水泥-水玻璃双浆液掺入量确定

水泥-水玻璃混合液是以水泥和水玻璃按照一定比例混合在一起的灌浆材料，性能取决于水泥浆的水灰比、水玻璃模数和浓度，以及水玻璃与水泥二者的比例。根据图5-5所示浆液中水玻璃含量与凝结时间关系，水玻璃的掺入量一般在水泥浆体积的25%～60%之间时，凝结时间较短、变化平缓（胡国兵，2009）。

图5-4　冒顶塌方段处理流程图

图5-5　浆液中水玻璃含量与凝结时间关系图

从水泥、水玻璃双浆液掺入量表可以看出，水泥、水玻璃双浆液的凝结时间呈现以下规律：(www.xing528.com)

（1）水玻璃模数较大时，SiO2含量高，凝结时间短，结石强度高；水玻璃模数较小时，SiO2含量低，凝结时间相对较长，结石强度较低。

（2）其他条件相同时，随水泥浆浓度的增加，凝结时间缩短，结石的抗压强度越高。

（3）其他条件相同，水玻璃浓度为30°～50°Be′时，水玻璃浓度减小，凝结时问缩短。

（4）其他条件相同时，水玻璃与水泥的体积比在0.3∶1～1∶1范围内时，水玻璃用量较少，凝结时间较短。

根据上述分析结果，结合类似工程施工经验，以及现场施工条件和设备配备，选择配比为：水泥浆水灰比W∶C=0.8；水玻璃波美度35°Be′，水泥浆与水玻璃浆液体积比C∶S=1∶0.5；开展现场注浆生产性试验，经过钻取岩芯进行分析，浆脉分布明显，裂隙充填良好，达到了预期试验效果，可以用于施工。在现场注浆施工过程中，为有效控制浆液扩散半径及扩散范围，加入适量磷酸氢二钠作为缓凝剂，掺量为浆液体积的1%～2%，并根据施工具体情况进行调整。