CN103214217B - 复合超细水泥注浆浆液及其制备方法 - Google Patents
复合超细水泥注浆浆液及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103214217B CN103214217B CN201310088214.4A CN201310088214A CN103214217B CN 103214217 B CN103214217 B CN 103214217B CN 201310088214 A CN201310088214 A CN 201310088214A CN 103214217 B CN103214217 B CN 103214217B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composite
- aforementioned
- cement
- superfine
- total mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 239000002002 slurry Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000011440 grout Substances 0.000 title abstract 3
- 238000007613 slurry method Methods 0.000 title 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 21
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 17
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 17
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims description 10
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 9
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 8
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 4
- DGVVJWXRCWCCOD-UHFFFAOYSA-N naphthalene;hydrate Chemical compound O.C1=CC=CC2=CC=CC=C21 DGVVJWXRCWCCOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 14
- 239000012190 activator Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 abstract 2
- 239000003469 silicate cement Substances 0.000 abstract 1
- 230000003487 anti-permeability effect Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 5
- 210000004911 serous fluid Anatomy 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 description 3
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical group [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 201000004569 Blindness Diseases 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
本发明提供一种复合超细水泥注浆浆液及其制备方法,该浆液由基体组分和外掺组分通过球磨制备超细复合注浆材料后按照水灰比0.5~0.8配制而成,基体组分包括普通硅酸盐水泥、粉煤灰、矿渣和水,外掺组分包括助磨剂、活性激发剂、复合高效减水剂、膨胀剂和缓凝剂,该复合超细水泥注浆浆液包含以下质量百分比的组分:矿渣含量为前述总质量的10%,复合高效减水剂为前述总质量的0.8%~1.2%,膨胀剂为前述总质量的5%~10%,缓凝剂为前述总质量的0.1%~0.6%。本发明的复合超细水泥注浆浆液的流动性和粘结强度高,抗渗性能和体积稳定性好,应用后能显著提高围岩细微裂隙的可注性和加固性能。
Description
技术领域
本发明涉及矿山与地下工程安全技术领域,具体而言,涉及一种新型复合超细水泥注浆浆液及其制备方法,主要用于矿山巷道、隧道等地下工程领域的注浆加固,尤其适用于围岩微裂隙的注浆加固。
背景技术
随着注浆材料和注浆工艺的飞速发展,注浆加固技术的工程应用范围越来越广泛,几乎涉及土木、水利、矿山、隧道、交通等所有的岩土工程领域,注浆加固技术已成为保证地下工程施工安全的重要因素。
研究发现围岩裂隙中,细微裂隙(闭合裂隙和微张裂隙)占有相当大的比例,而且它们具有储存浆液并使浆液通过进入岩土体孔隙的作用,对岩体土的承载能力有着极其重要的影响。一般认为,只有当裂隙或孔隙的尺寸大于最粗颗粒的3倍以上时,才能用它注浆,若小于这个界限,其中的最粗颗粒有可能在缝口被“挡驾”,于是迅速地形成“滤层”,使其它较小地颗粒也无法进入,浆液中的水泥颗粒只能停留在裂隙口部,因受阻而无法渗透到其深部,进而产生颗粒沉淀使裂隙闭塞。
目前对于提高注浆材料在细微裂隙中的可注性以及提高注浆材料的加固特性方面研究不多。而超细水泥则是适用于巷道围岩微裂隙注浆加固的有效材料,不过目前对于超细水泥注浆理论的研究还不是十分深入,在很多时候依旧是借着以往的注浆实践和施工经验,使得超细水泥注浆没有针对性和具体化,在很大程度上存在着盲目性,这样不仅会浪费资源,更重要的是会埋下工程隐患,造成不可挽回的后果。
综上所述,开发一种新型复合超细水泥注浆浆液用于矿山与地下工程围岩微裂隙的注浆加固是非常有必要的。
发明内容
针对现有技术的缺陷和不足,本发明目的在于提供一种复合超细水泥注浆浆液及其制备方法,该浆液的流动性和粘结强度高,抗渗性能和体积稳定性好,应用后能显著提高围岩细微裂隙的可注性。
为达成上述目的,本发明提出一种复合超细水泥注浆浆液,由基体组分和外掺组分通过球磨制备超细复合注浆材料后按照预定的水灰比0.5~0.8配制浆液,前述基体组分包括普通硅酸盐水泥、粉煤灰、矿渣和水,前述外掺组分包括助磨剂、活性激发剂、复合高效减水剂、膨胀剂和缓凝剂。前述普通硅酸盐水泥与粉煤灰的质量比为3:2,以普通硅酸盐水泥与粉煤灰的总质量计,该复合超细水泥注浆浆液包含以下质量百分比的组分:矿渣含量为前述总质量的10%,复合高效减水剂为前述总质量的0.8%~1.2%,膨胀剂为前述总质量的5%~10%,缓凝剂为前述总质量的0.1%~0.6%,助磨剂为前述总质量的0.01%~0.03%,活性激发剂为前述总质量的1%~5%。
进一步,前述复合高效减水剂由聚羧酸系减水剂和萘系减水剂复合而成,其复合比例在20%~40%。
进一步,前述活性激发剂为石膏粉或碱性激发剂或硫酸盐。
进一步,前述普通硅酸盐水泥与助磨剂、活性激发剂混合后,经球磨机磨细后形成超细水泥(UC),其粒径分布百分比如下:
进一步,前述粉煤灰与助磨剂、活性激发剂混合后,经球磨机磨细后形成超细粉煤灰(UA),其粒径分布百分比如下:
进一步,前述矿渣与助磨剂、活性激发剂混合后,经球磨机磨细后形成超细矿渣(SL),其粒径分布百分比如下:
进一步,前述复合超细水泥注浆浆液的配制过程为:首先将基体组分与外掺组分按照配比混合后,采用球磨机进行球磨而形成超细复合注浆材料;然后将球磨而形成超细复合注浆材料与水按照一定比例进行均匀混合,通过搅拌设备进行搅拌,最终形成复合超细水泥注浆浆液。
由以上本发明的技术方案可知,本发明的有益效果在于采用基本组分(超细水泥、粉煤灰、矿渣和水)与外掺组分(复合高效减水剂、膨胀剂和缓凝剂)按照设计配合比经球磨制备超细水泥注浆浆液,该浆液应用后能显著提高围岩细微裂隙的可注性。复合高效减水剂、超细粉煤灰、矿渣、缓凝剂、膨胀剂实现浆液高流动性、抗收缩、高抗冻和搞耐久及抗渗透性能的复合超细水泥注浆材料。本发明针对围岩细微裂隙的注浆加固效果显著,具有浆液的流动性和粘结强度高,抗渗性能和体积稳定性好,加固后岩体承载力更高塑性变形能力更强等特点,且成本较低。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容,特举具体实施例并说明如下。
本实施例的复合超细水泥注浆浆液,由基体组分和外掺组分通过球磨制备超细复合注浆材料后按照预定的水灰比配制浆液,基体组分包括普通硅酸盐水泥、粉煤灰、矿渣和水,外掺组分包括助磨剂、活性激发剂、复合高效减水剂、膨胀剂和缓凝剂。其中,普通硅酸盐水泥与粉煤灰的质量比为3:2,以普通硅酸盐水泥与粉煤灰的总质量计,该复合超细水泥注浆浆液包含以下质量百分比的组分:矿渣含量为前述总质量的10%,复合高效减水剂为前述总质量的0.8%~1.2%,膨胀剂为前述总质量的5%~10%,缓凝剂为前述总质量的0.1%~0.6%,助磨剂为前述总质量的0.01%~0.03%,活性激发剂为前述总质量的1%~5%。
活性激发剂可为石膏粉或碱性激发剂或硫酸盐。
上述基体组分和外掺组分充分混合并通过球磨机磨细形成形成超细复合注浆材料后,以水灰比0.5~0.8配置浆液,通过水泥搅拌设备进行搅拌,最终形成复合超细水泥注浆浆液。
本实施例中,普通硅酸盐水泥与助磨剂、活性激发剂混合后,经球磨机磨细后形成超细水泥(UC),作为超细复合注浆材料中的组分之一,超细水泥(UC)的粒径分布百分比如下:
粉煤灰与助磨剂、活性激发剂混合后,经球磨机磨细后形成超细粉煤灰(UA),作为超细复合注浆材料中的组分之一,超细粉煤灰(UA)的粒径分布百分比如下:
矿渣与助磨剂、活性激发剂混合后,经球磨机磨细后形成超细矿渣(SL),作为超细复合注浆材料中的组分之一,超细矿渣(SL)的粒径分布百分比如下:
优选地,复合高效减水剂由聚羧酸系减水剂和萘系减水剂复合而成,其复合比例在20%~40%,且两者的总掺量为水泥和粉煤灰总质量的0.8%~1.2%之间。聚羧酸系减水剂和萘系减水剂溶解在水中形成一定浓度的溶液,掺入超细水泥中搅拌混合。
综上所述,本发明采用基本组分(超细水泥、粉煤灰、矿渣和水)与外掺组分(复合高效减水剂、膨胀剂和缓凝剂)按照设计配合比经球磨制备超细水泥注浆浆液,该浆液应用后能显著提高围岩细微裂隙的可注性。复合高效减水剂、超细粉煤灰、矿渣、缓凝剂、膨胀剂实现浆液高流动性、抗收缩、高抗冻和搞耐久及抗渗透性能的复合超细水泥注浆材料。本发明针对围岩细微裂隙的注浆加固效果显著,具有浆液的流动性和粘结强度高,抗渗性能和体积稳定性好,加固后岩体承载力更高塑性变形能力更强等特点,且成本较低。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰。因此,本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (4)
1.一种复合超细水泥注浆浆液,其特征在于,由基体组分和外掺组分通过球磨制备超细复合注浆材料后,按照水灰比0.5~0.8配制而成,前述基体组分包括普通硅酸盐水泥、粉煤灰、矿渣和水,前述外掺组分包括助磨剂、活性激发剂、复合高效减水剂、膨胀剂和缓凝剂,前述普通硅酸盐水泥与粉煤灰的质量比为3:2,以普通硅酸盐水泥与粉煤灰的总质量计,该复合超细水泥注浆浆液包含以下质量百分比的组分:矿渣含量为前述总质量的10%,复合高效减水剂为前述总质量的0.8%~1.2%,膨胀剂为前述总质量的5%~10%,缓凝剂为前述总质量的0.1%~0.6%,助磨剂为前述总质量的0.01%~0.03%,活性激发剂为前述总质量的1%~5%;前述活性激发剂为硫酸盐;前述普通硅酸盐水泥与助磨剂、活性激发剂混合后,经球磨机磨细后形成超细水泥,其粒径分布百分比如下:
前述粉煤灰与助磨剂、活性激发剂混合后,经球磨机磨细后形成超细粉煤灰,其粒径分布百分比如下:
。
2.根据权利要求1所述的复合超细水泥注浆浆液,其特征在于,前述复合高效减水剂由聚羧酸系减水剂和萘系减水剂复合而成,其复合比例在20%~40%。
3.根据权利要求1所述的复合超细水泥注浆浆液,其特征在于,前述矿渣与助磨剂、活性激发剂混合后,经球磨机磨细后形成超细矿渣,其粒径分布百分比如下:
。
4.一种如权利要求1-3中任何一项所述的复合超细水泥注浆浆液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:首先将基体组分与外掺组分按照配比混合后,采用球磨机进行球磨而形成超细复合注浆材料;然后将球磨而形成的超细复合注浆材料与水按照预定的水灰比进行均匀混合,再通过搅拌设备进行搅拌,最终形成复合超细水泥注浆浆液。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310088214.4A CN103214217B (zh) | 2013-03-19 | 2013-03-19 | 复合超细水泥注浆浆液及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310088214.4A CN103214217B (zh) | 2013-03-19 | 2013-03-19 | 复合超细水泥注浆浆液及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103214217A CN103214217A (zh) | 2013-07-24 |
CN103214217B true CN103214217B (zh) | 2014-10-29 |
Family
ID=48812440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310088214.4A Active CN103214217B (zh) | 2013-03-19 | 2013-03-19 | 复合超细水泥注浆浆液及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103214217B (zh) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103833294B (zh) * | 2013-11-07 | 2016-03-16 | 北京中煤矿山工程有限公司 | 一种千米深水平巷道围岩加固用单液稳定水泥基浆液 |
CN104591646A (zh) * | 2014-12-29 | 2015-05-06 | 中国石油天然气集团公司 | 一种用于围岩的注浆材料 |
CN107963841B (zh) * | 2017-11-21 | 2020-07-31 | 山东科技大学 | 一种膨胀性软岩巷道注浆材料 |
CN108715526B (zh) * | 2018-05-18 | 2020-06-05 | 中铁十二局集团有限公司 | 一种煤矿开采和隧道工程用可控注浆液及其制备方法 |
CN108609972B (zh) * | 2018-06-05 | 2021-01-19 | 长安大学 | 一种高强快硬锚杆注浆材料 |
CN108793869B (zh) * | 2018-06-15 | 2020-10-16 | 武汉理工大学 | 一种高强超细普硅水泥基自流平砂浆及其制备方法 |
CN110171944A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-08-27 | 中国地质科学院矿产综合利用研究所 | 一种离子型稀土防渗注浆材料及其制备方法 |
CN111960781A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-11-20 | 山东省邱集煤矿有限公司 | 一种高强自应力煤矿底板注浆加固材料及其制备方法 |
CN112358263A (zh) * | 2020-12-05 | 2021-02-12 | 安徽理工大学 | 一种井下矿用的高流态封孔材料及使用方法 |
CN113149570A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-07-23 | 山东尔多新材料有限公司 | 一种新型爆破孔封孔注浆材料及其制备方法 |
CN115259771A (zh) * | 2022-07-01 | 2022-11-01 | 新特新材料集团(河南)股份有限公司 | 一种装配式建筑领域钢筋连接用套筒灌浆料及其制备方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1792982A (zh) * | 2005-11-25 | 2006-06-28 | 华南理工大学 | 一种抗氯盐侵蚀的硅酸盐水泥 |
-
2013
- 2013-03-19 CN CN201310088214.4A patent/CN103214217B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1792982A (zh) * | 2005-11-25 | 2006-06-28 | 华南理工大学 | 一种抗氯盐侵蚀的硅酸盐水泥 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103214217A (zh) | 2013-07-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103214217B (zh) | 复合超细水泥注浆浆液及其制备方法 | |
CN102757206B (zh) | 矿用裂隙注浆材料及其使用方法 | |
CN113307591B (zh) | 一种多源固废复合高流态回填材料及其制备方法和应用 | |
CN105174886B (zh) | 一种适用于超长距离泵送的灰岩含水层注浆改造材料 | |
CN103030349A (zh) | 一种抗硫酸盐侵蚀混凝土及其生产方法 | |
CN102838332A (zh) | 一种新型绿色注浆用超细水泥 | |
CN106866065A (zh) | 一种防渗抗蚀水泥‑粘土固化浆液及其制备方法 | |
WO2005095300A1 (ja) | コンクリート組成物とその製造方法、粘性調整方法、及び、このコンクリート組成物を用いた場所打ちコンクリート杭の構築方法 | |
JPH05208853A (ja) | グラウト材 | |
CN106939165A (zh) | 一种土体硬化剂和其制备方法及其喷浆方法 | |
CN104341130A (zh) | 一种利用矿山废石制混凝土的生产方法及生产系统 | |
CN103265260A (zh) | 一种高强速凝双液注浆材料及其使用方法 | |
CN105819822B (zh) | 一种适用于老采空区治理的磷基注浆填充材料 | |
CN112939542B (zh) | 一种高强度、速凝、膨胀型多用途注浆材料及其制备、应用方法 | |
CN104261704A (zh) | 一种抗氯盐高性能混凝土用胶凝材料 | |
CN101349060B (zh) | 水泥+粉煤灰二次搅拌喷粉法加固有机质软土技术 | |
CN105837107A (zh) | 一种水下静态破碎剂及其制备方法 | |
CN102731035A (zh) | 一种触变性盾构壁后注浆液 | |
CN108424086A (zh) | 一种锚固爆破封孔材料及其制备方法 | |
CN107500626A (zh) | 淤泥搅拌桩的制备方法 | |
CN112794682A (zh) | 一种掺有高硅型铁尾矿的预拌流态固化土及其制备方法 | |
JP5401664B2 (ja) | 注入材の施工方法 | |
CN106064905A (zh) | 超抗分散、抗离析混凝土及其施工方法 | |
JPH04221116A (ja) | 地盤注入工法 | |
CN110054455A (zh) | 防渗截流地下帷幕墙粉煤灰基防渗材料及施工方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |