注漿是一種通過向巖土體或結構內部注入漿液,以填補孔隙、加固破碎層或阻止滲水的工程技術。其核心目的是提升介質的強度、降低滲透系數,從而改善安全性和耐久性。注漿技術應用廣泛,在能源領域與巖土工程領域均有使用,例如:水利工程方向的大壩基底注漿加固防滲、礦山采礦注漿堵水與回填、土體的注漿改良等各個領域。

對注漿效果的評價,傳統方法中常在注漿完成后進行現場的滲透實驗判斷防滲性能;或鉆芯取樣,實驗室測量孔隙度滲透率等參數;或使用聲波技術輔助判斷孔隙填充度等等,這些技術往往都是在注漿完成,固化成型后進行監測,存在嚴重的滯后性,缺少了在注漿過程中的動態監測,對注漿的機理研究力有不逮。
低場核磁共振技術通過測量漿液中氫核的弛豫時間,能夠在不破壞巖樣的前提下,實時反映孔隙水、漿液及固體骨架的狀態,有效區分不同尺度的孔隙水(宏孔、微孔),進而推算孔隙度和孔徑分布,獲得評估注漿填充效果的核心參數。在壩基、隧道、礦山及環境治理等多個領域低場核磁共振憑借無損、原位、對孔隙水高度敏感的特性,能夠為注漿工程提供實時、定量的質量評估。
樣品來源:人造巖心。
樣品規格:圓柱體尺寸:直徑 50 mm × 高度 100 mm 。
鉆孔設計:在樣品端面開孔,鉆取5個適用注漿的孔眼。

圖一開孔注漿后的樣品

圖二注漿核磁設備MacroMR12-150V-I
1.制備人造巖心,在巖心端面鉆取孔眼,用于注漿。
2.夾持器裝樣,安裝注漿管線,調試核磁設備。
3.開始注漿,在注漿過程的開始-過程-結束等各階段,進行核磁弛豫分析及成像分析的測試。
4.核磁數據處理分析。

圖三注漿弛豫

圖四注漿成像
1、根據圖三注漿弛豫可知,隨著注漿的不斷進行,在注漿后期固化階段,核磁信號不斷降低,證明了漿液與巖心持續相互作用,水分不斷參與反應,漿液逐漸固化。
2、根據圖四注漿成像可知,核磁成像技術可以清晰展示注漿的內部注入過程,完整的表達注漿的非均質形態,解決了注漿內部“黑匣子”不可微觀表征的問題。
隨著低場核磁共振(LF?NMR)技術的成熟,能夠原位、無損地獲取孔隙水分布、漿液固化進程等關鍵參數,為注漿質量提供實時、定量的監測手段,顯著提升注漿工程的可靠性與經濟性。

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