一、灌浆的分类
灌浆的分类方法很多。以水利水电工程为例，常用的有以下几种。
01
按灌浆浆液：按灌浆浆液的材料可以分为粒状材料灌浆和纯溶液灌浆，前者主要有水泥灌浆、黏土灌浆以及石灰、砂浆等材料的灌浆。纯溶液灌浆即化学灌浆，所用材料包括水玻璃、丙烯酸盐、聚氨酯、环氧树脂等。
02按灌浆作用：按灌浆在水工建筑物中所起的作用分为帷幕灌浆、固结灌浆、回填灌浆、接触灌浆、接缝灌浆、预应力灌浆、堵漏灌浆、补强灌浆等。
03按受灌对象：”按进行灌浆的建筑物或结构可分为坝基灌浆、隧洞灌浆、压力钢管灌浆、土坝灌浆、岸坡灌浆、预应力锚固灌浆、锚杆灌浆等。
04按灌浆地层：按灌浆地层可分为岩石地基灌浆、砂砾石地层灌浆、土层灌浆等。
05按灌浆方法：按灌浆方法可分为静压灌浆和高喷灌浆。静压灌浆和高喷灌浆又有多种方式方法，如自上而下灌浆、自下而上灌浆、纯压式灌浆、循环式灌浆、孔口封闭法灌浆、分段阻塞法灌浆，以及单管法高喷灌浆、双管法高喷灌浆、三管法高喷灌浆等。
特殊的灌浆方法有单液法灌浆、双液法灌浆、膜袋灌浆等。
06其他分类方式：按灌浆压力的高低，可分为常压灌浆和高压灌浆；按灌浆条件不同，可分为有盖重灌浆和无盖重灌浆等；按灌浆的作用和机理，分为自流灌浆、压力灌浆、渗透灌浆、劈裂灌浆、挤密灌浆、充填灌浆等。
二、灌浆工程的特点
尽管灌浆工程种类繁多、作用各异，但均具备以下几方面的特点。
01原位加固：通过灌浆，可以对受灌体进行原位加固，提高其抗渗性能或力学指标。
02缺陷修补：灌浆是一种缺陷修补，这种缺陷可以是地质缺陷，也可以是结构或其他缺陷。
（1）地质缺陷修补
为修补地质缺陷，常采用水泥灌浆，必要时采用水泥-化学复合灌浆，唯较少单独采用化学灌浆。
1)水泥灌浆的作用。
水泥灌浆有四种作用，即充填、压密、黏合和固化。
a.充填。指浆液结石将地层空隙充填起来，提高地层的密实性，也可以阻止水流通过。
b.压密。在浆液被压入过程中，对地层产生挤压，从而使那些无法进入浆液的细小裂隙和孔隙受到压缩或挤密，使地层密实性和力学性能都得到提高。
c.黏合。浆液结石使已经脱开的岩块、建筑物裂缝等充填并黏合在一起，恢复或加强其整体性。
d.固化。水泥浆液与地层中的黏土等松软物质发生化学反应，将其凝固成坚固的“类岩体”。
2)化学灌浆的作用。
化学浆材是纯溶液，它可以进入微细裂隙或孔隙之中，并起到充填、黏合和固化作用，但压密作用很小。
（2）结构缺陷修补
为修补结构缺陷，多采用结构表层处理和内部化学灌浆的组合，水泥灌浆较少使用。两类缺陷中，地质缺陷修补占据主导地位。因此，本书内容侧重于地基与基础灌浆，但兼顾结构缺陷灌浆。
三、化学反应
从材料角度看，灌浆是将某种流体注入受灌部位，而后发生化学反应，使浆液自身固化，并与周边黏合成为一体的过程。
由于浆材品种多样、性能各异，受灌体本身状况千变万化，加上
施工工艺等因素的影响，浆液充填和固化过程相当复杂，但基本规律是相同的。
四、 灌浆工程对材料的内在要求
对单一裂隙来说，随着灌浆过程的进行，浆液不断地注入裂隙之中，虽然部分浆液被裂隙中的水过分稀释或冲走，但留存的剩余浆液则逐步充填、固化、黏合，使大裂隙变成中等裂隙，再变成小裂隙，再变成微细裂隙，最后实现受灌体与浆液的一体化。
在裂隙群条件下，情况要复杂得多。如果仅考虑受灌部位附近，浆液首先沿着最大裂隙填充，当填充达到与中等裂隙相接近的状态时，中等裂隙才会得到灌注，而此时，浆液可能已在宽大裂隙中扩散很远；同样道理，只有绝大部分中等裂隙基本填充完毕，基本达到小裂隙的宽度时，小裂隙才能开始灌注。依此类推。
微细裂隙化学灌浆也不例外。在经过水泥灌浆后，地层中的大裂隙、中等裂隙和小裂隙已被充填，只留下水泥颗粒无法进入的微细裂隙。但这些微细裂隙也不是均一的，当进行化学灌浆时，化学浆液同样是沿着其中较宽的通道向远处扩散，当能量耗尽或固化后才能进入较小的微细裂隙，直至灌浆结束。
由此可见，无论是水泥灌浆还是化学灌浆，本质上都是裂隙或孔隙群的均化过程。它的主要特点是“先大后小，梯次充填，逐步均化”，带来的问题是大裂隙扩散距离过远，降低了灌浆工程的性价比，甚至影响灌浆工程质量。
灌浆过程的上述特征，对灌浆材料提出了两个方面的要求：
(1)系列化。宽大裂隙、中等裂隙、小裂隙、微细裂隙之中，中、小裂隙用水泥灌浆效果较好，宽大裂隙和微细裂隙则需要特殊的浆材进行灌浆，这就要求浆材实现系列化。
(2)突变性。如果浆材的流变曲线具有突变性，即初期流动性好，便于泵送，而到一定时间之后黏度急剧上升，甚至很快固化，则既能保证浆液在一定范围内的扩散，又不至扩散过远，对保证灌浆质量、提高工程进度、降低总体成本都会起到很好的作用。
五、灌浆材料的发展
1802年，法国的贝尔里尼采用黏土-石灰浆进行闸基加固，标志着灌浆技术的诞生。
1838年，英国汤姆逊隧道首次进行水泥灌浆，水泥浆液作为灌浆主材的地位延续至今。
1887年，切撒尔斯基首创水玻璃-氯化钙体系进行砂层加固，化学灌浆进入实用阶段。
1959年，美国AM-9丙凝浆液投入应用，刺激了有机树脂类浆材的诞生和迅猛发展，并逐步形成了今天的灌浆材料体系。
灌浆材料发展过程也并非一帆风顺。1974 年，日本福冈丙凝灌浆中，距灌浆孔5m的水井因丙凝单体大量渗入而导致轻微的运动障碍，导致日本建设省规定只允许采用水玻璃进行地基处理，有机高分子浆材则全面禁用。此后，在世界范围内，浆材的环保性能受到高度重视，丙凝逐渐被丙烯酸盐代替，多种化学浆材渐渐退出历史舞台。不过，这也促进了水玻璃、丙烯酸盐、聚氨酯和环氧树脂四类常用化学浆材的发展，使其环保性能得到大幅改善。
六、灌浆材料的基本分类
灌浆材料可分为粒状灌浆材料和化学灌浆材料两大类。
01粒状灌浆材料
粒状灌浆材料包括两大类，即水泥基浆材和非水泥基浆材。由于黏土浆和新型非水泥基浆材应用较少，如不做特殊说明，粒状灌浆材料仅指水泥基浆材。
粒状灌浆材料由基础材料和外加剂组合而成。基础材料可分为一次胶凝材料、二次激发材料和惰性填充材料三类。其中一次胶凝材料是必备组分，它的活性决定了材料的基本性能，后两类则是必要时进行组合，以改变材料性能，满足工程需要。外加剂一般以减水剂为基础根据需要进行复配，它在改善材料性能，特别是调节工作性能(流动性)方面往往能起到关键作用。
一般而言，水泥是最常用的一次胶凝材料，它和水就可以成浆，固化，形成水泥结石。其浆液性能特点除与水灰比等因素息息相关外，更主要的是水泥品种的影响。比如说，硫铝酸盐水泥基浆液比普硅水泥基快得多，分别形成快凝型和普通型两个系列。
粉煤灰、膨润土、矿渣、硅灰、赤泥、石膏等都属于二次激发材料。它们的特点是单独与水混合后反应活性很低，难以直接胶凝固化，故无法单独成浆。但是，因含有SiO，等矿物，它们能够与水泥水化过程中产生的Ca(OH)，微晶发生化学反应，生成水化硅酸钙(C-S-H)等凝胶，从而使它们成为水泥二次激发浆材的一种组分。由于激发材料粒度多比水泥更小，而且胶凝反应分两步进行，因此，水泥-二次激发浆材比较普遍地具有稳定性较高、抗动水能力较差、胶凝时间较长，力学指标先低后高等特点。
砂、豆砾石等均属于惰性填充材料。单从胶凝角度来看，惰性填充材料不是必须的，但它在大裂隙灌浆中有独特的作用，溶洞中灌注混凝土更是成为常规作法，有效降低了工程造价。
外加剂方面，灌浆材料突出的特点是减水剂的应用远远超过其他品种，特别是在有二次激发材料的情况下，是必不可少的组分。
无论何种粒状灌浆材料，最终都要形成长期稳定的固体结构，才能达到灌浆的目的。由此可见，水化产物是粒状灌浆材料的核心。一般情况下，水化产物是由一次胶凝材料中的各种矿物引发的，这些矿物之所以具有水化活性，是因为高温灼烧形成的晶体结构决定的。各种矿物的水化过程中的特性和最终产物决定了水化产物，从而决定了灌浆材料的基本特点和用途。二次激发材料和外加剂的影响可以归结为对一次胶凝材料水化进程和产物的调整；情性填充材料对水化过程影响很小，主要作用是在满足工程要求的前提下就地取材，降低造价，提高材料的性价比。但是，水化产物的产生并不是只有这一种途径。在灌浆工程的初期，水泥还没有诞生，石灰和黏土成浆后固化成为灌浆工程的起点。进入新世纪以后，随着材料学的发展，各种激发理论和方式逐渐引起人们的重视，从而导致了非水泥基粒状灌浆材料的出现，尽管目前仍有不少缺陷，尚未在工程中获得应用，但其前景不可忽视。
02化学灌浆材料
目前，常用的化学灌浆材料有四类，即水玻璃、聚氨酯、丙烯酸盐和环氧树脂。
水玻璃浆材发展最早，品种最多，应用最广，但其反应机理至今未有明确的解析。
聚氨酯浆材的特点是端异氰酸基(-NCO)遇水后能迅速反应并放出大量CO2，这一特性决定了它特别适用于各类渗漏的处理，特别是涌水和大量漏水的快速封堵处理。由于该反应放出大量的CO2，因此在灌浆时，可以产生二次较大的压力，促使浆液进一步扩散，增加浆液的扩散范围，但也要防止它在封闭环境下的负面作用。由于聚氨酯浆材在反应过程中产生交联，因此具有较高的力学指标。
丙烯酸盐反应机理是典型的自由基聚合反应，其聚合物是一种网状结构的高分子凝胶体，由于其中含有大量的亲水基团，能容纳几倍于自身体积的水，因此，其反应时间精确可控，但强度较低，因此只适用于防渗堵漏，不适用于补强加固。
环氧树脂浆材的反应本质是胺类
固化剂中的活泼氢对环氧基团的开环、交联而成紧密联结的三维网状结构，因此环氧浆材强度高、耐久性好，总体性能最为优异。但环氧基团开环是逐步的，因此环氧浆材不适应于快速堵漏领域。
