一种混凝土裂缝化学灌浆浆液扩散半径的计算方法技术

一种混凝土裂缝化学灌浆浆液扩散半径的计算方法，依据公式：计算在不同灌浆压力作用下，灌浆液的扩散半径；计算裂缝宽度对灌浆液的扩散半径的影响；计算裂缝化学灌浆持续时间长短对浆液扩散距离的影响；计算灌浆液粘度对浆液扩散半径的影响。本发明专利技术提供一种混凝土裂缝化学灌浆浆液扩散半径的计算方法，计算简单，技术可靠，方便应用，满足工程需要，体现了良好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一种混凝土裂缝化学灌浆浆液扩散半径的计算方法，属水工混凝土缺陷修复

技术介绍
选用环氧、聚氨酯等不同品种的化学浆液用灌浆方法修补混凝土裂缝，是行业现行标准DL/T5406-2010《水工建筑物化学灌浆施工规范》中所规定的方法。然而浆液扩散半径的大小是影响灌浆质量好坏的一个重要因素，也是裂缝化学灌浆的一道关键工序。如何计算浆液扩散半径的大小，长期以来一直缺乏系统、完整的理论基础和科学依据。多是以工程经验积累为主，采取估算和经验方式确定，随意性大，带来的技术问题是灌浆嘴间距大小布置欠合理，即偏小时造成浪费，偏大时浆液充填不饱满质量受影响。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种混凝土裂缝化学灌浆浆液扩散半径的计算方法，计算简单，技术可靠，方便应用，满足工程需要，体现了良好的经济效益。本专利技术所采用的技术方案是：一种混凝土裂缝化学灌浆浆液扩散半径的计算方法，包括以下步骤：步骤1：依据公式： R = 2.2237 ( Δ ptb 2 n ) 0.3548 - - - ( 1 ) ]]>计算在不同灌浆压力作用下，灌浆液的扩散半径；步骤2：依据公式： R = 2.2237 ( Δptb 2 n ) 0.3548 - - - ( 1 ) ]]>计算裂缝宽度对灌浆液的扩散半径的影响；步骤3：依据公式： R = 2.2237 ( Δptb 2 n ) 0.3548 - - - ( 1 ) ]]>计算裂缝化学灌浆持续时间长短对浆液扩散距离的影响；步骤4：依据公式： R = 2.2237 ( Δptb 2 n ) 0.3548 - - - ( 1 ) ]]>计算灌浆液粘度对浆液扩散半径的影响。本专利技术一种混凝土裂缝化学灌浆浆液扩散半径的计算方法，根据实际情况在进行相关理论研究时，对所研究的裂缝在一定程度上进行条件简化，从而研究确定化学灌浆液在混凝土裂缝内部流动的一般规律，得出化学灌浆液在裂缝内部流动扩散半径的近似解，作为混凝土裂缝化学灌浆修补时设置灌浆嘴的依据，指导工程实际应用，而不是完全依靠现场以及以往工程的施工经验，从而提高混凝土裂缝化学灌浆的技术水平。附图说明图1为本专利技术实施例中的P-R关系曲线图。图2为本专利技术实施例中的b-R关系曲线图。图3为本专利技术实施例中的t-R关系曲线图。图4为本专利技术实施例中的不同粘度的浆液在裂缝内部的流动扩散距离图。具体实施方式原理分析：化学灌浆浆液在裂缝内部的流动扩散半径是进行混凝土裂缝化学灌浆修补的最为基本的参数，它是在进行混凝土裂缝化学灌浆修补时，制定灌浆施工方案的基本依据。化学灌浆液在混凝土裂缝内部的扩散半径受许多因素的影响，一般来说，主要包括化学灌浆液自身的技术性质、混凝土裂缝的形态特征以及相关灌浆技术等。而混凝土自身裂缝形态是其中最为复杂的，即便对于单一裂缝来说，因为混凝土内部裂缝壁面是凹凸不平的粗糙面，同时裂缝内部各个位置的宽度也都是不一样的，一般来说会随着对裂缝尖端位置的靠近裂缝宽度会不断变小，同时在混凝土裂缝内部也可能存在一定的填充物，阻塞裂缝的连通性，而使混凝土裂缝的可灌性变差等。混凝土裂缝的壁面形态都是处于混凝土结构内部，具有隐蔽性强而且难以定量描述的特点，无法通过直接测量来获得，因此要准确分析确定化学灌浆液在混凝土裂缝内部的流动扩散半径是很难实现的。一种混凝土裂缝化学灌浆浆液扩散半径的计算方法，1、灌浆压力对浆液扩散距离的影响：假设裂缝宽度为0.05cm，灌浆液粘度为25mPa·s，灌浆持续时间为5min，依据公式(1) R = 2.2237 ( Δptb 2 n ) 0.3548 - - - ( 1 ) ]]>计算在不同灌浆压力作用下，灌浆液的扩散半径，如图1所示。从图1可知，在其它灌浆参数保持不变的情况下，灌浆液在裂缝内部的扩散半径随着初始灌浆压力的增大而增大，特别是在初始灌浆压力小于0.1MPa时，其增大趋势极为明显。而当初始灌浆压力增大到0.3MPa后，灌浆液的扩散半径增长则极为缓慢，并且随着初始灌浆压力的继续增大，其扩散半径的增大趋势更趋缓慢。这与灌浆压力在灌浆孔附近的衰减速度大，距离灌浆孔位置越远的地方压力衰减越小的趋势是相同的。因此在进行混凝土裂缝化学灌浆修补时，在一定条件下，为提高灌浆的效率，不能一味地提高初始灌浆压力，因为灌浆压力达到一定程度后，对灌浆液的扩散距离的贡献率也就不断降低，无法起到很明显的效果。而过高的灌浆压力，不仅需要耗费更高的能源，同时也可能造成原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混凝土裂缝化学灌浆浆液扩散半径的计算方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：依据公式：计算在不同灌浆压力作用下，灌浆液的扩散半径；步骤2：依据公式：计算裂缝宽度对灌浆液的扩散半径的影响；步骤3：依据公式：计算裂缝化学灌浆持续时间长短对浆液扩散距离的影响；步骤4：依据公式：计算灌浆液粘度对浆液扩散半径的影响。

【技术特征摘要】
1.一种混凝土裂缝化学灌浆浆液扩散半径的计算方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1：依据公式：
计算在不同灌浆压力作用下，灌浆液的扩散半径；
步骤2：依据公式：
计算裂缝宽度对灌浆液的扩散半径的影响；
步骤3：依据公式：
计算裂缝化学灌浆持续时间长短对浆液扩散距离的影响；
步骤4：依据公式：
计算灌浆液粘度对浆液扩散半径的影响。
2.根据权利要求1所述一种混凝土裂缝化学灌浆浆液扩散半径的计算方法，其特征在
于，通过应用牛顿摩阻定律研究确定了浆液在裂缝内部的流动特性和扩散半径，在此基础
上，再结合广义达西定律，认为灌浆过程中浆液在裂缝内部的流动速度都为一平均值，进行
了理论再推导，得出：
式中：R—浆液扩散半径(cm)；
ΔP—有效灌浆压力(Pa)，由于在混凝土裂缝化学灌浆过程中裂缝内部不存在地下水
情况，同时也都设置有排气孔，认为灌浆压力除了克服壁面摩擦力外无损失，因此认为ΔP
即为允许灌浆压力值；
t—灌浆时间(s)；
b—裂缝宽度(cm)，取灌浆孔与裂缝相交处的内部平均裂缝宽度，通过内插法计算获
得；
η—浆液粘度(mPa·s)。
3.根据权利要求1所述一种混凝土裂缝化学灌浆浆液扩散半径的计算方法，其特征在
于，所述步骤1中，在其它灌浆参数保持不变的情况下，灌浆液在裂缝内部的扩散半径随着
初始灌浆压力的增大而增大，特别是在初始灌浆压力小于0.1MPa时，其增大趋势极为明显；
而当初始灌浆压力增大到0.3MPa后，灌浆液的扩散半径增...

【专利技术属性】
技术研发人员：李焰，吴建华，邓少桢，陈卫烈，孟达，李开熹，宋润英，邵红勇，张金杰，
申请(专利权)人：葛洲坝集团试验检测有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42