燃气供热的现状与展望

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第一篇:燃气供热的现状与展望

燃气供热的现状与展望

作者:李先瑞 刘笑 燃气供热发展的现状

随着我国对环境保护的重视,城市燃料结构以煤为主并采取以热电厂和区域锅炉房供热的集中供热方式受到了挑战;热电厂高空排放有利于改善供热地区的排放浓度,但其总排放量包括发电用煤将超过采暖用煤的排放总量,因此,必须以清洁能源供替煤炭,以减少污染物的排放量,达到国家要求的环境标准。在此形势下燃气供热得到了迅速发展,主要表现如下。

1.1 集中供热燃煤锅炉房的改造

北京市集中供热锅炉房的概况见表1。目前大部分已由燃煤改为燃气。据1998年统计,北京市已有427户燃煤锅炉改为燃气,容量为2310蒸吨。表1 市区1996年底集中供热锅炉房统计表

单台锅炉容量(t/h)集中锅炉房个数 96年底供热面积(万m 2)40 8 714 35 6 368 20 38 1436 15 3 108 10 52 902 107 3528

以方庄供热厂(10台29MW热水锅炉)和左家庄供热厂(2台35t/h中压蒸汽锅炉和12台29MW热水锅炉)改造后的测试数据说明燃气后的环保效益及节能效益。锅炉热效率从燃煤75%提高到90.6%,改造后每年可减少粉尘排放量1300吨,SO 2 6400吨,废渣6万吨,废水40万吨,排放NOx一般在100ppm内。左热厂供热成本从燃煤的30.36元/GJ上升到燃气的74元/GJ,方庄从41.77元/GJ上升到89.5元/GJ,天然气价格约是煤炭价格的3.5倍是造成成本上升的主要原因。全部改造的投资约8000万元,其中锅炉本体改造2800万元(包括炉底改造);进口燃烧器系统2100万元(包括进口税);仪表控制系统910万元(包括DCS系统改造);风机等附机系统和附属设施2000万元。改造后两厂提高了供热能力116MW。1.2 壁挂式燃气两用炉

这种采暖方式的主要优点是洁净,产生污染物少;节能,约可节省7%左右的热能;舒适,用户可根据需要自行调节;简单,将集中供热计量问题简化为燃气计量。近年来,全国约有250万m 2 ~300万m 2 住宅建筑采用了这种采暖方式。其中北京市约100万m 2,秦皇岛20万m 2,天津30万m 2,哈尔滨10万m 2,长春10万m 2,廊坊30万m 2,乌鲁木齐、石河子约10万m 2,西安、咸阳、宝鸡约20万m 2,青岛10万m 2,济南10万m 2,烟台10万m 2 等。北京市城建集团为了解壁挂式燃气两用炉的采暖效果及经济性,设备的安全性,系统供热能力,对燃气两用炉进行了一个采暖期的测试。测试结果说明:经济性,在燃气维持现行价格的条件下,采暖费用和目前集中供热比,至少可做到持平;安全性,无人值守自动运行,运行稳定可靠,一旦发生停气、停水、停电等突发事故,采暖炉的安全保护装置立即起到保护系统安全的作用;生活热水的影响,采暖时合理安排使用生活热水,对室温产生的影响可以接受。1.3 中央供热机组和燃气热水锅炉

中央供热机组(采暖、生活热水)是酒店、餐厅、写字楼、公寓的供热设施,单台容量从0.116MW至4.187MW。燃气热水锅炉(采暖、生活热水)是楼栋或几个楼栋的分散供热设施,单台容量从0.35MW至10.5MW。由于上述设备以天然气或油作为能源,热效率大约等于90%,废气、烟尘排放符合国家一类地区标准,采用智能控制系统,无需专人值守,深受用户欢迎,市场份额逐渐扩大。1.4 燃气、蒸汽联合循环热电冷三联供系统

这种系统的热效率为50%以上,具有启停灵活、启动成功率高、调峰范围广等特点,单位千瓦造价可节省投资1/3,建设工期短1/2,占地减少1/2,耗水量减少2/3。今后,我国将会加快发展速度。

1.5 新技术、新设备的引进

包括天然气节能及应用技术,其中尤为高效的是低温燃气锅炉、冷凝式锅炉和密封式废热发电供热设备。控制技术及系统,使平均每产生1kWh的热量所排放的CO 2 不超过0.23kg,使供热设备的平均效率达到87%以上。燃烧技术及各种类型燃油和燃气压力通风燃烧器,低温热交换器等。

1.6 虽然天然气供热成本提高了,提高能效要增加投资,但为了使城市的天空变蓝,为了可持续发展,国家和一些城市仍采取优惠政策鼓励使用天然气等清洁能源。燃气供热发展的背景

从90年代以来,在以下因素的作用下,促进了我国燃气供热的发展。2.1 环境保护政策

我国城市环境问题主要是燃煤引起的。如北京市年用煤量达2800万吨,约占总用能量的75%,空气呈现为典型的煤烟型污染特征,大气中SO 2 的90%来自于燃煤,采暖期用煤增加,SO 2 浓度从非采暖期的30~40μg/m 3,猛增至标准的3.5倍,总悬浮颗粒物2/3来源于烟尘。世界许多大城市的经验表明,改善大气污染状况的根本途径是改变燃料结构。用天然气供热对改善大气质量有明显的效益。煤、油和燃气的燃烧排放量见表2。

表2 煤、油和燃气的燃烧排放量

单位:公斤/吨油当量 排放量 燃烧1吨油 燃烧(1吨油当量)的煤炭 燃烧(1吨油当量)的天然气

CO 2 3100 4800 2300 SO 2 20(含8%未脱)6(煤中含1%硫80%已脱除)0 NO x 6(工业用)11(工业用)4(工业用)CO 6~30 4.52 0.53 未燃烃 0.5 0.3 0.045 灰 0 220 0 飞灰 0 1.4 0

从表2可知,燃烧天然气不排放SO 2,并比燃煤减少氮氧化合物45%,减少CO 2 52%;比燃油减少氮氧化合物63%,减少CO 2 26%。按照国际上采用的成本效率分析法,即把大气污染浓度或总排放量降到指标水平的成本最低分析方法,发展天然气供热是一个可选择的最佳方案。

2.2 能源政策

能源生产、消费方式对设备耗能和能效有很大的影响。如大、中型燃煤锅炉房平均运行热效率约为75%;电厂热效率约为33%,供热效率约为83.7%,能源转换总效率约为38%;燃天然气锅炉热效率一般约为85%以上。由此可见,天然气供热方式具有明显的节能效益。

2.3 建筑节能法

实施《民用建筑节能设计标准》后,提高了建筑隔热保温性能,降低了建筑采暖能耗,结果是大幅度地降低了天然气供热方式的年运行费用,增加了天然气供热方式与集中燃煤供热采暖方式的竞争能力。3 天然气供热技术发展的展望

3.1 燃天然气锅炉的发展

欧洲,在民用、商业和工业中,经常使用的燃天然气锅炉分为三类:标准锅炉,低温锅炉和冷凝锅炉(见图1)。主要区别见表3。表3

类型 供回水温度(℃)排烟温度(℃)热效率(%)标准锅炉 90/70 250 88 低温锅炉 70/50 180 94 冷凝锅炉 40/30 80 108 图1 锅炉的基本类型

根据欧洲标准,最大供热量为100kW标准锅炉的热效率,当供水温度为70℃时应大于88%;30%部分负荷时的热效率应为86%,此时相应的供水温度为50℃。在低温锅炉内,设有专门的加热表面,防止烟气冷凝。100kW低温锅炉,满负荷且供水温度为70℃时,热效率为90.5%;在30%部分负荷且供水温度为40℃时,效率亦为90.5%。这就说明:在整个采暖期内,锅炉热效率维持不变,这是一项重要的经济指标。在冷凝锅炉内安装有由铝、硅、不锈钢或其他不腐蚀材料制成的热交换器,在热交换器中冷却燃烧气体直到冷凝热释放出来并被供热系统利用,由于这种锅炉能利用烟道中水蒸汽所含的冷凝热,因此,热效率能够提高到105%以上。

3.2 燃烧器的发展

燃烧器有三种类型(见表4)。燃烧器由外罩或消音罩,带马达和叶轮的电动送风装置,带整体电路和程序控制器安全保护系统,带风/气混合装置的燃烧器外壳及燃气管道等组成。许多燃烧器还具有内部废气循环系统,以减少NO x 的排放量。

表4 燃烧器的分类

类型 NO x 排放量(mg/kWh)备注 普通燃烧器 120

低NO_排放的燃烧器 60~80 双料燃烧器

燃气或燃油

3.3 燃气采暖技术及设备的发展

包括有热媒的集中采暖技术和无热媒的集中采暖技术,现介绍适合于工厂、仓储、第三产业的辐射采暖技术(热水炉+加热地板或辐射板;辐射板、辐射管或多燃烧器辐射管网络)和热风采暖技术(热水炉+加热器;热风发生器、加热器及补给系统)。这种采暖方式具有设备效率高,独立的加热器具,可靠性高,舒适和节能等优点。

3.4 燃气两用炉的发展

开发适合于我国住宅建筑需要的单台容量为9kW、14kW的机组。4 燃气供热市场发展的展望

4.1 影响燃气供热发展趋势因素的分析

影响发展的最主要四个因素:天然气产量与需要量的矛盾;天然气供热成本与用户承受能力的矛盾;各种天然气供热方式的比较;电力供热的发展及电力、天然气互补的供热方式等。

4.1.1 天然气产量与需要量的矛盾

表5表示我国天然气产量和需求预测量,从表5可知,2000年前需求基本平衡,在2010年约有500亿m3/年缺口,计划由周边国家俄罗斯、中亚三国以及亚太地区或中东地区引进。表5 天然气产量与需求预测表

时间 天然气需求量

(亿m 3 /年)国内天然气产量(亿m 3 /年)

2000年 350/约为总能耗的2.5% 350 2010年 1200/约为总能耗的6~7% 700

表6表示1995年世界天然气的消费构成,从表6可知,居民及商业用天然气量:西欧约为45%,北美39%,东欧26%,前苏联16%。据有关规划部门预测,至2010年我国将有200多个城市利用天然气,年用气量400亿m 3,约占总量的33%。表6 1995年世界天然气消费构成(%)

发电 工业 化工原料 居民及商业 西欧 17 24 4 45 北美 13 34 4 39 东欧 16 45 13 26 前苏联 36 44 4 16 非洲 42 45 4 9 中东 32 54 9 5 东南亚 38 44 10 8 世界 26 43 5 26

表7为北京市1998年天然气消费构成,从表7可知,燃气供热约占总量的26%。表7 北京市天然气消费构成

采暖 炊事 公服 工业 其他

天然气量(Nm 3 /a)0.85 0.9 0.54 0.3 0.65 百分比(%)26.2 27.7 16.6 9.3 20.2

我国建筑市场巨大,1995~2000年,预计每年全国城市新建住宅建筑面积约2.4亿m 2。2000~2010年每年新建住宅建筑面积约3.4亿m 2。至2010年采暖区约有住宅面积21.6亿m 2,房屋建筑面积为40亿m 2。

至2010年,如果有10%的天然气用于供热,供热面积约为9亿m 2,仅能满足12%房屋建筑面积的要求。

北京市燃气供热的发展规划见表8,从表8可知,至2010年,天然气供热面积约为8000万m 2,燃气供热热化率为28%。表8 北京市燃天然气供热规划

全市房屋建筑面积

(万m 3)供热天然气量

(亿m 3 /年)燃天然气供热热化率(%)2000年 22547 3.76 11 2010年 30402 12 28 4.1.2 天然气供热成本和用户承受能力

采用“住宅区采暖方式的选择”一文中的数据(见表9),从表9可知,天然气供热收费较高,在当前用户的收入条件下,将会存在收费困难的问题。它是影响天然气供热发展的主要原因之一。表9 供热收费的比较

供热费用(元/m 2 . a)方案说明 方案1 30.25 集中燃气锅炉房 方案2 28.88 分散燃气锅炉房

方案3 29.33 每栋楼设燃气锅炉房 方案4 22.63 分户燃气两用炉 方案5 20 集中燃煤锅炉房 方案6 22.45 热泵采暖方式

4.1.3 各种天然气供热方式的比较

房屋开发商、用户对采暖能源方式和采暖方式都有选择的余地,一般对已建集中燃煤锅炉房采用煤改气方式。新建小区可采用分散燃煤锅炉房方式,或者选择分户采暖方式。通过竞争促进生产厂家不断提高产品的性能,降低价格,从而使燃天然气供热走向健康发展的道路。

4.1.4 电力供热的发展及电力、天然气互补的供热方式

目前,电力生产与需求的矛盾在缩小,电力走向了买方市场,许多地方采用了最理想的清洁能源—电作为采暖的热源,这符合“因地制宜,多种热源,多种途径”的供热发展方针。为了提高电动热泵的出力,可利用燃气改善电力空调的性能,常用的作法是:利用燃气冬季加热分体式小型电动热泵的室外机;或在室内机中附设再热盘管,利用燃气加热的热水采暖。

4.2 环保政策是燃气供热发展的保证

从以上分析可知,燃天然气供热投资较高,供热成本较高,限制了它的发展。但是治理环境,保护资源和生态环境的国家环保政策保证了这项事业的发展。具体的措施如下:

4.2.1 限制燃煤设施的发展,明确规定不准新建燃煤设施的区域。

4.2.2 公布了有关的优惠政策,如采暖锅炉燃煤改造为使用天然气的,免交城市基础设施建设费;申请报装天然气的,免收城市气源建设费。由于气源建设费一般高于工程本身费用,因此,这一优惠政策的出台,使许多用户使用燃气成为可能。

4.2.3 明确了实现无燃煤区的时间。

4.3 高新技术是减少燃天然气供热设备的能耗,扩大供热面积,降低成本的措施。

4.3.1 起步高

从欧洲引进了燃天然气供热的高科技技术和设备,使我国在中短期内就能实现规定的目标。

4.3.2 国产化快

采取合资和独资方式使现代燃天然气供热设备国产化。

进口的、国产化的设备是能量损失少的热效率高的设备。对于燃天然气供热设备来说,有两项重要的指标:第一是安全,第二是效率。这些设备是我国发展天然气供热的重要措施。

据预测,2000~2010年,燃天然气供热的房屋建筑面积将以每年约6000万m 2 ~8000万m 2 的速度增长。

第二篇:两岸关系现状与展望

自古以来台湾就是属于中国的领土,国际社会也普遍承认台湾是中国的一部分。然而由于国、共内战和美国的介入,1949年以后两岸一直处分离状态,两岸治权统一成为包括台湾人民在内的全体中国人的一件大事。50多年的两岸关系有两大重要变化,一是两岸人民由老死不相往来发展到相对自由的交往,二是台湾当局由坚持“一个中国”原则转变为否认“一个中国”原则。21世纪的今天,两岸人民往来十分频繁,两岸经济与文化趋向融合,虽突破了诸多政治僵局,但很多政治难题仍然存在,但是我们坚信台湾是中国不可分割的一部分,终将归于祖**亲的怀抱。

一、两岸关系现状观察

现状由历史发展而来,解读现状必须从历史开始。胡锦涛是这样描述的:“1949年以来,大陆和台湾尽管尚未统一,但不是中国领土和主权的分裂,而是上个世纪40年代中后期中国内战遗留并延续的政治对立,这没有改变大陆和台湾同属一个中国的事实。”这是对两岸关系现状的客观解说,也是实行维持两岸关系现状政策的基础。

事实上,大陆和台湾同属一个中国,一直是两岸人民的共识。

据台湾媒体报道,岛内有关方面最近曾就两岸关系进行

108项民调,主张两岸维持现状的占64.9—,肯定两岸关系目前缓和趋向的占52.2—。两者,一是对两岸维持现状的肯定,一是对当前缓和趋向的认可。

从目前看,各方在“一个中国”问题上,至少表面上是比较一致的。中国政府是最坚定的,不会有任何退让;美国政府也一再重申坚守“一个中国”政策;现台湾当局,既承认“九二共识”,也坚持说它是“一中宪法”,两者本质上都是认同“一个中国”的。但实质上要求确实不同的。

台湾方面要求的现状,是“不统、不独、不武”;美国方面要求的是“不统、不独、不战”; 两者基本上一致。而中国大陆方面要求的,则必须是 “一个中国”。因为,两岸虽然还未统一,但“同属一个中国”的现状并无任何改变。还有,两岸实行的也是不同的社会制度,因而,“一国两制”实际上也是两岸的现状。尽管民进党千方百计把“一国两制”污名化、妖魔化,但就是无法驳倒这个客观存在的事实。

总之一句话,我的两岸“现状观”,就是要把两岸“客观存在”的现状,也就是“一国两制”,转化为“主观认同”,即通过两岸平等协商,使之共识化,合法化,完善化,正常化,从而使两岸关系持续的和平发展和共创两岸人民的永久福祉。

三、两岸关系未来展望

多年来两岸各方面的交流不断增强,随着两岸的经济,文化,政治的往来,两岸人民更加的相亲相爱,两岸关系趋向融合。

在一个有关海峡两岸问题的学术会议上,中国和平与发展研究中心研究员、中华文化发展促进会常务副秘书长辛旗,就两岸关系未来发展与他进行了交谈。

海峡两岸的对话不仅仅是学术对话,更是历史的对话、民心的对话、未来的对话”。辛旗先生做专题发言“登高望远,推动两岸关系和平发展”。

所谓“历史的对话”就是两岸在中华民族近代史悲情方面要有设身处地的体谅;所谓“民心的对话”就是相互理解两岸人民的根本利益和愿望,以民为本,遂民所愿;所谓“未来的对话”就是根据两岸现状,寻找实现现代化和国家统一的交集点,保证稳健、和平地推进这一进程。

辛旗先生说,“天下太平”是中国历代追求的政治理想,两岸统一的最佳方式是和平统一,和平是根本,和平是百年大计,和平统一应当成为两岸现代化进程的重要标志。而维护统一首先要推心置腹地理解中国这一丰厚的历史、现实、文化、政治多面向的观念,承认各地中国人取得的正面成就,无论政治观念的差异有多大,祖国大陆和台湾取得的成就都是中国人的成就,都是中国人的经验。

最后,我坚信,在实现中华民族伟大复兴的进程中,只要包括台湾同胞在内的所有中华儿女团结奋斗,两岸关系终将朝着和平稳定的方向发展,台湾问题一定能够早日解决。

第三篇:清远楼市现状与展望

清远楼市现状与展望

广州北部包括花都区、从化市、清远市,这三个区域一直是是广州的“后花园”。在新国十条和北上广深等一线城市限购、限贷等房地产调控政策严厉执行下,大部分的投资需求被挤兑出广州这些一线城市,越来越多的资金聚集在二三线城市里。紧邻广州市的清远此时此刻变成为众多投资客眼里的“热土”。清远市是中国广东省辖地级市,为广东省地域面积最大的地级市和广东省少数民族主要聚居地。1988年1月7日经国务院批准设立清远地级市,同年2月28日正式挂牌成立。现辖:清远市区(清城区)及清新县、佛冈县、阳山县、连南瑶族自治县、连山壮族瑶族自治县,并代管英德市、连州市两个县级市,共1区2市5县,总面积1.9万平方公里清远市楼市现状

目前清远市区及清新县城占地面积10万平方米以上、或总建筑面积50万平方米以上的大盘至少50个,总占地面积20万以上的大盘至少24个,总占地面积40万平方米以上大盘至少11个,总建筑面积100万平方米以上的大盘至少12个。

由于一线城市房地产投资者的眼光逐渐转移至二三线城市,清远这一块生态旅游宝地竟也吸引众多地产大鳄前来进驻。

目前进驻清远市的各大房房企来自广州、深圳、佛山、香港、福建、山东、江苏等地,如万科、恒大、碧桂园、时代、敏捷、狮子湖、马杨、信业地产、联泰、方圆汇裕、樵顺、金海湾、美吉特等。本地土生土长的企业有朝南地产、新亚地产、中恒地产等。

清远这一个三线城市究竟凭借着有什么样子的法宝,能让购房者们和房企们如此疯狂?

原因有四:城市发展规划利好、优厚的自然资源、便捷的交通条件和低廉的价格。

纳入珠三角规划 投资前景利好

2011年底召开的清远市第六次党代会,提出了全面实施“桥头堡”战略。清城区委、区政府主要领导表示,清城区作为清远市的政治、经济、文化中心,要在解放思想、更新观念、落实“桥头堡”战略上先走一步,确立了瞄准比拼珠三角、全力打造“宜工、宜商、宜居、宜游”四个中心的奋斗目标。

珠三角地区改革发展规划纲要上升为国家战略,清城区作为紧靠省会城市的“桥头堡”,具有得天独厚的承接辐射带动的条件。审视市情,清远被列为全省主体功能区规划试点市,并确立了“两区两城”(广东区域协调发展示范区、环珠三角高端产业成长新区、华南休闲宜居名城、大广州卫星城)的发展定位,为清城区全面比拼珠三角,全力打造“四个中心”提供了广阔空间。

目前清远市正致力于“三基地两集聚区”(即高端产业成长基地、有色金属产业基地、绿色陶瓷产业基地、现代商贸物流产业集聚区和高端旅游产业集聚区),力争到“十二五”期末,使三次产业结构调整优化为2.5:51.9:45.6。

自然资源优越 旅游行业发展成熟

清远地处广东省中北部(北江中游),是一座年轻而充满魅力的城市。清远作为珠三角的后花园,以山地丘陵为主,大龙山、瑶山、云开大山与北江、连江、滃江、潖江在这里交汇,从而孕育出雄奇险陵的高山峡谷,松涛如海的原始森林、纯如深闺的湖泊温泉,以及豪放古朴的瑶、壮民族风情。飞霞风景名胜区、广东第一峰、清新温矿泉、宝晶宫、英西峰林、连州地下河、湟川三峡、三排瑶寨、大旭山瀑布群、新兴的以“唐风禅韵”为主体所打造的御金街少林禅院和凤凰台等等,正是清远风光的代表之作。

近年来,清远漂流、四驱越野车节更是塑造“山水清远,活力之乡”旅游整体形象。清远旅游发展着力打造清新生态、飞霞风景名胜、英西奇特峰林、英佛湖光山色、连阳民族风情等“五条热线”和温泉休闲、漂流感受、山水风光、溶洞奇观、民族风情等“五大品牌”。低价区域 购房者主要来源为广州客

作2011年1月到3月,市区网签总建筑面积为559141.15平方米,网签套数为5295套,成交金额25.88亿,网签成交均价3835.4元/平方米,今年1月到3月,市区网签面积为290400.93平方米,同比下降48.06%;网签套数2612套,同比下降50.67%;成交均价4616.74元/㎡,同比上涨20.37%。

为市中心区域的新城、旧城依然是清远楼市的成交主力,因其既靠近清远市区可享受完善的城区配套,又可拥有“广州一小时生活圈”城际生活便捷,凭借其独特的地理优势受到了购房者的青睐。而据小编实地调查了解到,目前清远市网签成交量中,购房者群体主要以广州等珠三角客源为主。

清远市整体均价为6000元/平以下,这一个广州十区二市无法比拟的低价优势,将会吸引更多的购房者聚集于此地。

其实,不难看出清远楼市是正处于蓬勃发展中的。

清远楼市展望

第一、受全国房地产宏观调控政策影响,清远市大多数有购房意愿的人,近两年来一直处于等待、观望的状态,希望借此房价降下来,可由于清远市房价不

存在泡沫成份,房价一直降不下来,加上近来其它城市房价都在回升。那些刚需购房人和改善性购房人已等得不耐烦了,他们已到了不能再等的地步了。

第二、清远市成品房储量虽然较大,但近两年新建房速度有些放缓,尤其是2012年全年清远市再没有出售商品房用地。固而存房储量大的压力有所减轻。

第三、广清轻轨开工建设是清远市房地产的重大利好。广清轻轨开建后清远市就是名符其实的广州的后花园了。目前清远市商品房价格大大低于广州市,用1/3-1/4的价钱买广州市同等的房子,将家安在清远市在广州市上班,将是广州市民的一个明智选择。这样一下子把广州的刚需变成了清远市的刚需。

第四、清远市新的发展战略也是清远市房地产市场另一重大利好。例如将省职教基地落户清远、将广汽整车厂落户清远都会给清远市带来一大批刚需购房群体,势必促进清远市商品销售量的提高。

因此,清远楼市在未来还将有很大的上升空间,前景是比较美好的。

第四篇:网络安全技术现状与展望

计算机前沿讲座论文

《网络安全技术现状与展望》

班级: 计算机民本(12-1)

姓名:吐尔逊阿依.达吾提 学号: 5011107127 讲师: 李鹏 日期: 2011-12-02

塔里木大学教务处制

网络安全技术现状与展望

1、引言

安全问题是伴随人类社会进步和发展而日显其重要性的。信息技术革命不仅给人们带来工作和生活上的方便,同时也使人们处于一个更易受到侵犯和攻击的境地。例如,个人隐私的保密性就是在信息技术中使人们面对的最困难的问题之一。在“全球一村”的网络化时代,传统的物理安全技术和措施不再足以充分保证信息和系统的安全了。

近年来,世界各国相继提出自己的信息高速公路计划──国家信息基础设施NII(National Information Infrastructure),同时,建立全球的信息基础设施GII(Global Information Infrastructure)也已被提上了议事日程。问题在于,仅从物理通信基础的角度来看,这种基础设施因主要涉及技术问题而相对容易解决得多。然而,这是远远不够的。以将影响人类未来生活方式的电子商务应用来说,它不仅涉及技术问题,而且更多地与社会、生活、道德、法律等相关,更有甚者,有些问题可能是道德和法律都无能为力的,这个时侯,人们又想到了技术,寄期望于技术能解决一切问题。不幸的是,当前的技术离我们的目标还有一定的距离。

在信息技术领域,信息安全和计算机系统安全是两个相互依赖而又很难分开的问题。保证信息安全的一个必要条件是实现计算机系统的安全,而保证计算机系统安全的一个必要条件也是实现信息安全。这或许就是此问题是如此之难的原因。如果说两者有什么基本的共同之处的话,那就是在于两者的实现都是通过“存取控制”或“访问控制”来作为最后一道安全防线(如果不考虑基于审计或其它信息的攻击检测方法的话)。在这道防线之前,自然就是“身份鉴别”或“身份认证”。为此,各种“授权”或“分配”技术就应运而生了。从根本上说,操作系统安全、数据库安全和计算机网络安全的基本理论是相通的。由于此问题的复杂性,以及在当前的计算机网络环境下,在某种意义上说计算机网络的安全为操作系统安全和数据库安全提供了一个基础,在本文中我们主要讨论计算机网络安全的问题。

2、计算机网络安全研究的现状

人类社会发展历程中,必须与各种困难作顽强的斗争。这些困难对他们生存的威胁不仅来自自然灾害如风、雨、雷、电等,还来自野兽或异族的攻击。在石器时代,虽然人类可以有了简单的生产工具甚至武器,但人们对山洞的依赖性可能怎么强调都不会过分。这个时期的身份“鉴别”或“认证”技术可能只需要山洞的看门人认识其每一个成员即可。到了中世纪,人们不仅可以有金属制的更为强有力的装备,同时也有了更为坚固的城堡。这个时期的身份“鉴别”或“认证”技术可能需要每一个成员佩带一个特殊的标志。在当代,人类有了诸如原子弹这种大规模杀伤性武器的同时,人们也试图实现诸如“太空防御”计划这种“反武器”,与此相应的是,用于身份“鉴别”或“认证”的技术也从传统的物理身份发展到了 1

基于计算、生物统计学特征的数字身份。

纵观整个人类社会发展史,可以清楚地看到,安全技术是“矛”和“盾”的对立统一,两者相辅相承,相互促进。所谓“道高一尺,魔高一丈”,紧接其后的“魔高一尺,道高一丈”,就是当前这种相互刺激的写照。

2.1基于密码术的网络安全

密码术在历史上对军事、国防和外交的重要性是不言而喻的,尤其是在第二次世界大战中,盟军成功破译德国和日本密码系统为早日结束这埸战争起了相当大的作用。然而,到那时为止的密码术在很大程度上是一门艺术而非科学,它过分依赖于密码设计人员的创造性甚至“小聪明”。

在本世纪30年代,Shannon成功地建立了通信保密系统的数学原理,从此,密码术的研究开始进入一个科学领域的时代。尽管不实用,毕竞人们看到了存在完美保密的密码系统。但真正使密码术为广大民间人士作嘱目的里程碑是70年代由IBM最先发表而由美国国家标准局和商业部采用的DES(Data Encryption Standard)──这是传统的对称密钥体制的里程碑,以及几年之后由Diffie和Hellman发表的基于离散对数求解困难性的公钥密码系统,Rivest、Shamir和Adleman发表了基于大合数因子分解困难性的公钥密码系统RSA──开创了密码学研究的新纪元。

应该注意到,实用的密码系统的建立是基于当前计算机的计算能力,同时也是基于计算机科学理论中的计算复杂性和结构复杂性研究成果的。由于众所周知的原因,当前的计算密码学成果都是基于尚未证明的假设即P和NP不是同一个集合的。而且,由于复杂性理论研究本身的复杂性,当前的复杂性成果是基于最坏情形复杂性而不是平均情形复杂性的,这又使我们感到了问题的严重性。然而,无论如何可以自慰的是,越来越有理由使我们相信我们所基于的复杂性假设是正确的。而且,最近的有关研究成果表明,人们在基于平均复杂性的密码系统研究和设计方面有期望会取得突破。当前已取得的成果主要是基于传统的“数的几何”这门学科中的与格有关的计算难题而构造出来的,基于一个自然问题的密码系统还有待进一步的工作。

自从计算机网络技术和系统被人们使用一开始,密码术就被应用到计算机网络和系统中实现信息的机密性、完整性,并用于用户身份的鉴别或认证。在计算机网络体系结构的各个层次,都成功的应用过密码术。但是,一个明显的趋势是,安全机制已从传统的通信子网(如链路层或物理层)上升到资源子网(如应用层或会话层)。一个重要的原因是,由于当前条件下存在多种异构的计算机通信网络。在这方面,国际标准化组织发表的一系列网络安全框架起了指导作用。由于计算机网络领域的一个典型特征是,先有应用或平台后有标准,这种市场驱动带来的一个直接结果是,各层都有相应的安全机制。下面我们将从协议栈的低层到高层分别介绍已有的安全机制。由于TCP/IP已成为事实上的工业标准,在以下的讨论中,我们基于TCP/IP协议栈而不是ISO/OSI的标准的七层模式。

2.1.1网络层安全机制

安全的IP层已成为网络安全研究中的重点之一。安全的IP层应该提供报文鉴别机制以实现信息完整性,提供数据加密机制以实现信息的机密性,还要提供路由加密机制来对付通信量分析的攻击。关于IP层的数据完整性(通过MD5报文摘要算法实现)机制和数据机密性(通过对称的或非对称的密码算法实现)机制实现已在RFC 1826和RFC 1825中讨论,该两份文档基本上给出了一个可行的方案。在RFC 1826中定义了鉴别头AH(Authentication Header)来实现报文完整性,在RFC 1825中定义了封装安全载荷头ESP(Encapsulation Security Payload)来实现报文机密性。

IP的功能和实现决定了通信量分析攻击是IP网络中一个固有的脆弱点,因为IP数据分组中的路由信息对攻击方是可读的。通信量分析指攻击方通过分析协议实体间报文频率、长度等信息,并据此推断出有用信息。为了对付通信量分析的攻击,一种最简单的方法即所谓的通信量填充机制,但这种方法显然会浪费网络带宽,更进一步,这种方法仅能用于当某两个节点之间的通信量突然减少时这种情况。如果与此相反,通信量填充就无能为力了。

我们已有工作成果表明,不仅在链路层或物理层实现抗通信量分析攻击,而且可在IP层本身解决此问题。有关技术细节就不在这里介绍了。有趣的是,网络层防火墙的有效性也依赖于IP层的安全性。

2.1.2 会话层安全机制

到目前为止最引人注目的会话层安全机制是Netscape公司提出的安全套接字层SSL(Secure Socket Layer)。SSL提供位于TCP层之上的安全服务。它使用的安全机制包括通过对称密码算法和非对称密码算法来实现机密性、完整性、身份鉴别或认证。SSL已用于浏览器和www.xiexiebang.communication Technology)。

2.1.3 应用层安全机制

在人们注重于会话层安全机制的同时,应用层安全机制也受到了同样的重视。从类似于电子商务这种应用的角度出发,已提出了两种实用的应用。就安全电子邮件而言,因特网工程任务组IETF(Internet Engineering Task Force)在1993年提出了加强保密的电子邮件方案PEM(Privacy-Enhanced Mail)。但是,由于多种原因,该方案并未得到广泛支持。后来,由于RSA数据安全公司的介入,在1995年提出了S/MIME协议(Secure/Multipurpose Internet Mail Extensions)。从World-Wide Web角度来看,人们提出了三种安全的HTTP协议或协议簇。第一个是HTTPS,它事实上就是基于SSL来实现安全的HTTP。第二个是SHTTP(Secure HTTP),是CommerceNet在1994年提出的,其最初的目的是用于电子商务。该协议后来也提交给了因特网工程任务组IETF的WEB事务安全工作组讨论。象SSL一样,SHTTP提供了数据机密性、数据完整性和身份鉴别或认证服务。二者的不同之处在于,SHTTP是HTTP的一个扩展,它把安全机制嵌入到HTTP中。显然,由于SHTTP较之SSL更面向应用,3

因此实现起来要复杂一些。在早期,各厂商一般只选择支持上述两个协议之一,但现在许多厂商对两者都支持。第三个是安全电子交易(Secure Electronic Transaction)SET。这是一个庞大的协议,它主要涉及电子商务中的支付处理。它不仅定义了电子支付协议,还定义了证书管理过程。SET是由Visa和MasterCard共同提出的。

2.1.4基于密码术的网络安全体系结构

综合本节的讨论,我们可以从下图中看出当前已提出和实现的在网络体系结构各层实现的安全机制。

2.2 基于网络技术本身的网络安全

我们认为,基于密码术的安全机制不能完全解决网络中的安全问题的一个主要原因在于,尽管密码算法的安全强度是很强的,但当前的软件技术不足以证明任一个软件恰好实现的是该软件的规格说明所需要的功能。由于象操作系统这种核心的系统软件的正确性也不能形式地证明,因此不能保证任何重要的软件中没有安全漏洞。事实告诉我们,那些被黑客们发现的系统软件中的安全漏洞恰好成了他们使用的攻击点。在本节中我们不讨论这种原因导致的安全问题。这种安全漏洞或许只有等到形式的软件开发和正确性证明技术取得突破后,才能得到很好地解决。

基于网络技术本身的网络安全机制方面,主要是防火墙技术。常用的主要有网络层防火墙和应用层防火墙两种。

目前常用的网络层防火墙主要工作在IP层,通过分析IP包头来决定允许或禁止某个信息包通过该防火墙,如路由器过滤就是一种最常见的类型。

应用层防火墙是主要是通过应用层网关或服务代理来实现的。即当来自内部网络的请求到达应用层网关时,它代理内部主机与外部公共网上的服务器建立连接,进而转发来自外部服务器的请求响应。这种代理对内部主机来说可以是透明的,对外部服务器来说也可以是透明的。

由于目前已有许多介绍防火墙的文章,本文不拟介绍有关的技术实现细节。

2.3 问题

尽管到目前为止人们已实现了许多安全机制,但安全问题仍然倍受怀疑和关注。事实上,象电子商务这种应用是否会得到充分的推广,将在很大程度上取决于人们对网络安全机制的信心。虽然目前有关计算机犯罪中,非技术因素导致的损失大于技术因素(如黑客或密码分析)的损失,但对于安全技术和机制的要求将越来越高。这种需求将不仅驱动理论研究的进展,还必将促进实际安全产品的进一步发展。

3.展望

对网络安全本质的认识却还处于一个相当原始的阶段,其表现形式是基于密码术的网络安全和基于防火墙的网络安全尚不能完美地结合成一种更加有效的安全机制。我们期望,如果能够提出一个合理的数学模型,将会对网络安全的研究和可实际应用网络安全系统的开发 4

起非常大的促进作用。

从实用的角度出发,目前人们已提出了一些基于人工智能的网络安全检测专家系统。这方面,SRI(Stanford Research Institute)和Purdue大学已做了许多工作。同时,基于主动网络安全检测的安全系统的研究也已起步,在这方面,Internet Security Systems也已有一些产品问世。

参考文献

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第五篇:灌浆材料的发展现状与展望

灌浆材料的发展现状与展望

摘要:灌浆工法作为防渗补强加固的一种重要手段,其灌浆材料起着至关重要的作用。本文对灌浆材料的种类及其使用性能作了详细的描述,同时对今后浆材的发展方向提出了展望。关键词:灌浆 灌浆材料

注浆法出现于19世纪初,注浆工法在水利水电工程中多称灌浆法。采用灌浆技术以解决土建工程的有关技术难题,至今已有一个世纪的历史。浆液注入到地层中去的方式是该工法的关键。随着注浆技术的广泛应用,注浆材料得到了较大的发展。注浆材料从最早的石灰和黏土、水泥,发展到今天的水泥--水玻璃浆液、各种化学浆液。而注浆材料的开发与应用,又反过来推动了注浆工法在更广泛的领域内的应用。通常说的注浆材料是指浆液中的主剂。注浆材料必须是能固化的材料。习惯上把注浆原材料分为粒状材料和化学材料两个系统。而浆液是同主剂、固化剂,以及溶剂、助剂经混合后所配成的液体,分为溶液型和悬浊液型两大类。灌浆材料的种类及其特点

1.1 溶液型浆材

溶液型浆材又叫化学浆材,可分为水玻璃类、木质素类灌浆材料、丙烯酰胺类灌浆材料、丙烯酸盐类灌浆材料、聚氨酯类灌浆材料、环氧树脂灌浆材料、甲基丙烯酸酯类灌浆材料、脲醛树脂类、其它类化学灌浆材料。1.1.1 水玻璃类灌浆材料

水玻璃(硅酸钠)是化学灌浆中最早使用的一种材料,水玻璃类浆液是由水玻璃溶液和相应的胶凝剂组成。其无机胶凝剂有氯化钙、铝酸钠、氟硅酸、磷酸、草酸、硫酸铝、混合钠剂等,有机胶凝剂有醋酸、酸性有机盐、有机酸酯、醛类(乙二醛类)、聚乙烯醇等。二氧化碳亦可与水玻璃溶液在被灌体内生成硅酸凝胶。

灌浆用水玻璃模数在2.4~3.4之间为宜,水玻璃溶液的浓度在35~45°Be'为宜。

水玻璃类浆材主要特点及性能:

(1)胶凝时间从瞬间~24小时不等;

(2)固砂体强度可达6MPa;

(3)粘度从1.2~200×10-3Pa·s;

(4)可灌性好,渗透系数可达10-5~10-6cm/s,可灌入 0.1mm以上的土层。

(5)毒副作用小,造价低。1.1.2 木质素类浆液

木质素类浆液由纸浆废液、胶凝剂和促凝剂等组成。木质素类浆液包括铬木素和硫木素浆液两种。铬木素浆液的固化剂是重铬酸钠。但重铬酸钠毒性大,难以大规模使用。硫木素浆液是在铬木素浆液的基础上发展起来的,是采用过硫酸铵完全代替重铬酸钠,使之成为低毒、无毒木质素浆液,是一种很有发展前途的注浆材料。

浆液及胶凝体主要性能特点:

(1)浆液的粘度较小(2~5×10-3Pa·s),可灌性好,渗透系数为10-3~10-4cm/s的基础,均可适用于灌注。

(2)防渗性能好,用铬木质素浆液处理后的基础,其渗透系数可达10-7~10-8cm/s。

(3)浆液的胶凝时间可在几十秒至几十分钟之间调节。

(4)固沙体强度在0.4MPa以上。

(5)原料来源广,价格低廉。1.1.3 丙烯酰胺类浆液(丙凝浆液)

丙烯酰胺类浆液,国内又称丙凝浆液,是以丙烯酰胺为主剂,和其他交联剂,促凝剂和引发剂等材料所组成。常用的交联剂为N-N'-亚甲基双丙烯酰胺(简称M),引发剂为过硫酸铵[(NH4)2S2O8],常用的促凝剂有β-二甲基丙腈[(CH3)2NCH2NCH2CN]和三乙醇胺[N(C2H4OH)3],缓凝剂一般用铁氰化钾(称简KF)。

浆液及凝胶体的主要特点:

(1)浆液粘度小。与水接近,常温标准浓度下黏度为1.2×10-3Pa·s。

(2)可灌性良好,浆液能渗入粒径小于0.01毫米的土层或渗透系数大于10-4cm/s的被灌体。

(3)胶凝时间可准确地控制在几秒至数十分钟之间。因此既可用于堵住大流量的集中涌水,也可用于细微裂隙的防渗处理。

(4)凝胶体的渗透系数为10-9~10-10cm/s,固砂体的渗透系数可达10-8cm/s,可以认为是不透水的。

(5)凝胶体的抗压强度较低,约为0.2~0.8MPa,在较大裂隙内的凝胶体易被挤出,因此仅用于防渗注浆。

(6)浆液及凝胶体耐久性较差,且有一定毒性。

(7)丙烯酰胺浆液价格较贵,材料来源也较小。

(8)丙凝浆液与铁质易起化学作用,具有腐蚀性。1.1.4 丙烯酸盐类浆液

丙烯酸盐是由丙烯酸和金属组成的有机电解质。加入交联剂后就生成不溶于水的聚合物。丙烯酸盐浆液是由一定浓度的单体、交联剂、引发剂、缓凝剂等组成的水溶液。常用的交联剂多为N-N'-亚甲基双丙烯酰胺和六氢-1,3,5三丙烯酰基一均三嗪,丙烯酸盐常采用氧化还原引发体系,通过游离基聚合反应生成不溶于水的含水凝胶。

浆液和凝胶体主要性能:

(1)聚合反应开始前,粘度基本保持不变。聚合反应一旦开始,粘度急剧变化,具有很快达到最终凝胶的性能。

(2)浆液可灌性好,丙烯酸盐浆液更浸润土粒,对地基内的微细孔隙有较好的可灌性。

(3)浆液胶凝时间可在数秒到数小时内控制。

(4)凝胶体的渗透系数在10-7~10-10cm/s之间,固砂体的渗透系数在10-5~10-8cm/s之间。

(5)固砂体抗压强度在0.3~1MPa之间。1.1.5 聚氨酯类浆液

聚氨酯类浆液分非不溶性聚氨酯浆液(简称PM)和水溶性聚氨酯类浆液(简称SPM)。

(1)非水溶性聚氨酯类浆液非水溶性聚氨酯是由多异氰酸酯和多羟基化合物聚合而成。不溶于水,只溶于有机溶剂中。其浆液和凝胶体主要性能如下:

① 浆液相对密度1.036~1.125,是非水溶性的,遇水开始反应,因此不易被地下水冲稀,可用于动水条件下堵漏,封堵各种形式的地下、地面及管道漏水,止水效果好。

② 浆液遇水反应时,放出CO2气体,使浆液产生膨胀,向四周渗透扩散,直到反应结束时止。由于膨胀而产生了二次扩散现象,因而有较大的扩散半径和凝固体积比。

③ 浆液黏度低,可注性能好,可与水泥注浆相结合;采用单液系统注浆,工艺设备简单。

④ 固砂体抗压强度高,一般在0.6~1MPa,其凝胶体抗压强度可达3MPa,有时可作为补强材料。

⑤ 抗渗性能好,渗透系数可达10-6~10-8cm/s。

⑥ 浆液遇水开始反应,所以受外部水或水蒸气影响较大,在存放或施工时应防止外部水进入浆液中。

⑦ 不污染环境。

⑧ 注浆后,管道、设备需用丙酮、二甲苯等溶剂清洗。

(2)水溶性聚氨酯类浆液水溶性聚氨酯浆液是由预聚体和其他外加剂所组成。其与PM的主要区别在于SPM所用的聚醚是环氧乙烷聚合物,而PM所用的聚醚是环氧丙烷聚合物,前者具有亲水性。

浆液与凝胶体主要性能和特点:

① 浆液能均匀地分散或溶解在大量水中,凝胶后形成包有大量水的弹性体。

② 浆液相对密度1.10,黏度0.1Pa·s左右。

③ 凝胶时间在数秒到数十分钟内可调。

④ 固砂体抗压强度为0.1~5MPa,凝胶体强度可达2MPa。

⑤ 可用于水工建筑物及地下工程的防渗堵漏。1.1.6 环氧树脂类浆液

环氧树脂具有强度高,粘结力强,收缩小,化学稳定性好等特点。其粘结力和内聚力均大于混凝土,因此对于恢复结构的整体性,能起很好的作用。但其浆液黏度大、可注性小、憎水性强、与潮湿裂缝黏结力差。1.1.7 甲基丙烯酸酯类浆液(甲凝)

甲基丙烯酸酯类浆液是一种化学补强灌浆材料。其浆液和凝胶体主要性能特点如下:

(1)黏度低,在25℃时仅为5.7×10-4Pa·s。

(2)可灌性好,可注入0.05毫米的细微裂缝。在0.2~ 0.3MPa压力下,浆液可渗入混凝土内4~6厘米。

(3)聚合后的强度和黏结力较高。

(4)甲凝为憎水材料,液态时怕水,在注浆前,必须用风吹干裂缝和在浆液内加入一定的阻聚剂等。1.1.8 脲醛树脂浆液

脲醛树脂类浆液是以脲醛树脂或脲-甲醛为主剂,加入一定量的酸性固化剂所组成的浆液。脲醛树脂浆液有脲醛树脂浆液、脲-甲醛浆液、改性脲醛树脂浆液。

脲醛树脂浆液主要特点:

(1)粘度低,在10-3Pa·s范围内。可实现单液或双液注浆。

(2)凝胶时间在十几秒到几十分钟内可调。

(3)抗压强度在4~8MPa之间。

(4)固砂体抗渗系数为10-4~10-5cm/s 1.1.9 丙强浆液

丙强浆液是在丙凝浆液基础上发展起来的,它主要是以丙凝与脲醛树脂作为注浆材料的一种化学注浆浆液。

丙凝浆液主要性能特点:

(1)浆液相对密度为1.19~1.20。

(2)浆液粘度为(5~6)×10-3Pa·s。

(3)胶凝时间在数分钟到数小时内可调。

(4)固砂体渗透系数可达10-8cm/s。抗压强度可达 0.17Mpa。悬浊液型浆材

悬浊液型浆材是指固体颗粒悬浮在水中的注浆材料。主要包括纯水泥浆、水泥黏土浆、水泥水玻璃浆等。2.1水泥浆液

注浆工程中最常用的是普通硅酸盐水泥。水泥细度是决定水泥性能的重要因素之一。纯水泥浆的主要性能如下:

(1)材料来源广泛,成本较低,无毒性,施工工艺简单方便。

(2)黏度随水灰比而变,可小至16s,大至139s。

(3)凝结时间随水灰比的增加而延长,从数小时到数十小时。

(4)抗压强度可达22.0MPa。

(5)结石率可达99%·

(6)稳定性差,易沉淀析水,在地下水流速较大的条件下注浆时,浆液易受水的冲刷和稀释。

(7)为改善水泥浆性能,可掺入掺合料如黏性土、水玻璃、粉煤灰等。2.2 水泥黏土类浆液

水泥黏土浆液是由水泥黏土按一定比例混合而成。作为加固注浆时,黏土掺量一般为5%~15%。由于黏土的分散性高,亲水性好,因而沉淀析水性较小。水泥黏土浆液的稳定性大大提高。

浆液凝胶体主要性能如下:

(1)黏度随水灰比及黏土用量而变,从0~65s之间可调。

(2)凝结时间较长。

(3)结石率比纯水泥浆液高,可达100%。

(4)抗压强度可达13.6MPa。2.3 黏土类浆液

黏土来源广泛,成本低廉。多用于病险土工堤坝的防渗注浆工程。为改善黏土类浆液性能而研制了黏土水玻璃浆液。黏土40%~60%,水玻璃为黏土的10%~15%,熟石灰为黏土重量的1%~3%。其余为水。浆液的主要性能为:凝结时间为几十秒至几十分钟,黏度为20~30s,渗透系数为10-5~ 10-6cm/s。

2.4 水泥水玻璃类浆液

水泥水玻璃浆液亦称CS浆液,是以水泥和水玻璃为主剂,两者按一定的比例采用双液方式流入,必要时加入速凝剂或缓凝剂所组成的注浆材料。它克服了单液水泥浆的凝结时间长且不能控制、结石率低等缺点,提高了水泥注浆的效果,扩大了水泥注浆的适用范围。可用于防渗回固。

水泥水玻璃浆液的特点:

(1)浆液凝胶时间可控制在几秒到几十分钟范围内;

(2)波美度越小,胶凝越快;水玻璃掺量越少,胶凝越快;

(3)结石体抗压强度较高,可达10~20MPa;结石率可达100%。

(4)结石体渗透系数为10-3cm/s;

(5)可用于裂隙为0.2mm以上的岩体或粒径为1mm以上的砂层;

(6)材料来源丰富,价格较低廉;

(7)对环境及地下水无毒性污染,但有NaOH碱溶出,对皮肤有腐蚀性;

(8)结石体易粉化,有碱溶出,化学结构不稳定。2.5 微细水泥浆液

微细水泥浆液又叫MC浆液,其平均粒径为4μm。最大粒径为10μm。这个特性使MC浆液能够渗入渗透系数为10-3~10-4cm/s的细砂层和岩石的细裂隙中。

微细水泥浆液及结石体的主要性能特点:

(1)浆液的凝结时间可以用水玻璃在20s至几分钟的范围内调节。

(2)结石体抗压强度高,可达25MPa;固砂强度可高达62MPa。

(3)可灌性强,能注入0.1~0.2mm的细砂中。

(4)对于1:1的浆液,浆液析水率<5%,析水历时2h以上,稳定性大大提高。

(5)具有良好的工作环境,无毒,结石具有较高的耐久性。对裂缝中的钢筋无腐蚀。对裂隙的湿度不敏感。

(6)固砂体渗透系数可达1.0×10-6cm/s。灌浆材料的发展方向

传统的水泥和黏土类颗粒材料由于粒度大,可灌性低,难以满足各种地层类型的不同要求。传统的水玻璃类灌浆材料固结强底低,且生成的凝胶产物对环境有一定的污染。目前使用的高分子化学浆材施工成本较高,在经济性及耐久性方面使用其难以大量使用。且都有一定程度的毒性,易污染环境并危及人的身体健康。郑守仁院士指出:灌浆材料的环保问题、耐久性问题以及不适应不同环境开发新品种材料是今后灌浆材料研究的方向。因此寻求渗透性强、可注性好、无污染、固结体强度较高、凝胶时间易于控制、价格便宜和施工方便等综合性能指标高及成本较低的绿色新型灌浆材料是今后材料学界和工程界研究开发的共同课题。据此,笔者认为新型无机胶凝材料的研究开发及现有粒状材料的细化是今后注浆材料的发展方向。

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