浆液的稳定性及体积收缩率研究

在研究选用灌浆材料时除需首先研究浆液的流变特性外，还需考虑浆液的其它一些重要性质，如浆液的稳定性、析水性及其所凝成的结石特性等。

（1）浆液的稳定性。指浆液在其流动速度减慢及完全静置以后其均匀性变化的快慢程度。变化慢的谓之稳定性好，变化快的谓之稳定性差，或是不稳定的。几乎所有的悬浊型浆液都是不稳定的，如不继续搅拌或让它流速减慢，其中处于悬浮状态的固体颗粒便会脱离出来，沉积在底部和途中。由于这种特性，一旦条件出现，原来很稀薄的纯粘性浆液（牛顿流体）将会逐渐转变成粘塑性浆液（宾汉流体），流动困难；原来较稠的粘塑性浆液也多少会有析水，向更稠转变，以致流动性完全丧失。

一般说来，水泥浆液愈稀稳定性愈差，愈稠稳定性愈好。不同材料的浆液，其稳定性是各不相同的，要想得知浆液稳定性的好坏，只有通过试验。

在灌注较小的孔隙时，采用稳定性较好的浆液，以便减小灌浆泵和管路输送中的困难，并有助于增大浆液在缝隙中的渗入距离。在浆液中加入外加剂等办法，可得到比纯水泥浆更稳定、流动性更好、析水量更小的浆液。但灌注较大的孔洞和裂隙时，过分稳定的浆液将会造成扩散范围太大，灌浆材料的浪费。还应注意：浆液的稳定性越好，最后形成的结石越疏松、强度越低。这一点已为许多试验资料所证实。

（2）浆液的析水性。是与浆液的稳定性相关联的一种特性，它表示随着浆液中固体颗粒的下沉有一部分水将被析出的性质。析出水量的多少，即为析水性的大小。所有悬浮型浆液都有一定程度的析水。影响析水量的因素与稳定性相同，包括固体材料的颗粒形状、细度、活性、水化进行的程度等。被浆液充填的孔隙大小和形状也影响析水量，在窄缝中由于摩擦力较大颗粒下沉困难而使析水量减少。(www.xing528.com)

（3）凝成的结石特性。使地层获得强度和不透水性是灌浆的最终目的。这就要求浆液所形成的结石，第一，要有一定的强度（不一定要求很高）；第二，要有良好的防渗性能；第三，体积不能有大的收缩。然而，目前灌浆用各种浆液在形成结石的过程中，都程度不同地发生体积收缩现象。这是灌浆最终也不能把水流通道完全封死的原因之一。对各种浆液硬结时的体积收缩率，尚没有见到过系统的试验研究报道。

长江水利委员会水利水电科学研究院对化学浆液甲凝的试验表明，由初始状态比重0.96的浆液转变为比重1.2左右的固体后，体积收缩率达20%左右。

减小浆液结石的收缩率、或使有某种增长，是今后灌浆材料研究中的一项任务。在当前，对一个孔段或部位实行重复灌浆，能使收缩得到部分补偿。