水泥浆和混凝土的区别是什么?

一、组成材料不同

1、混凝土由水泥、砂、石和水组成。为了提高混凝土的某些性能,经常添加一些掺合料和掺合料。

2、水泥浆由水、水泥、外加剂和外掺料组成。水泥浆的外加剂与外掺料是调整水泥浆性能的重要手段。有些特殊物质需要加入混合物中。含量小于或等于水泥质量5%的物质成为外加剂。含量超过水泥质量5%的物质称为外掺料。

二、作用不同

1、混凝土:

在混凝土中,砂和石起骨架作用,称为骨料;水泥与水形成水泥浆,水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。硬化前,水泥浆起润滑作用,赋予拌合物一定和易性,便于施工。当水泥浆变硬时,将集料胶结成一个整体。

2、水泥浆:

(1)固定和保护套管:钻井过程中落下的套管必须通过固井作业固定。此外,套管外的水泥石可以减少套管上的地层挤压,起到保护套管的作用。

(2)保护高压油气层:在钻取高压油气藏时,容易发生井喷事故。为了提高钻井液密度,平衡地层压力,在高压油气藏钻井后,必须进行套管固井,以保护高压油气藏。

(3)封隔严重漏失层和其它复杂层:在钻井严重井漏区时,可采用降低钻井液密度和/或增加堵漏材料的方法。在钻完严重井漏区后,还必须进行套管固井封固,以免影响后续的钻井。在钻其它复杂地层(如易坍塌地层)时,也可在钻完地层后进行套管固井解决。

扩展资料:

混凝土耐久性能:

(1)抗渗性

抗渗性是指混凝土抵抗压力水(或油)渗透的能力。

(2)抗冻性

混凝土的抗冻性是指混凝土在使用环境中,经受多次冻融循环作用,能保持强度和外观完整性的能力。

(3)抗侵蚀性

环境介质对混凝土的侵蚀主要是对水泥石的侵蚀,通常有软水侵蚀,酸,碱,盐侵蚀。

参考资料来源:百度百科-普通混凝土

参考资料来源:百度百科-水泥浆

普通水泥浆采用普通硅酸盐水泥(粒径D95多小于80μm)作为主要原材料,它是目前应用最广泛的注浆材料之一。普通水泥浆具有强度高、耐久性好、无毒、无味、材料来源广、价格低廉等优点。普通水泥浆简称C浆。

(1)浆液凝胶机理

水泥的主要化学成分为硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)、亚铁铝酸四钙(4CaO·Al2O3·Fe2O3)。

1)硅酸三钙水化反应。硅酸三钙与水起化学反应的速度很快,它是水泥浆结石强度的主要来源,水泥28 d的强度主要取决于它。反应生成物含水硅酸二钙呈胶质状态,几乎不溶于水。

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

2)硅酸二钙水化反应。硅酸二钙与水起化学反应的速度比硅酸三钙慢,水泥的后期强度完全依赖于它。

2CaO·SiO2+nH2O→2CaO·SiO2·nH2O

3)铝酸三钙水化反应。铝酸三钙与水起化学反应速度最快,它是水泥3 d强度的主要影响因素,但其含量不宜过多,因为过多会使水泥水化时急速凝结硬化,不利于施工。

3CaO·Al2O3+nH2O→3CaO·Al2O3·nH2O

(2)配浆计算

普通水泥浆采用普通水泥加水配制。水泥浆浓度用水灰比W表示,水灰比为水和水泥的重量比。普通硅酸盐水泥密度一般为3.05~3.2 g/cm3,在配浆计算时,通常取3 g/cm3进行近似计算。

地下工程注浆技术

地下工程注浆技术

地下工程注浆技术

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式中:W为水泥浆的水灰比;mw为水的质量(g);mc为水泥的质量(g);Vg为水泥浆的体积(cm3);Vw为水的体积(cm3);Vc为水泥的体积(cm3);ρw为水的密度(g/cm3),取1;ρc为水泥的密度(g/cm3),取3。

计算配制一定体积水泥浆所需水泥和水的质量分别为:

地下工程注浆技术

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(3)主要性能指标

1)凝胶时间。采用32.5 R普通硅酸盐水泥配制普通水泥浆,测试浆液的主要性能指标,测试结果见表3-2。

表3-2 普通水泥浆主要性能指标

根据测试数据绘制普通水泥浆凝胶时间曲线,如图3-2。

由普通水泥浆凝胶时间变化曲线来看:随着水泥浆水灰比增大,浆液凝胶时间呈线形增长。

2)抗压强度。根据测试数据绘制普通水泥浆抗压强度曲线,如图3-3。

由普通水泥浆抗压强度变化曲线来看:当水泥浆水灰在0.5∶1~1∶1 之间时,随着水灰比增大,浆液抗压强度降低;当水泥浆水灰比大于1∶1 时,浆液抗压强度基本保持不变。分析原因,这主要是由于过多的水分并未参与水化反应而被析出,对浆液的抗压强度不形成影响。因此,在注浆施工中,建议浆液的水灰比不宜大于1∶1。

图3-2 普通水泥浆凝胶时间变化曲线

图3-3 普通水泥浆抗压强度变化曲线

3)析水性。由于浆液中固体颗粒的沉积,从而使浆液在长时间放置后会发生析水现象。将浆液沉积所析出的水的体积与浆液体积的比值称为析水率。水泥浆的析水率与浆液的浓度、水泥颗粒细度,以及水泥品种等因素有关。同样水泥品种,同样水灰比的情况下,水泥颗粒越细,析水率越小。

析水率的测试方法:取200mL水泥浆,盛于直径相同的玻璃量筒内,用塞子塞紧加以摇荡或在量筒内使用玻璃棒快速搅拌浆液,使浆液混合均匀。然后将量筒静放在试验台上,水泥颗粒开始下沉,清水厚度自上向下逐渐增加。每隔一定时间,读记清水厚度一次,一直继续到清水高度呈稳定状态停止。稳定标准一般是连续三个析水值的读数相同或者仅有微小差距。这个析水的全过程时间称为析水时间。测试普通水泥浆的析水率,测试结果见表3-3。试验采用42.5 R普通硅酸盐水泥。

表3-3 普通水泥浆析水率

根据测试数据绘制普通水泥浆析水率变化曲线,如图3-4。

由普通水泥浆析水率变化曲线来看:随着水泥浆水灰比增大,浆液析水率增大。

普通水泥浆易析水沉积、稳定性差、凝胶时间较长,在地下水流速较大的条件下注浆时,浆液易受水的冲刷而稀释,严重地影响着水泥浆的凝胶化性能。因此,常在水泥浆中加入悬浮剂(如膨润土,掺量为1%~3%)以减少浆液的析水率,加入速凝剂(如水玻璃,掺量为1%~5%)以缩短浆液凝胶时间。

(4)现场配制

1)配制计算。现场配制浆液时,首先根据搅拌桶容积计算配浆所需要的用水量和水泥用量。当采用普通搅拌机时,按搅拌桶容积的60%~80%计算;当采用高速搅拌机时,按搅拌桶容积的40%~60%计算。计算出的水泥用量按袋(每袋50kg)取整,然后再计算出用水量。

图3-4 普通水泥浆析水率变化曲线

现场进行浆液配制时,为了配浆快速、方便,通常根据搅拌桶直径,将用水量换算为水位高度,做好标记。

2)浆液配制。现场配制液浆时,应先在搅拌桶中放入计算的用水量,然后再加入水泥,搅拌均匀后再加入外加剂。

(5)浆液优缺点

1)优点。①凝胶时间长,具有较长的可注期;②具有较高的固结体强度;③单价低。

2)缺点。①初凝时间长,易被地下水稀释,影响其凝胶化性能和强度;②终凝时间长,强度上升缓慢,不利于注浆完成后就立即进行开挖作业;③颗粒粗,在细砂层中注浆困难。

(6)适用范围

1)通常来说,注浆材料的颗粒细度不应大于裂隙宽度的 ,因此,普通水泥浆适宜于宽度大于0.2mm的裂隙岩体注浆。

2)适用于渗透系数大于10-2cm/s中粗砂、粗砂、砂砾石、砂卵石,以及断层破碎带注浆。

3)当地层富含水,或地下水流速大于80~100m/d时,不宜采用普通水泥浆进行注浆堵水。

(7)使用注意事项

1)普通水泥浆宜采用32.5 R、42.5 R普通硅酸盐水泥配制,以保证强度,必要时可采用早强水泥。

2)采用普通水泥单液浆时,建议浆液水灰比不宜大于1∶1。

3)使用普通搅拌机时,浆液搅拌时间不应短于3min;使用高速搅拌机时,浆液搅拌时间不应短于30sec。

4)浆液应随用随配,搅拌时间大于4 h的浆液不宜使用,应做废弃处理。


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