縮小沉落,造成表面砂漿層,它比下層混凝土有較大的干縮性能,待水分蒸發后,易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝土之時灑水不夠,過于干燥,則模板吸水量大,引起混凝土的塑性收縮,產生裂縫。混凝土澆搗后,過分抹干壓光會使混凝土的細骨料過多地浮到表面,形成含水量很大的水泥漿層,水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣,引起表面體積碳水化收縮,導致混凝土板表面龜裂。

(3)現場養護。現場養護不當是造成混凝土收縮開裂最主要的原因。混凝土澆筑后,若表面不及時覆蓋、澆水養護,表面水分迅速蒸發,很容易產生收縮裂縫。特別是在氣溫高、相對濕度低、風速大的情況下,干縮更容易發生。有資料表明,當風速為16m/s時,混凝土中的水分蒸發速度為無風時的四倍。一些高層建筑的樓面為什么更容易產生裂縫,就是因為高空中的風速比地面大。

4施工后期商品混凝土的養護

由于商品混凝土流動性較大,容易在早期發生混凝土半和物沉縮裂縫,塑性收縮裂縫,干燥收縮裂縫,溫度裂縫等,因此必須加強早期養護。養護主要是保持適當的溫度和濕度條件。混凝土澆注后應覆蓋一定厚度的草袋、麻袋片或塑料薄膜,過高過低的環境溫度以及激劇的溫度變化都會引起表面開裂。保溫能減少混凝土表面的熱擴散,降低混凝土表層的溫差,防止表面裂縫。但由于熱擴散時間延長,混凝土強度和松弛作用得到充分發揮,使混凝土總溫差產生的拉應力小于混凝土的抗拉強度,防止貫穿裂縫的產生。澆筑時間不長的混凝土,仍然處于凝結、硬化過程中,水泥水化速度較快,適宜的潮濕條件可防止混凝土表面脫水而產生收縮裂縫。

5裂縫部分處理技術

(1)涂抹:以涂為主,在裂縫表面涂抹新型高分子防水涂料,這種涂料是以合成橡膠或者合成樹脂作為成膜材料,效果很好。目前常有聚氨脂,環氧樹脂、丙烯酸橡膠、聚酯樹脂防水涂料。

(2)封堵:多用于水平面上的裂縫,其寬度大于0.3mm。裂縫較小時,采用低粘度樹脂;在干燥自然環境下可采用的材料很多,如高分子涂料,聚合物水泥砂漿及摻有速凝劑的防水砂漿等;在滲漏潮濕環境下必須進行封堵再進行表面處理,封堵用堵漏靈、堵漏王、水不漏等速凝材料;在漏水情況下可采用PBM—7聚合物混凝土封堵。

(3)嵌縫:在裂縫處鑿八字形槽,并在槽內嵌填不同材質的密封材料處理。

(4)灌漿:適用于修補較深的裂縫和混凝土內部有空洞、疏散等情況。

(5)增大截面加固法:用同等級混凝土,加大原結構截面,以達到滿足承載力的要求。

(6)外包角鋼加固法:用角鋼鑲嵌在四角,并用扁鋼將角鋼箍緊,以提高結構承載能力。

(7)粘鋼加固法:在混凝土表面用結構膠粘貼鋼板,以提高混凝土承載力。

(8)增設支點加固法:用增設支點減少結構跨度,達到減少結構受力。

(9)增設剪力墻加固法:結構在地震作用下,其強度與變形不能滿足規范要求時,還可以在房屋適當位置增設剪力墻以抵抗地震作用。

(10)外加力加固法:采用外加力或壓力、改變原結構的受力狀態或減少原結構薄弱處的受力,以提高結構的總體承載能力。

第6篇

關鍵詞:鋼筋混凝土現澆板,裂縫,原因,預防,措施,處理

 

鋼筋混凝土現澆板具有整體性好和抗滲、抗漏性能強等優點,在近幾年的房屋建設中得到廣泛應用,但鋼筋混凝土現澆板的裂縫卻一直困擾著人們。要從根本上解決裂縫問題,我們只有找準病因,下對藥方才能根治裂縫。裂縫是不可避免的,但它的有害程度是可以控制的。下面就結合工作實際,采取相應的綜合性控制措施。

一、鋼筋混凝土現澆板裂縫的類型

根據鋼筋混凝土現澆板裂縫的特點,具體可以分為以下幾種類型:

1、橫向裂縫:在跨中1/3范圍內,沿建筑物橫向方向的裂縫,出現在板下皮居多,個別上下貫通;當建筑物總長超過40cm時,通常在建筑物端部第一或第二開間板跨中出現上下貫通裂縫。

2、縱向裂縫:沿建筑物縱向方向的裂縫,出現在板下皮居多,個別上下貫通。

3、角部裂縫:在房間的四角出現的斜裂縫,板上皮居多。

4、不規則裂縫:分布及走向均無規則的裂縫。論文參考。

5、樓板根部的橫向裂縫:距支座在30cm內產生的裂縫,位于板上皮。

6、順著預埋管線方向產生的裂縫。

二、鋼筋混凝土現澆板裂縫產生原因分析

1、混凝土干縮

混凝土具有收縮的特性,產生收縮的主要原因是由于混凝土在硬化過程中的化學反應產生“凝縮”和混凝土內自由水分蒸發所產生的干縮兩部分所引起的體積收縮。而混凝土是由水泥、粗細骨料加水攪拌而成的一種非均質的人工石材,其抗拉強度很低,當收縮所引起的體積變形不均勻或某一部位的收縮變形過大,混凝土互相約束而產生的拉應力或剪應力大于混凝土的抗拉強度時,現澆板就可能引起裂縫。

2、溫度變化

混凝土與其他材料一樣,也具有熱脹冷縮的性質。在混凝土硬化初期,水泥水化釋放出較多的熱量,混凝土又是熱的不良導體,散熱較慢,混凝土板內的溫度較板面高,這使內部混凝土的體積產生較大的膨脹,面外部混凝土卻隨著氣溫的降低而收縮,內部膨脹和外部收縮相互制約,在板面產生很大的拉應力,從而產生了板面裂縫,也可能深進板內甚至貫穿板底,嚴重影響結構的整體性、防水性和耐久性。

3、外荷載的作用

施工操作過程中產生的動荷載、沖擊荷載,模板、鋼管等周轉材料的集中堆放,使現澆樓板因承受高于設計時所考慮的荷載而出現裂縫。

4、混凝土強度的影響

若混凝土拌合物中含有某些礦物質和有害物質,如粘土、淤泥、細屑、有機雜質等,粘附在粗細骨料的表面,妨礙水泥與之粘合,降低混凝土強度;水泥質量不合格,安定性不良時,混凝土硬化后產生不均勻的體積膨脹,從而使現澆板產生膨脹性裂縫。

5、施工質量

不良施工質量導致的混凝土裂縫往往占有較大的比例,一是施工縫的留設部位不當;二是酷暑高溫期間施工冷縫的產生;三是必要的措施不到位或失效,如模板隔離劑的失效,模板與混凝土粘連;四是拆模過早,樓板受“內傷”。

三、裂縫的預防措施

雖然鋼筋混凝土現澆板在使用過程中,存在出現裂縫這一重大缺陷,但它的這一缺點在設計與施工過程中,可以通過一定的措施,使其影響控制在規范允許的范圍內。對于現澆板的裂縫問題,可以采取以下幾個方面的措施,以減少或避免這些裂縫的出現:

(一)混凝土原材料質量方面

1、確保使用合格正規廠家的水泥,并認真進行各項性能試驗。

2、嚴把材料關,杜絕使用不合格材料。

3、嚴格控制混凝土施工配合比。

(二)施工質量控制

1、在混凝土澆搗前,應先將基層和模板澆水濕透,避免過多吸收水分,澆搗過程中應盡量做到既振搗充分又避免過度。

2、混凝土樓板澆筑完畢后,表面刮抹應限制到最小程度,防止在混凝土表面撒干水泥刮抹,并加強混凝土早期養護。樓板澆筑后,對板面應認真養護,防止強風和烈日曝曬。

3、嚴格施工操作程序進行,不可只要進度不要質量 。

4、施工后澆帶的施工應認真領會設計意圖,制定施工方案并做好交底,杜絕在后澆處出現混凝土不密實、不按圖紙要求留企口縫,以及施工中鋼筋被踩彎等現象。

5、對于較粗的線管或多根線管的集散處,可增設垂直于線管的抗裂短鋼筋網加強,抗裂短鋼筋采用Φ6-Φ8,間距≤150,兩端的錨固長度應不小于300毫米。

6、加強養護:在施工過程中,由于搶趕工期將影響施工人員作業,使樓面砼往往缺乏較充分的澆水養護延續時間。為此,施工中必須堅持覆蓋麻袋或草包進行一周左右的妥善保濕養護,并可采用噴養護液進行養護,達到降低成本和提高工效,并可避免或減少對施工的影響。論文參考。

7、嚴格控制板面負筋的保護層厚度:現澆板負筋一般放置在支座梁鋼筋上面,與梁筋應綁扎在一起;另外,采用鐵架子或混凝土墊塊等措施來固定負筋的位置,保證在施工過程中板面鋼筋不再下沉,從而可有效控制保護層,避免支座處因負筋下沉,保護層厚度變大而產生裂縫,板的保護層厚度不應大于1.5cm.

(三)裂縫的處理方法

1、表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細而淺的裂縫,深度未達到鋼筋表面的發絲裂縫,不漏水的縫,不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫。表面貼補(土工膜或其他防水片)法適用于大面積漏水(蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫)的防滲堵漏。論文參考。

2、填充法:用修補材料直接填充裂縫,一般用來修補較寬的裂縫,作業簡單,費用低。寬度小于0.3mm,深度較淺的裂縫、或是裂縫中有充填物,用灌漿法很難達到效果的裂縫,以及小規模裂縫的簡易處理可采取開V型槽,然后作填充處理。

3、灌漿法:此法應用范圍廣,從細微裂縫到大裂縫均可適用,處理效果好。

4、結構補強法:因超荷載產生的裂縫,裂縫長時間不處理導致的混凝土耐久性降低、火災造成的裂縫等影響結構強度可采取結構補強法。包括斷面補強法、錨固補強法、預應力法等。

(五) 結語

現澆樓板裂縫是住宅工程中反映最為強烈的問題之一,也是施工過程中較難控制的質量通病之一。通過大量的工程實踐經驗,我們發現只要施工時加強防范整治措施,裂縫問題就能得到有效控制。這要求參建各方主體針對造成現現澆板裂紋的主要工序,制訂合理施工方案,強化施工人員的質量意識,嚴密施工組織,合理安排工序和工序交接,加強施工過程中的技術交底,更為有效的避免該問題。

[1]彭圣浩 《建筑工程質量通病防治手冊》(第三版)2002 中中國建筑工業出版社

[2]《建筑施工手冊》(第四版)縮印本 建筑工業出版社

[3]紀午生,建筑施工工長手冊[M].北京:中國建筑工業出版社.1994.

[4]陳昌明.建筑工程質量控制與通病防治全書[M].北京:中國建材工業出版社.2001.

[5]方承訓.建筑施工[M].北京:中國建筑工業出版社.2000.

第7篇

關鍵詞:高層建筑,地下室,防水,方案

Abstract: the quality of waterproofing of basement directly affect the basement of the activities in the crowd, store items and pipe and so on the condition. This article from the basement waterproof present situation investigation and study, the basement new waterproof plan establishment, and the advantages and disadvantages of the new structure analysis and demonstrates 3 demonstrated in the basement of high-rise building waterproof technology.

Keywords: high buildings, the basement, waterproof, scheme

中圖分類號:[TU208.3]文獻標識碼:A 文章編號:

1 引言

在高層建筑物基礎以下修建地下室不僅能有效地利用地下空間,而且還能避免地面返潮對首層使用的影響,地下室的使用具有明顯的經濟效益與環境效益。但由于地下室設置在地面以下,因而在地下水位較高的地區,地下室的外壁將處于地下水的浸泡中;即使在地下水位較低的地區,在雨季時,地表水和雨水也將通過土層滲入,滲透到地下室外壁。因此地下室必須具備良好的防水性能,這直接關系到建筑物的使用功能[1]。

2 地下室防水現狀調查研究

(1)目前我國城市發進程日益加快,城市中心區域地價飛漲,地下室作為高層建筑的地下空間其使用價值與公益價值得到了大力開發。通過調查結果顯示我國高層建筑地下室的在使用過程中出現了許多問題,如排水設施失效、采光差、潮濕、通風差、滲漏水等;

(2)隨著我國防水技術、施工技術與防水材料的快速發展,地下室的整體防水質量得到了很大程度的改觀。調查結果表明,對于使用年限在10 年以下的新建建筑,地下室整體防水效果較好,基本不存在滲漏現象,僅在部分外壁出現少量的濕漬現象;

(3)目前大多數地下室防水設計的理念為“防、排、截、堵相結合,因地制宜、剛柔相濟,綜合治理”。防水設計的目的是盡可能在現在防水材料與施工條件下達到防水可靠、經濟合理的目標;

(4)隨著防水材料的改進,地下室的整體防水效果得到了很大提高,地下室防水堵漏次數明顯減少,但堵漏效果卻并不理想,大量工程均存在著“屢次堵漏, 屢次漏水”的問題;

(5)根據調查結果顯示,地下室漏水的重點部位主要為以下幾處,穿管道處,底板處,底板與墻面交接處,外墻處,內墻處,墻角處,頂板處。

3 地下室新型防水方案的建立

3.1 地下室防水工程存在的問題

地下室漏水一般都是以局部漏水形式出現的,地下室的漏水部位和形式與地下室所處的地質條件、地下室防水設計方案、地下室功能以及地下室的施工方法有關。

1.漏水的形式主要表現為以下幾種:

①涌水:當地下存在承壓地下水時,由于水頭壓力較大,導致地下水的滲透力也很大。當滲透力大到能使地下室的防水層與結構層發生破壞時,地下水則會象泉水一樣涌出來,則破壞區域也會由于水壓而繼續加大,這種現象主要發生在地下有承壓水的地層,則地下室的底板結構設計也存在不合理之處。

②潛流:主要發生在地下室結構的裂縫處,水流會沿著地下室結構的裂縫流出。由于潛流水的水頭壓力較小,一般不會破壞地下室的結構,因而發生的區域主要位于施工縫或其它外力造成的結構裂縫處。

③滲漏:水會在地下室外墻混凝土局部地區表面滲出來。不同的區域,不同的地質與天氣情況其滲漏的程度也不同,當滲漏程度較輕者只能觀察到混凝土表面區域潮濕卻永遠不干,但無水珠滲出;滲漏程度較重者混凝土表面有水珠滲出,且將滲出的水珠用干布擦后,過一會就有新的水珠滲出,如不擦干,水珠會滴到地上。

④波動滲漏:指滲漏程度受到地下水水頭波動的影響。這種情況主要發生在地下水位較低區域,區域內的地下水水頭波動與天氣有關,當旱季時,地下水水頭較低,無滲漏現象,而在雨季時,地下水水頭上升,會發生地下水的漏滲現象。

⑤構造性漏水:指地下室的柱頂防水、施工縫、后澆帶、變形縫、穿墻管線、止水帶處因防水材料使用不當或施工不當,造成施工質量隱患引起的局部區域漏水。

3.2 地下室漏水原因分析

從地下室漏水的區域看,滲漏區域主要為地下室外墻結構的薄弱區域。因而地下水漏水的原因可以歸納為:一由防水材料構成的整體柔性防水層破壞失效;二地下室結構的剛性自防水局部失效。

3.2.1 柔性防水層局部破壞的原因

(1)防水層材料質量不合格。目前國內的防水材料市場上次的防水卷材魚龍混雜,很多防水材料以次充好。如使用的防水材料其抗拉強度偏小或斷裂延伸率不夠,會導致在防水材料在未達到設計工況下就發生破壞。

(2)目前地下室外墻結構一般采用抗滲混凝土,所以采用外防水形式的比較多。外防水是在地下室底板鋼筋綁扎前、基礎墊層后進行施工,施工完后采用水泥砂漿施作找平層,并且在地下室四周留出接頭,待地下室澆筑完后在用防水材料把接頭及上部防水連接起來。外防水的優點是柔性防水材料與地下室外墻防滲混凝土能緊密結合,但當地下室進行回填施工過程或出現較大的下沉時,會導致防水層發生變形斷裂破壞了防水層。

(3)柔性防水層因混凝土結構發生較大變形而破壞:當基礎發生不均勻沉降時,導致地下室結構發生較大的開裂從而引起外防水層的受拉斷裂破壞。

(4)柔性防水層由混凝土外墻結構缺陷而在地下水壓的作用下被擊穿。當地下室防水采用外防內貼法施工時,由于施工的疏忽可能造成底板混凝土較大的外空洞,此時由于防水層背面結構層薄弱,在較大的地下水壓作用下,薄弱部位的防水層可能被擊穿[2]。

3.2.2 結構混凝土剛性自防水局部失效的原因

(1)混凝土澆筑施工時質量控制不嚴格,而造成混凝土內部有裂縫的存在,為地下水的滲透提供漏水通道。

(2) 由于地基沉降不均勻而引起地下室外墻結構混凝土的開裂,這些開裂裂縫如果為貫通裂縫則會成為漏水通道。

(3)在地下水的浮力作用下,地下室底板混凝土開裂,此時地下承壓水容易通過混凝土底板的毛細孔或裂縫而發生滲漏。在地下室的設計中,如果地下水施加在底板上的浮力大于底板的重力,剛會引起地下室底板發生向上的變形。當底板剛度不夠時,會在底板局部區域產生豎向的彎曲裂縫,裂縫由底部向上延伸,不易查覺。

(4)地下室施工過程降水措施采用不當。在地下室施工過程中,由于對地基降水深度不夠,在地下室結構混凝土成型初期,混凝土強度還未達到設計強度時,在地下水壓的作用下,會造成局部混凝土結構開裂,結構自防水失效。

(5)其它客觀原因。工程經驗表明,當地下工程結構受材料收縮、地基不均勻沉降、溫差變形以及或地震作用等因素作用時,混凝土結構必然會產生各種裂縫,而這些裂縫的存在將可能成為漏水的通道。

3.3 新型地下室防水構造方案的確定

地下室防水方案的確定,不僅需要考慮地下水的滲入,還要根據地下室的具體尺寸,針對地基的工程地質情況、防水材料、混凝土材料等諸多因素綜合起來考慮。地下室防水方案研究的重點為受地下水影響最大的地下室底板處的防水,對于整個地下室防水體系而言,地下室的外側墻與底板一起構成地下室的整體防水屏障。對于由防水卷材構成的外防水方式,聚合物水泥砂漿背水面防水效果整體性有了較大提高,而且其施工進度快,施工效果好。但背水面防水方案,不適宜應用于地下水中含有較多腐蝕性介質的工程地質條件。新型防水做法可能出現的問題有:①如果地下室內安裝自重較大的設備,將可能會造成防水層的破壞;②剛韌性防水層在結構大變形情況下會發生破裂,而柔性防水材料可適用于結構的大變形;③在地下室的外墻與底板處不能形成完整的防水保護層。針對上述可能產生的問題,其解決方案如下:①對于安裝自重較大的設備,應在安裝部位局部加強其剛度;②背水面作剛韌性防水層要等到結構變形趨于穩定后才做,而施作柔性防水材料則不需要等到結構變形穩定后;③相對于原有的迎水面防水做法中防水卷材可以在迎水面形成一層保護[3]。

4 結語

地下防水工程是一門綜合性、實用性很強的工程技術,要求高,難度大,必須認真對待。現場要結合地下工程的工程造價、防水要求、防水材料性能、施工難度等因素進行全面分析,綜合比較。在保證安全、質量可靠和經濟合理的前提下,根據工程具體情況,確定防水設計和施工方案。

參考文獻

[1]嚴恒林.高層建筑地下室防水施工技術[J].中國新技術新產品,2009,21:168.

[2]杜峰.城市建筑地下室防水技術研究[D].西安建筑科技大學碩士論文,西安:2005.

第8篇

為了滿足現代住宅對衛生間排水管敷設方式的基本要求,國內先后出現了墊高衛生間地面敷設排水管的排水方式、后排水方式和下沉衛生間樓面敷設排水管的排水方式,這三種排水方式目前在國內同時存在,本文將分別對它們進行介紹,并針對它們各自的技術特點不足之處和適用性對三者進行比較。

(一)墊高衛生間地面敷設排水管的排水方式

1.墊高式排水方式的技術特點

(1)不但要做好原樓板和衛生間墻面的防水,而且要做好衛生間墊高部分側面墻防水設置,防止衛生間由于墊高造成滲水到其它房間的問題,這是墊高式衛生間要注意的技術難點。墊高部分衛生間側墻常采用素混凝土澆筑并加設防水層。(2)要特別注意組織好衛生間地面的排水。由于地面比相應的原地面高出許多,地面排水如果出現倒坡將難以處理。

2.墊高式排水方式的不足之處

(1)衛生間地面荷載加大,相應地加大了土建費用。(2)由于把衛生間墊高,對用戶來說造成許多不便,同時不便于地面排水地組織。

3.墊高式排水方式的適用性

(1)受建筑專業布置位置影響的衛生間。如設衛生間位置下層是其它活動空間,不允許改變空間尺寸,并且不允許造成視覺上的任何不良感覺。(2)舊房衛生間的裝修不影響下層衛生間的使用。(3)適用于任意層住戶要增加或者增大衛生間,如果加設一間成品式衛生間等。

(二)后排水方式

1.后排水方式的技術特點

(1)要組織好衛生間地面的排水。地面的坡向對側向地漏很重要,應適當加大衛生間地面的坡度。(2)由于后排水的需要,注意做好衛生間側面的防水處理,特別是衛生器具放置處外墻與管道井隔墻防水處理,不然這個地方是滲漏的重點之處。(3)內管式衛生間管道井需要考慮足夠的安裝尺寸、檢修位置。

2.后排水方式的不足之處

(1)衛生間排水管在地面以上接至管道井或室外排水主管,水力條件相對較差,尤其當排水立管距離坐便器較遠、排水橫支管較長時,往往使坐便器虹吸力遭到破壞,坐便器沖洗不干凈或用水量較大。(2)使用局限性較大,首先。外管式衛生間應至少有一面靠外墻或管道井,造成衛生器具布置相對固定;其次,衛生器具的選擇局限性較大,特別是后出水式大便器當前我國這類品種較少,進口的品種也不多而且價格均較高。(3)當管道安裝在外墻時,維修有一定困難。(4)從實踐工作情況來看,側式地漏容易造成排水不暢、污水返溢。

3.后排水方式的適用性

適用小康以上住宅衛生間的排水管道作法。特別是外管式排水方式,將排水立管和各層衛生間排水管道設在外墻或管道井內,從而避免了排水管道滲漏帶來的污染,同時管道噪聲干擾也被隔絕在衛生間以外。

(三)下沉衛生間樓面敷設排水管的排水方式

1.下沉式排水方式的技術特點

(1)做好下沉空間排水、防水,不填充材料做法的箱體通風問題。對于金屬管道作為排水管道的衛生間,造成金屬管道的快速銹蝕,加速了衛生間的滲漏。特別對于不填充材料的下沉式衛生間,上一層樓板是后澆的或是預制的都很難做到不滲漏,因此下沉式排水方式的關鍵問題是下沉后結構層樓板積水的排除。(2)密切與其它專業的配合。設計中要樹立衛生間設計好壞不僅是給排水專業的事,必須與其它專業密切配合。對下沉式衛生間在住宅放置的位置以及如何設置管道井來解決排水、通風和檢修等問題是下沉式作法要解決的另一個關鍵技術。(3)減少在下沉部分設置存水彎。如洗臉盆的存水彎設置在樓面標高以上便于檢修,地漏設計時選用防臭、防蟲、防溢的高水封新型地漏以及自帶水封的大便器等。如果存水彎需設在下沉部分時,盡可能減少存水彎高度,以減少下沉尺寸。這就需要相對應的材料與配件。

2.下沉式排水方式的不足之處

(1)荷載增加。由于衛生間的板面下降,這就需要回填材料或做成兩層樓板,給土建方面增加了不少費用。(2)要求與土建之間的配合更加密切。遇到雙衛或特殊做法的衛生間時,要求土建在梁上預留孔洞是常有的事。(3)管道發生堵漏或漏水時,必須破壞地面,檢修比較困難,工作量大。

3.下沉式排水方式的適用性

由于這種作法使衛生間的布置更加靈活和方便,滿足各種品牌和檔次衛生器具布置的需要,增加的費用也不多,較適合商品化住宅衛生間布置的需要。

二、廚房排水方式

廚房的排水管道一般只有兩個排水口,一個是洗滌盆,一個是廚房地漏,對于前者因洗滌盆出水管本身即帶有存水彎,該存水彎均在樓板以上,因此洗滌盆的水管經過該存水彎后可直接沿墻敷管坡向排水立管,而不必穿過樓板后再經排水橫管與立管相連對于廚房地漏目前存在四種方式:

1.鑒于廚房散落于地面的水終究不多,少量的水可考慮人工用抹布清除,因此廚房內可不設地漏。

2.當廚房外連著陽臺時,可與陽臺的排水一同考慮,即廚房地面在找坡時,即與陽臺一起找坡,一同坡向陽臺排水地漏,廚房萬一有大量水時,通過廚房與陽臺的連接門流到陽臺地漏排走。

3.在廚房外墻的位置且排水坡度方向的低處設側排地漏,地漏穿墻后與排水立管相連。

4.下沉廚房樓面敷設排水管的排水方式,此方法與衛生間下沉式排水方式相同。

至于上述陽臺內的地漏排水口及排水立管,仍需穿過樓板敷設,但是可使地漏及排水橫管盡量靠近排水立管,減少支管的距離和陽臺地漏排水管的露出范圍,目前住戶對陽臺一般不裝修,萬一出現問題易解決。

參考文獻:

[1]鄧宏毅,建筑設施給排水設計施工的探討[J].科技創新導報.2008.(21).

[2]周儉清,淺談現代住宅建筑給水排水設計[J].湖南農機.2007.(01).

[3]李宏燕,談現代住宅給排水設計理論[J].內蒙古科技與經濟.2004.(17).

第9篇

關鍵詞:公路隧道;滲漏水;預防措施;治理措施

中圖分類號:X74文獻標識碼: A 文章編號:

引言:20世紀90年代初,日本已運營的公路隧道有6705座,總長1970km其中有六成隧道發生不同程度的滲漏水,其主要原因是由于襯砌開裂和變形,大約三成隧道是由于滲漏水導致運行條件惡化。20世紀90年代,據統計我國運營鐵路隧道共有5000余座,總長超過2500km。其中,有七成左右隧道存在滲漏水,而由于開裂、滲漏水等原因對隧道運營造成影響的有1502座,占鐵路隧道總數的30%以上。除了形式上的研究,一些學者還做了以下工作:(1)Streltsova提出了雙重介質滲流模型,在模型中裂隙和巖塊共同構成S體,由裂隙系統分割開的許多水平塊構成了巖體,巖塊在水平向無限延伸,保持其厚度和裂隙寬度不變,且厚度遠大于裂隙寬度,裂隙中的水流是水平流,而巖塊中的水流是垂向流。(2)王昭椿,高燕希,李亮輝分析了新建隧道中的滲漏水情況,得出圍巖中裂隙水的賦存條件和狀態千差萬別,滲透不均使隧道內形成滲水分帶。(3)李明,陳洪凱,葉四橋研究了裸洞隧道病害的形成,得出了裸洞隧道病害產生的主要原因之一也是地下水滲漏,滲流破壞發生的嚴重區在裂隙發育帶。

公路隧道滲漏的原因

對于公路隧道有“十隧九漏”之說,究其原因主要有隧道防水層失效,隧道接縫防水失效,初襯混凝土結構自防水失效三種影響因素。首先隧道防水層失效的一個原因是與材料本身有密切的關系。這是應為公路隧道復合襯砌中鋪設的防水夾層為結構外防水層,其防水性能與材料直接相關。除此以外還有以下原因:變形縫處結構變形過大或裂縫過寬大于了材料的延伸性能,導致防水膜斷裂;防水層在防水膜的搭接有缺陷或噴射混凝土基面不平整及鋒利尖銳物外露;防水層同基面粘接不善,使得防水層破損。其次是隧道接縫防水失效,在隧道中鋼筋混凝土既可以承載也能防水,即結構自防水。結構自防水出現滲漏有以下原因:在實際工程中重視抗滲等級忽略施工和養護;混凝土結構本身有缺陷,使得自防水失效;襯砌混土結構有裂縫。公路隧道襯砌混凝土的裂縫大致體現為其拱部、墻部的環向裂縫、縱向裂縫等。

公路隧道滲漏的預防措施

在具體分析了公路隧道防滲漏的基礎上,便可根據實際情況因地制宜采取有效的預防措施和處理措施。通過具體分析,可以得出防滲漏時一方面要提高復合襯砌防水夾層的整體性,這就要求做到在材料方面應選擇性能優良的防水層材料,在防水板施工方面應采用無釘鋪設和雙縫熱焊施工,在支護方面要提高初期支護的質量。另一方面要增強隧道接縫防水,可以通過對彈性密封膏做緩膨脹處理和正確處理中埋式止水帶接茬兩方面來加強。彈性密封膏的微膨脹處理有兩種方法;(1)在封閉膏的表面涂緩凝劑形成隔離膜。(2)將緩膨脹成分加入到密封膏的生產中,制成具有緩膨脹效應的彈性密封膏。對于止水帶,應對止水帶接茬處打磨平整并膠合可靠,同時要注意搭接關系,遵循“上外下內”的原則。最后要加強襯砌混凝土結構的自防水能力。要滿足這點要做到優化混凝土的配置,重視混凝土的配合比、入模溫度及養護。

公路隧道滲漏水的處理措施

3.1滲漏水的治理原則

根據以往經驗得知,在對滲漏水的治理過程中應秉承以下原則“堵排結合;多道設防;綜合治理”。在進行“堵排結合原則”時要勘察當地具體情況,因地制宜,靈活運用。關于“多道設防”有以下兩種含義:各種不同材料能各自視為防水層,和形態、材質不同的材料復合構成不同性能的防線。“綜合治理原則”可以統籌為以材料為基礎,設計為前提,施工為關鍵,管理為保障。

3.2防水材料的選擇

隧道防水材料主要有以下要求:

抗水滲透和耐酸堿性能強。

很好的適應外界的溫度。

整體性好、不透水。

根據滲漏處的不同部位、滲漏的嚴重程度應選用不同類型的材料進行治理。在選擇材料類型時一般要依照以下原則:

(1) 如果需治理部位的結構面不夠規整,而滲漏不是很嚴重及二次防水加強時一般使用涂刷類防水材料。

(2) 為滿足隧道滲漏部位的變形要求時,一般應使用嵌縫類的防水材料。

(3) 當隧道的滲漏處結構面規整,且沒有特殊要求時可以考慮選擇防水摸面材料。

(4) 當集中漏水孔的漏水量超過60ml/min,或者漏水量在30~60ml/min之間時,可選擇注漿封堵法。

為了能通過比較和檢核選出實用的防水材料,只有充分了解了各種防水材料的技術性能,才能在此基礎上保障隧道滲漏整治的質量。下面通過試驗對相關防水材料性能進行了研究。涂刷類防水材料有SWF混凝土密封膠,它是一種特殊的水基溶液,滲透力強,能與結構物內部堿反應,生成的凝膠能填充結構內部毛細孔,從而能起到防滲且提高混凝土強度的效果。賽柏斯,它是一種新型的水泥基防水材料,可利用水泥混凝土本身的化學特性和多孔性,通過水這個載體,滲透并在混凝土微孔中傳播,經過二次水化作用形成的枝蔓狀的結晶與混凝土結合,堵塞水和液體,到達永久防水目的。防水抹面類材料有快硬杜拉纖維防水砂漿,它的性能是利用加筋的效應,依托眾多的在砂漿中亂象分布的纖維,形成亂象網,進一步與水泥基體緊密結合,而亂象網起骨架作用,加強體系的整體性,使它難以收縮和離析。注漿堵漏材料有水溶性聚氨酯堵漏劑,它是由甲苯二異氰氨脂與聚醚進行聚合反應得到的高分子化合物,施工簡易,親水性,遇水即分解反應,具有不錯的延伸性、彈性和抗滲透性。

3.3公路隧道滲漏的整治措施

隧道的滲漏水主要表現為點滲漏、縫滲漏、面滲漏三種形式。針對以上三種形式提出的具體整治措施如下:首先對于點滲漏的處理有表面封堵、淺孔注漿和埋管引排三種方法。其中表面封堵用于滲漏處于表面且范圍很小或當前無滲漏的位置;若表面有明顯的浸水痕跡或有稍微淌水處宜采用淺孔注漿;當表面有明顯滲漏并且滲漏量很大的處在變形縫、施工縫或邊墻處的,宜采用埋管引排的方法。其次對于縫滲漏的整治有循環施工縫、變形縫及襯砌受力之后出現的亂向裂縫。其中裂縫滲漏整治的措施有化學注漿和賽柏斯防漏,鋁槽外排和PVC管外排是用于循環施工縫的滲漏整治,暗埋PVC管排水法是用于變形縫的滲漏整治。最后是面滲漏的治理,面滲漏治理有表面涂刷和淺孔注漿兩種處理方式。其中當拱頂和墻面有輕度慢滲或水漬時采用表面涂刷的處理方法;當混凝土結構內部密實度未達到要求導致的結構滲漏,即初襯表面出現蜂窩麻面時宜采用淺孔注漿的方法。

結語

通過對公路隧道滲漏原因分析、因地制宜的采取了相關預防和整治措施,并通過相關的試驗論證得出下面的結論:公路隧道發生滲漏的主要原因有防水夾層整體性有缺損,接縫防水失效及初襯砌混凝結構的自防水失效;使用高性能的防水材料,采用無釘鋪設防水板及提高噴射混凝土表面的整潔度,能有效減小隧道滲漏;緩膨脹處理彈性密封膏,在隧道的拱角及邊墻旁設置止水帶接茬,能有效防止隧道接縫滲漏;文中將隧道的類型分為點、縫及面滲漏三種,相應的提出了便于施工,經濟有效,容易養護的處理措施,基本解決了公路隧道滲漏的問題。

參考文獻

[1]《隧道及地下工程防排水論文集》中國土木工程學會隧道及地下工程學會防排水專業委員會第八次學術交流會1997年北京

[2]《隧道及地下工程防排水論文集》中國土木工程學會隧道及地下工程學會防排水專業委

員會第八次學術交流會1999年廣州

第10篇

關鍵詞: 巖體完整性系數;巖體波速;巖塊波速;算術平均;加權平均

1 概述

目前國內的圍巖分級標準中,常采用巖體的完整性系數KV來衡量巖體的完整性。巖體完整性是指巖體內以裂隙為主的各類結構面的發育程度,取決于結構面切割程度、結構體大小以及塊體間結合狀態等因素,是巖體結構的綜合反映。因此,在巖體結構的地下工程建設中,巖體的完整性對工程建設具有十分重要的意義。

巖體的完整性系數KV值的大小直接反映了巖體相對于巖石的破壞程度,即表征巖體相對于巖石的完整和破壞程度,是圍巖穩定性評價的一項非常重要的指標,越來越受到工程界的青睞,廣泛應用于工民建、水利、公路、鐵路等行業。

由于巖體是非均質體,巖體每一個部位的完整性系數都不同,對某一具體工程而言,如何取一個合理的完整性系數,對圍巖的評價有著重要的影響,甚至直接影響到工程的安全穩定和投資。因此,在巖土工程勘察中,合理地確定巖體的完整性系數是一個值得研究的課題。

2 巖體完整性系數定義

3 巖體波速、巖塊波速的測量

3.1 準備工作

3.1.1 地質資料的收集和整理

波速試驗主要收集整理鉆孔資料及區域地質資料,包括地層巖性、地質構造、巖體的工程地質特性、物理力學指標等。由于巖體的波速測量在鉆孔內進行,因此,鉆孔完成后,要先對鉆孔資料進行整理,完成“鉆孔柱狀圖”編制,在“鉆孔柱狀圖”中要依據地層巖性和巖石質量指標RQD值進行分層,每一層的巖性、結構面及裂隙的分布特征都要進行詳細描述,對巖體的波速有一個初步的估計值,為測量中數據是否異常提供初步判斷依據。

3.1.2 鉆孔處理

一是進行堵漏,孔內巖體波速測量一般采用水作耦合劑,因此在鉆進過程中要對漏水部位進行堵漏處理,確保沖洗液不被漏失。二是進行護壁,在地層破碎段,容易產生塌孔和掉塊,損壞換能器,對于這樣的部位均要提前采取處理措施。

3.1.3 聲波儀和換能器的檢校

按照要求,每次測量前均需要對聲波儀和換能器進行檢校,目前聲波儀和換能器沒有專門的檢校機構,需要各單位自行檢校,最簡便的方法是各單位準備幾組已知波速的模具(如鋼管、硬塑材料管等),建立模具波速數據庫,試驗前,先測量模具的波速,看測量值是否異常,誤差是否在允許范圍內,若誤差超出允許范圍,要查找原因,進行修正,對于原因不明確或無法進行修正的聲波和換能器不能使用。

3.2 巖體波速的測量方法

孔內巖體波速的測量方法按測量類型可分為單孔法和跨孔法,按激發方式可分為儀器自發自收和人工激發等。對測試巖體完整性系數而言,常采用單孔法、自發自收的測量方式,既方便,數據又比較可靠,這里作簡單介紹。

如圖1所示,換能器由一個發射端F和兩個接收端S1、S2組成,F到S1的距離為300mm,S1到S2的距離為200mm。

其測量原理是:波從F發射,經過耦合劑傳播到巖體,沿巖體滑行,再經過耦合劑傳播到接收端S1和S2,設波從F傳播到S1的時間為t1,到S2的時間為t2,則t2-t1即為聲波在測量段巖體中傳播的時間(單位um),根據距離關系可得出巖體的波速為:

從以上的測量原理可以看出,波在巖體中的走時為兩個接收換能器的走時差,消除了聲波在耦合劑中產生的走時誤差,保證了測量的精度。

測量時,先將換能器放到孔底,記錄好S2所在位置,然后從“孔底”向“孔口”逐次測量,每次移動200mm,直到測量完成。這種測量方式保證了全孔巖體連續測量。

測量過程中,穩定而良好的耦合劑,是測量準確可靠的保證,因此必須滿足耦合劑的一致性,耦合條件一旦稍有改變,就可能導致波形失真和數值產生誤差。測量時,還要將測量數據與地層條件結合起來分析,若發現波形有異常,應在同一個測量段進行多次測量,確保測量精度。

3.3 巖塊波速的測量方法

3.3.1 取樣

應區別于一般勘察的取樣標準,根據地層情況取典型性的巖芯進行波速試驗。應依據鉆孔柱狀圖分層取芯做巖塊波速實驗,原則上同一巖性的巖芯不能少于6組,如果條件允許的情況下,盡量按每米取1~2組進行試驗,因為,即便是同一種巖性,在不同的孔段,由于受到風化程度及應力狀態的不同,有時波速差異也比較大。

3.3.2 巖塊波速測量

巖塊波速測量參照《工程巖體試驗方法標準》GB/T 50266-99的相關條文執行。

4 測量數據處理及完整性系數KV的確定

4.1 巖體波速數據處理

依據聲波儀采集到的數據,按表一的形式進行統計整理。波速分層平均是指巖體波速按照“鉆孔柱狀圖”的地層分層進行算術平均(由于是等距連續測量,此時算術平均等于加權平均)。

根據表一的數據,以孔深為橫坐標、波速為縱坐標,繪制孔深――波速分布曲線,并根據曲線的分布情況初步判斷巖體質量,看是否與鉆孔取芯情況一致。圖2為某工程“孔深~波速分布曲線”,從曲線的分布來看,該鉆孔10.6~11.6m,15.4~22m,27~32m段巖體比較破碎,27~32米段,曲線呈大的鋸齒狀,說明該段裂隙發育,且裂隙張開寬度較大,但不密集,導致波速起伏較大,35米后巖性發生變化,與鉆孔取芯情況對照基本一致。

4.2 巖塊波速數據處理

巖塊波速按照表二的格式進行處理。波速分層平均是指巖塊波速按照“鉆孔柱狀圖”的地層分層進行算術平均。

4.3 數據統計及完整性系數KV確定

依據表一和表二的數據,按照鉆孔柱狀圖對巖體的分層,將巖體波速、巖塊波速按表三的格式進行統計。

上式中,表示第i層巖體的平均波速,表示第i層巖塊的平均波速,表示第i層巖體的厚度。

從以上四個平均數可以看出,由于各地層的厚度不同,按照直接平均和加權平均求得的波速值也不盡相同。

可以看出按兩種方法求出的完整性系數有一定的差異,根據統計結果發現,如果地層比較均勻時,差異較小;如果地層不均勻,差異就比較大。

由于加權平均考慮了各段地層所占的權重,因此,用加權平均計算的完整性系數相對比較合理。筆者做過大量的統計,巖體波速測量中有如下規律:間隔0.2米連續測量情況下,用加權平均求出的波速與用“巖體總長度M聲波在巖體中傳播的總時間”求出的波速基本一致,說明用加權平均法求巖體的波速是比較科學的,用此波速計算出的完整性系數也是可靠的。

5 結論與建議

本文結合工程實際對巖體完整性系數的測量及確定方法進行了介紹,在確定巖體的完整性系數中,要注意以下幾點:

(1)測量要以地質為基礎,以巖體結構為核心。在進行波速測量前,應當對測量段地層巖性、地質結構進行全面分析;

(2)測量過程中,要認真分析測量數據,查看波形是否與掌握的地層情況一致,若出現較大異常時,應查清原因;

(3)取樣做巖塊波速時,樣品要具有代表性;

(4)計算完整性系數時,巖體、巖塊的波速建議采用厚度加權平均,充分考慮不同地層所占的權重;

(5)在利用完整性系數對圍巖類別進行整體分級時,建議將巖體的單軸飽和抗壓強度也進行加權平均,這樣對圍巖的整體分級更為合理。

判斷巖體的性質是一個復雜的過程,應以多種方法互相印證,才能盡量做到準確,因為每種方法都有它的優點和局限性,只有多重考慮,對圍巖的評價才能夠更加科學、合理。

參考文獻

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[2] 林宗元主編,巖土工程試驗監測手冊[M],中國建筑工業出版社2005年10月第一版

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[8] 蔡斌,國標《工程巖體分級標準》應用中的幾個問題[J],巖土力學,2003,24(增)

[9] 鄔愛清,柳賦錚,國標《工程巖體分級標準》的應用與進展,巖石力學與工程學報[J],科學出版社,2012,31(8)

[9] 吳慶曾,我國巖體聲波檢測技術的研究與應用現狀[J],中國聲學學會檢測聲學分會1990年會論文集

第11篇

關鍵詞:下分層瓦斯與火防治技術

中圖分類號: TU94 文獻標識碼: A 文章編號:

1 工作面概況

平煤股份六礦丁6-21132工作面位于丁一采區下部,采面東部為采空區,西部為丁一下山保護煤柱,深部與淺部均為未采動煤體。工作面設計走向長654米,傾向長162米,煤層傾向為8-18°,煤層傾角為3-7°。采面內錯布置于丁5-6-21130采空區,丁6-21132工作面距丁56-21130工作面層間距平均2.5米,與上覆丁5煤層較近,外段平均間距為4米,里段平均間距為0.6米,最小間距為0.4米。

機、風巷在掘進期間,受地面大氣壓及工作面系統變化綜合影響,采空區內高濃度瓦斯經常異常涌出造成巷道頂板裂隙處瓦斯積聚,嚴重時造成工作面瓦斯超限,影響工作面的正常生產。

2 瓦斯來源分析

當機、風巷掘進至丁56-22130采面停采線以里時,機風巷掘進工作面巷道內頻繁出現瓦斯積聚現象,嚴重時出現瓦斯超限。

(1)本煤層瓦斯涌出.丁6-21132機、風巷外段掘進期間瓦斯涌出量僅為0.26m3/min,這種情況說明巷道頂、底板及煤壁析出的瓦斯量并不大。

(2)上分層采空區存儲瓦斯。經檢查丁5-6-21130風巷密閉內瓦斯濃度在85%左右的現象,充分說明采空區積聚了大量瓦斯。

對巷道內瓦斯積聚進行分析后發現巷道內瓦斯呈現分層現象,即:巷道頂板以下200mm瓦斯濃度0.4%~0.8%,向下200mm范圍內0.2%~0.4%,再向下300mm范圍內0.1%~0.2%,再向下300mm范圍內0.04%~0.1%。

同時工作面瓦斯異常涌出與巷道內壓力變化密不可分。風巷掘進至采空區后,在壓力發生變化時容易引起巷道內瓦斯積聚。

3工作面瓦斯治理措施

通過對丁6-21132風巷掘進期間瓦斯異常涌出時間及規律與壓力變化之間的關系分析,工作面瓦斯異常涌出主要是因為存在漏風壓差及漏風通道。

3.1減小漏風壓差措施

(1)提高工作面風壓

機巷掘進時首先進入采空區,巷道在掘進初期風機開一級,隨著風筒長度的增加及機、風巷巷道穿過實體區進入丁5.6-21130工作面下部。在風機開一級的情況下,機、風巷掘進工作面頻繁出現瓦斯積聚現象,嚴重時出現瓦斯超限。

掘進工作面采用風機型號為FBDNO6.0,風機功率為2×30KW。經測定風機開一級時局部通風機吸風量為380 m3/min,機巷外探平均值為0.31%,巷道內瓦斯涌出量為1.18 m3/min;風機開二級時局部通風機吸風量為570 m3/min,機巷外探平均值為0.14%,巷道內瓦斯涌出量為0.80 m3/min。

機巷風機開二級,增加了丁6-21132機巷工作面的全壓,減小了掘進期間絕對瓦斯涌出量(絕對瓦斯涌出量由1.18 m3/min下降至0.80 m3/min);但同時由于機巷巷道內壓力的升高,增加了往老空區的漏風量,造成了風巷密閉內CO有所增加的趨勢。因此在調整工作面局部通風系統的同時應加強上分層密閉檢查,尤其是密閉壓差及有害氣體濃度變化,防止因巷道內壓力增大,增加往老空區的漏風量,造成老空區內遺煤自燃。

(2)設置均壓設施

在機、風巷工作面掘進初期,工作面局部通風系統采用進風側控風方式,即在風機后設置風門。在礦井通風負壓的影響下回風道與丁一專回交叉點處壓力較低,工作面中各點處于“-”壓端,采空區內的壓力大于工作面內壓力,從而出現高濃度瓦斯異常涌出現象。為提高工作面各點壓力,我們采用在回風側設置均壓設施配合進風側控風設施的方案,使均壓設施上風流各點處于“+”壓端。

通過回風側設置控風設施可以提高工作面范圍內巷道全壓,將壓力差集中在均壓風墻前后,使均壓設施上風流各點處于“+”壓端,提高了掘進工作面內各點的壓能,從而有效地減小了采空區漏風,達到了抑制采空區瓦斯異常涌出的目的。

通過現場試驗及對統計數據的分析,可以通過調整機巷回風道通專回均壓設施,在風巷工作面各點壓力不變的情況下,通過降低機巷工作面巷道壓力達到降低機、風巷壓差的目的,防止出現在機、風巷壓差的作用下采空區瓦斯大量異常涌出至風巷造成風巷工作面瓦斯積聚的現象。在調整均壓設施期間,調節的程度應視機、風巷瓦斯涌出情況而定,盡量縮小機、風巷壓差,以調節結果使機巷工作面頂板瓦斯不積聚為底線。為盡量減小機、風巷壓差,調整可分多次、逐步進行,每次調整后要對具體數據進行分析,尋找平衡點。

3.2封堵漏風通道

(1)巷道掘進期間對機、風巷停采線附近巷道全斷面進行噴漿,機、風巷停采線以里至貫通地點巷道兩幫二梁以上及頂板噴漿,噴漿巷道總長1200米。

巷道噴漿后,老空區往丁6-21132風巷巷道的漏風量減小,老空區的發火預兆下降。風巷密閉CO由150PPM降到80PPM,瓦斯無變化,壓差由8mm水柱降到3mm水柱。風巷260米處探孔內CO由240PPM逐漸下降到100PPM,瓦斯變化無規律。

機巷密閉內CO時有時無,瓦斯無變化,壓差由4mm水柱降到2mm水柱。機巷停采線處探孔內CO由10PPM降至0,瓦斯無變化。

(2)分兩個階段對上分層采面停采線注粉煤灰。第一階段:對機、風巷上分層停采線進行注漿;第二階段:從風巷上分層停采線注漿處開始,沿掘進方向每隔3~5m施工1排鉆孔,向上部采空區注漿封堵裂隙,做好防滅火工作。

注漿時向采空區施工鉆孔,導致向采空區漏風量增加,風巷瓦斯、CO異常;注漿完畢后,封閉了停采線附近漏風點,又通過機風巷均壓(3mm水柱),有效控制了老空區瓦斯涌出和自燃發火征兆。

圖1 注漿后風巷密閉及測點CO變化曲線

(3)為增大漏風分支的風阻,隔斷漏風通道,我們對丁5-21130采面停采線充填瑞米充填/密封Ⅰ號。機、風巷注高分子材料后,減少了停采線以外機風兩巷與老空區的漏風量,總體瓦斯涌出量降低,發火征兆減小。丁一專回瓦斯平均值由0.36%降至0.16%,最大值由0.48%降至0.4%。

圖2充填高分子材料后專回瓦斯變化曲線

4 結論

以均壓防滅火理論為基礎,以“立足工作面、以堵為主、以疏為輔、疏堵結合、分類治理、綜合治理”為指導思想的綜合的防滅火、防瓦斯技術,針對瓦斯、CO變化規律的四個因素采取措施,能夠做好近距離下分層工作面瓦斯與火防治工作,有效地杜絕了工作面瓦斯異常涌出及做好了下分層的防滅火工作。不僅能指導六礦安全生產,對平頂山礦區下分層及近距離煤層開采都具有指導意義,可供具有類似情況的同類型礦井借簽和應用。

參考文獻

第12篇

關鍵詞:自修復,固井水泥環,研究進展

 

水泥基材料微裂縫自修復(自愈合)是指水泥基材料在外部或內部條件的作用下,釋放或生成新的物質自行封閉,愈合其微裂縫的過程。

1.固井水泥環自修復機理研究現狀

在國內,石油固井水泥環自修復的概念還沒有文獻提出或報道相關的研究,相關的機理研究基本上還處于空白。在國外,僅見到兩篇文獻提及相關的概念或研究。最早發現固井水泥環存在自修復現象的是J.J.Nahm和R.N.Romero,他們借助HTHP剪切膠結強度試驗儀,發現礦渣MTC固井液的固化體具有獨特的膠結界面再愈合能力,即套管柱與固化體的界面膠結被剪切破壞后,養護兩周界面膠結強度恢復率大于90%。而水泥漿形成的固化體沒有這種膠結界面再愈合能力,界面膠結被剪切破壞后,養護兩周界面膠結強度恢復率為零。。P.Cavanagh、C. R. Johnson等人提出了一種固井水泥環微間隙修復的新方法。該方法是在油井水泥漿中加入一種新型的自修復材料,該材料在水泥漿凝固后微間隙或微裂縫形成并出現油氣竄時能夠被激活,使水泥環產生微膨脹,封閉氣竄的通道。。筆者曾通過油井水泥和封竄堵漏劑等封固材料微觀結構的研究,發現某些堵漏材料存在自愈合現象和機制,而普通的油井水泥沒有明顯的自愈合現象。通過對其查理進行初步分析發現,自愈合現象與二次水化反應有關。隨后又提出了應該在鉆固井和油水井封竄堵漏施工中對自修復機理加以研究和利用,以解決膠結界面破壞引起油氣水竄難題的觀點]。通過分析上述水泥基材料微裂縫自修復機理可以看出,現有的水泥基材料微裂縫自修復機理和技術不能照搬到固井水泥環中,這是因為固井水泥環與水泥基材料混凝土為在養護環境和配制條件上存在以下差異。

一是溫度壓力不同。建筑行業的水泥基材料一般處在常溫常壓的大氣開放環境中,而固井水泥環處在高溫高壓的密閉環境中,沒有啟動自修復機制所必須的CO2,而且現有的自愈合材料不能在高溫高壓條件下發揮作用;二是流體淹沒環境不同。建筑行業的水泥基材料是在大氣淹沒環境中,而固井水泥環是在密閉的復雜流體淹沒環境中(密閉的油氣水環境),在復雜的流體淹沒環境下水泥基滲透結晶型防水材料的自愈合機制會提前耗盡或不能啟動;三是配制條件不同。普通水泥基材料通過低速攪拌進行配制,而固井水泥漿的配制通過高速剪切,仿生聚合物自愈智能水泥在高速剪切下空心玻璃纖維和膠囊會斷裂破壞;四是界面條件不同。混凝土為大塊體積的結構材料,界面是水泥漿基材料與骨料之間的界面;而油氣井固井水泥環的界面是水泥環與套管和封固地層的界面。因此,需要根據油氣井自身的特點,研究符合油氣井特點的固井水泥環微間隙與微裂縫的自修復機理和方法。

2.水泥基材料自修復機理研究方法

水泥基材料自愈合效果的評價一般主要考慮強度的恢復率、裂縫界面圖像分析以及第二次抗滲壓力。自愈合能力的評價主要考慮自身潛在的愈合能力以及外部激發的愈合能力。水泥基材料微裂縫自修復機理的研究方法主要包括兩個方面:一方面水泥基材料微裂縫的模擬方法,難點在于對水泥基材料所處環境條件和微裂縫形成過程的模擬;二方面水泥基材料微裂縫自修復性能的評價方法,比較自修復前后水泥基材料力學性能和微裂縫狀態的變化。王桂明、余劍英等人對催化結晶型抗滲料對水泥基材料自修復性能的影響規律進行了研究,所采用的方法是:

1)將抗滲試件養護到規定時間后,先進行一次抗滲性能的測試,等所有試件均被水擊穿后,將試件在原來的養護環境中再養護28d,然后進行二次抗滲性能測試。抗滲性能測試按GB/T 17671的規定進行。

2)采用汞壓入法測試孔結構和孔隙率。有人從混凝土自身的組成出發,研究了水泥強度等級、摻合料以及纖維等因素對混凝土自愈合性能的影響,對混凝土損傷自愈合的機理進行了系統的研究。他們所采用的方法是:制備尺寸為100 mm×100 mm×100 mm的試件,標準養護到相應齡期后進行抗壓強度試驗。所有抗壓強度試驗均以相同的加載速度進行,并在試件達到破壞強度、壓力機上的荷載讀數指針停頓并開始回擺時立即卸載,記錄抗壓強度。試驗中通過及時卸載,可以保持試件的完整。受壓后試件的表面分布有多道細小的裂縫。其二將破壞后的試件放到水中進行養護,養護到規定時間時,取出試件再次進行抗壓強度試驗,得到試件自愈合至規定時間的抗壓強度,以考察自愈合后試件的強度恢復情況。

通過試驗對混凝土裂縫自愈合機理進行了研究,著重探討了裂縫尺寸和水環境對混凝土裂縫自愈合性能的影響。進行裂縫自動愈合試驗的原理是:以混凝土抵抗壓力水滲透的能力來評價混凝土的抗滲能力,從某一側面來了解試件的裂縫特征。抗滲能力以抗滲等級(P)表示,即以規定的圓錐體試件在標準試驗條件下所能承受的最大水壓力表示。該指標能很好地評價不同混凝土抵抗壓力水滲透的能力。

通過試驗:以聚氨酯、丙烯酸酯等材料為修復劑,將其注入空心玻璃纖維中并埋入40 mm×40 mm×160 mm的水泥砂漿試件。空心玻璃纖維外徑2 mm,壁厚0.5 mm,長160mm。砂漿試件的水灰比為0.44:1.00,灰砂比為1.0 :2.5,齡期為28 d。試樣在INSTRON8501萬能試驗機上進行三點彎曲試驗,通過跨中撓度控制對試樣進行加載,加載速度為0.025 mm/min。在一定載荷下砂漿基體產生微裂縫,導致修復纖維斷裂,釋放出的修復劑滲入基體內。將試件再放回養護室中繼續養護(室溫20℃,相對濕度100%),直至修復劑固化后再次進行三點彎曲試驗。在彎曲試驗的同時,用聲發射技術對試件的破壞過程進行檢測。

在固井水泥環的自修復試驗中,首先要模擬固井水泥環的微間隙和微裂縫。P. Cavanagh、C. R. Johnson等人的模擬方法是:在一個圓柱形的鋼筒(SHC cell)內放放一個橡膠筒,在環空內灌入水泥漿。在水泥漿凝固前一直對橡膠筒內壁加壓,水泥漿凝固后卸壓,從而在水泥漿與橡膠筒外壁的界面形成微間隙。如果在水泥漿凝固前不加壓,而是在水泥漿凝固后對橡膠筒加壓,通過膨脹壓力,使水泥環產生微裂縫。然后將已形成竄流通道的SHC cell 放入一個特制的流動試驗儀(a flow loop)中,按一定的流量注入液體碳氫化合物,通過觀察注入壓力和流量的變化情況評價發生竄流時微間隙和微裂縫的自修復情況。

發生氣竄時水泥環自修復效果的模擬評價試驗在類似于油層保護的巖心流動試驗儀(a Hasler sleeve type core holder)的試驗裝置上進行。水泥漿先在容器中凝固,通過干縮的原理形成微間隙,然后進行動態流動試驗,按一定的流量注入天然氣(dry gas),通過觀察注入壓力的變化情況評價微間隙的自修復情況。

水泥基材料微裂縫自修復機理的研究是一個非常新的領域,對于研究結構與職能一體化的水泥基材料,實現以較低成本提高水泥基材料的可靠性和耐久性有重要的意義。目前這方面的研究工作還很不成熟,有大量的工作需要繼續開展。。盡管油氣井固井所處的環境與普通混凝土具有很大的差異,但都是水泥及材料。因此,在井固水泥環中,微間隙和微裂縫的自我修復機制是能夠建立的,只是需要找出這種機制存在和發揮作用的環境和條件。為提高井固水泥環的膠結質量和耐久性,保證良好分割,延長油井壽命,減少因井固水泥環封隔失效而進行補救作業的用,對井固水泥環微裂縫與微間隙自修復機理和技術的研究顯得十分重要。國內外的研究動態表明,井固水泥環的自修復技術將成為一個信的發展方向,有重大的理論研究和工程應用價值。

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