5.2.5.1　灌浆材料

灌浆材料试验研究在前述章节已作详述，岩溶涌水灌浆封堵具体采用哪种或哪几种灌浆材料需结合工程具体情况及现场试验确定。

常使用的灌浆材料主要有：

（1）水泥：灌浆采用普通硅酸盐水泥，强度等级不低于52.5，细度要求为通过80μm方孔筛的筛余量不宜大于5%。

（2）水：灌浆用水要符合拌制水工混凝土要求，水温不超过30℃。

（3）粉煤灰：可选用Ⅰ、Ⅱ级，其品质应符合DL/T 5148—2014。

（4）膨润土：为二级钙质膨润土，其品质应符合SY/T 5060—93标准。

（5）水玻璃：浓度25～35Be。

（6）防水剂：可采用BR-CF型增强防水剂与水泥配制的BR-CF型浆液。

（7）外加剂：专用速凝剂、憎水剂、水下不分散剂的种类及其掺加量通过室内浆材试验确定。

（8）砂：质地坚硬的天然砂或人工砂，细度模数不大于2.0，最大粒径不大于2.5mm，SO3含量小于1%，含泥量小于3%，有机物含量小于3%。

5.2.5.2　灌浆浆液

浆液的优良性能是岩溶涌水封堵成败的关键之一。施工中根据不同的情况采用适宜工程项目的灌浆浆液。(www.daowen.com)

（1）水泥稳定性浆液：以水泥为主要材料，适量加入膨润土、减水剂或速凝剂的水泥浆液，在涌水量和压力均不大的条件下应用。

（2）水泥水玻璃浆液：是常用的速凝灌浆材料，以水泥水玻璃为主剂，可通过改变浆液的配比控制浆液的凝结时间，它克服了单组分水泥浆液的凝结时间长且难以控制，结石率低等不足。由于水泥水玻璃浆液的凝结时间可以调节到极短，可用于大涌水部位的堵漏灌浆。施工采用双液方式灌注。

（3）防冲膏状浆液浆：其主要成分为水泥、膨润土、粉煤灰、速凝剂、抗分散剂。该浆液具有抗冲刷、凝结时间易于控制、强度高等特点，室内试验表明该种浆液可在1m/s流速的水中凝固，是堵漏的首选浆材，可用于大涌水部位的堵漏灌浆，施工采用单液方式灌注。

（4）水下不分散水泥浆：是通过在普通水泥浆中加入速凝剂和抗分散剂以达到加速水泥浆液凝结、防止水下分散的目的。该浆液具有抗冲刷、凝结时间易于控制、强度高等特点，可用于大涌水部位的堵漏灌浆。施工采用单液方式灌注。

（5）化学浆液：拟主要采用聚氨酯类浆材。它是一种防渗堵漏能力较强，固结强度较高的防渗固结材料，其特点是浆液不遇水的时候是稳定的，遇水才能进行化学反应，最终生成不溶于水的体型结构的凝胶体。聚氨酯类化学灌浆材料可分为水溶性和油溶性两大类，它们的区别在于前者能与水混溶，而后者只溶于有机溶剂。施工中可以根据实际情况对两者的比例加以调整。

几种水泥基浆液的物理力学性能指标见表5.2.5-1。

表5.2.5-1　水泥基浆液物理力学性能指标

5.2.5.3　浆液的浓度变换

从灌浆理论和国内经验，水泥灌浆施工中，浆液的变换通常按由稀逐渐变浓的方式进行，目的是将流动性较好的稀浆灌入更小的细缝中，尽量扩大灌浆范围。当稀浆的析水率高，直接影响水泥结石与围岩的胶结强度，为了获得更好的灌浆效果，应尽量灌入浓浆，尤其在高压、大流量地下水的情况下，浆液水灰比级别不宜过多，灌浆施工中应遵循以下原则：

（1）水泥浆液水灰比采用1∶1、0.8∶1、0.5∶1三个比级，一般情况下开灌水灰比1∶1。

（2）为防止灌入浆液过早堵塞浆液渗透通道及过多的浆液向要求灌浆范围以外扩散，灌浆浆液浓度遵循由稀到浓的原则逐级改变，在灌浆量达到预期数量后灌入浓浆对外渗通道予以封堵。当灌浆压力保持不变，注入率持续减少，或注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比；当某级浆液注入量已达300L以上，或灌浆时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级水灰比；当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。

（3）对灌浆孔周围有裂隙水渗流部位，浆液采取由浓到稀或先双液后单液的方式进行灌注，使先灌入的浆液与地下水一起流动，并在流动通道中凝固，堵塞地下水外排通道，然后换注稀浆或单液浆，使浆液沿注浆孔内出水通道压入。