技术类别 减碳技术
适用范围
建材行业，复杂岩土体灌浆，适用于水利水电、交通、冶金矿山、地质灾害防治及山区城市建设等地基加固与防渗
行业现状
我国环青藏高原东侧地区，由于活跃的构造环境和深切峡谷的地貌特征，导致这一地区地质结构复杂。随着许多重大工程实施，揭露出岩体中存在较为普遍的陡倾宽缝，这些岩体内部地质缺陷，对工程安全产生重要影响，成为制约工程建设可行性的重大地质问题。用常规水泥灌浆加固这类特殊岩体，由于流动时间长，灌入的材料顺着裂缝流动，漏失异常严重，常导致施工无法正常进行，灌浆工程量难以“控制”，水泥浪费严重。如装机360万kW的雅砻江锦屏一级水电站，存在大量这类复杂岩体，需进行灌浆处理，普通水泥年漏失量达18-20万吨。据不完全统计，我国相关灌浆工程的水泥漏失量每年不少于1000万吨。 该技术通过调节水泥浆的粘度，控制其初始流动度与凝结时间，并有效控制水泥浆液的扩散范围，大量减少复杂地层灌浆的水泥用量。目前，该技术已在四川、云南、贵州、新疆、河北等地成功实施多个工程项目，在复杂地层灌浆工程中将具有广阔的发展前景。 成果简介
1、技术原理
粘度时变性灌浆材料以普通硅酸盐水泥为基础浆液，掺加高分子聚合物以及硬凝剂和调节剂，配制成一种新型的粘度时变性注浆材料。高分子聚合物溶剂可以抑制水泥浆的析水，提高浆液结石率；使用硬凝促进剂不仅早期强度高，而且还能有效调节浆液凝结时间；时间调节剂可以调节浆液铝酸三钙的水化进度，控制浆液的稠化时间，使得浆液能具有较好流动性能。该技术可有效控制浆液的使用和排放，降低水泥用量，减少二氧化碳排放。
2、关键技术
（1）粘度时变性灌浆材料制备技术
利用粘度时变灌浆材料水化过程的溶剂化膜理论，构建水泥-外掺剂相互作用水化、硬化原理，为水泥基灌浆材料外掺剂的选择奠定了理论基础（见图1）。研发的SJP型系列水泥基粘度时变性灌浆材料，具有流动性可控性的特点，同时可解决速凝灌（注）浆材料早期强度高、但后期强度低这一国际难题。
图1 水泥-聚合物溶剂化膜协调二次水化概念模型
（2）浆液扩散测试技术
采用浆液扩散测试系统，实现不同倾角、不同结构面宽度、不同隙充填材料浆液的扩散范围测量，为灌浆材料在复杂岩土体中的扩散提供技术支撑（见图2）。
图2 扩散装置测出范围示意图
3、工艺流程
该技术的工艺流程主要包括掺入材料加工合成、普通水泥浆搅拌、加入外掺剂、测试扩散范围、完成灌浆等过程，图3为掺入剂合成工艺流程示意图。
图3 外掺材料合成技术工艺流程示意图
主要技术指标
1、SJP-1粘度时变灌浆材料
（1）可泵期30-90min；
（2）终凝5.5-8h；
（3）结石体强度比普通水泥浆高10-20%；
（4）适用地层：陡倾宽缝岩层、松散覆盖土层、动水地层；
2、SJP-2粘度时变灌浆材料
（1）冻融系数降低20-30%；
（2）50个冻融周期强度比普通水泥浆高50%；
（3）适用地层：短时冻土、季节性冻土和多年冻土；
3、SJP-3粘度时变灌浆材料
（1）线膨胀率降低40%；
（2）后期强度与普通水泥相比高80%；
（3）适用地层：湖沼相盐渍土和滨海相软土。
技术水平
该技术于2010年通过四川省科技厅组织的技术成果鉴定，已获1项国家发明专利，2项实用新型专利，并先后荣获2013年第十五届中国专利金奖、2014年四川省专利特等奖及2013年四川省科技进步一等奖。
典型案例
典型用户：中国水电第七工程局锦屏施工局、锦屏一级水电站七•十四局联营体、中国水电七局斜卡项目部、中冶集团西北岩土工程有限公司、四川荟骏基础工程有限公司等。
典型案例1
案例名称：锦屏一级水电站左岸边坡锚索灌浆加固
建设规模：拱坝坝高305m，坝顶高程1885m，坝基、锚索灌浆工程量达400万延长米。建设条件：对裂隙宽大、陡倾、发育的岩层灌浆，注浆过程中漏浆现象非常严重，采用传统灌浆设备即可满足施工要求。主要建设内容：应用粘度时变性浆材对普通水泥浆无法完成灌注的节理裂隙发育、结构面宽大、陡倾、延伸长的锚索注浆孔进行施工。主要设备为注浆扩散测试装置、泥浆泵、空压机等配套设备。锦屏一级水电站灌浆项目（含坝基加固、
边坡支护、防渗帷幕等）总投资50亿元，灌浆材料投资约8000万元，建设周期为10年，年节约水泥20万t，项目年减排量约10.6万tCO2。年节省投资成本为0.8亿元，建设期节约成本8亿元，碳减排成本为-800到-400元/tCO2。
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