CN108840655A - 一种改性双液注浆材料 - Google Patents

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陈天培
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陈培栋
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郑万
皮湘榕
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Abstract

一种改性双液注浆材料，涉及地下工程软弱地层加固和防渗堵水注浆。包括A液和B液；A液为水玻璃，模数为2.0～3.5，波美度为20～45Be’；B液为改性水泥浆液，按重量份计组成为：500～900份水泥，50～200份沸石粉，50～300份矿渣粉，0～50份磷酸，1～10份萘系减水剂，700～1500份水；使用时，将A液与B液按(0.5～1.5)︰1的体积比均匀混合，即得到所述的改性双液注浆材料。采用沸石粉和矿渣粉取代部分水泥与水玻璃发生反应，沸石粉具有微观多孔结构，可以改善水泥浆液的和易性和稳定性，沸石粉孔隙中吸附结合的水能在水化反应后期得到释放，使结固体水化更加充分，提高密实度和强度。

Description

一种改性双液注浆材料
技术领域
本发明涉及地下工程软弱地层加固和防渗堵水注浆技术领域，尤其涉及一种改性双液注浆材料。
背景技术
注浆是将一定材料配制成浆液，用压送设备将其灌入地层或缝隙内使其扩散、凝胶或固化，以达到加固地层或防渗堵漏的目的。地铁等地下隧道施工过程中如遇地质条件差，地下水丰富，水位较高等情况时，易发生突泥涌水、初支变形开裂等突发事件，使隧道施工存在极大的安全风险，为确保隧道开挖面稳定不坍塌，需对土体进行注浆堵水加固，减小地面沉降，提高土砂体自稳性，保障暗挖隧道正常开挖。良好耐久性和工作性能的注浆材料是达到良好注浆效果的关键，对保障隧道施工的安全和进度具有重要意义。
以水玻璃和固化剂为主剂的双液注浆材料具有凝结时间短且可控、结石率高、浆液不易流失等特点，在地下水流速较大的地层中可以达到快速堵漏的目的，在地下工程中得到了广泛的应用。但是传统的水玻璃类双液注浆材料仍存在许多不足之处，如结固体结构不稳定，耐久性差，抗溶蚀性差。
发明内容
本发明的目的是针对传统水玻璃类双液注浆材料存在的缺陷，提供一种改性的双液注浆材料，具有稳定性好、耐久性好、结石强度高等优点。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种改性双液注浆材料，其特点在于，包括A液和B液；
所述的A液为水玻璃，模数为2.0～3.5，波美度为20～45Be’；所述的B液为改性水泥浆液，按重量份计组成为：500～900份水泥，50～200份沸石粉，50～300份矿渣粉，0～50份磷酸，1～10份萘系减水剂，700～1500份水；使用时，将A液与B液按(0.5～1.5)︰1的体积比均匀混合，即得到所述的改性双液注浆材料。
进一步：
所述水泥为强度等级不低于42.5的普通硅酸盐水泥或早强型普通硅酸盐水泥。
所述沸石粉细度(80μm方孔水筛筛余)≤15％。
所述矿渣粉为粒化高炉矿渣粉，比表面积≥300m2/kg。
与现有技术比较，本发明有益效果如下：
本发明采用沸石粉和矿渣粉取代部分水泥与水玻璃发生反应，沸石粉具有微观多孔结构，可以改善水泥浆液的和易性和稳定性，沸石粉孔隙中吸附结合的水能在水化反应后期得到释放，使结固体水化更加充分，提高密实度和强度。沸石粉和矿渣粉均为活性硅铝质材料，在碱性条件下发生火山灰反应，可以改善结固体的孔结构，使结固体总的孔隙率降低，平均孔径降低，孔结构细化，孔分布更加合理，结固体更加致密，从而使耐久性、抗水溶蚀性、抗压强度得到提高。磷酸具有缓凝作用，可以将凝胶时间控制在几秒至几十分钟，并且可以提高水泥浆液的稳定性。萘系减水剂可以在水泥颗粒表面形成吸附层，产生空间位阻，减少内摩擦力，从而改善浆液的流变性能。注浆材料中各个组分相互配合协同作用，产生了良好的效果，使注浆材料稳定性好、耐久性好、结石强度高。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1～6
A液制备：选用所需浓度的水玻璃溶液。B液制备：按所需的质量份计量，先向水中加入磷酸、萘系减水剂、沸石粉和矿渣粉，搅拌均匀后再加入水泥，继续搅拌均匀即可。将A液和B液按所需的体积比均匀混合，即得到注浆材料的成品。实施例1～6中各组分配比见表1。
表1改性双液注浆材料各组分配比
对上述实施例1～6中改性双液注浆材料进行相关性能测试，测试结果见表2。
表2改性双液注浆材料性能测试结果
根据上述测试结果可见，本发明注浆材料具有稳定性好(B液2h吸水率＜5％)，凝结时间可调，结石体强度高(7d抗压强度＞5MPa，28d抗压强度＞14MPa)，耐久性好(溶蚀养护180d后强度下降率＜30％)等突出优点。

Claims (4)

1.一种改性双液注浆材料，其特征在于，包括A液和B液；
所述的A液为水玻璃，模数为2.0～3.5，波美度为20～45Be’；所述的B液为改性水泥浆液，组成为按重量份计：500～900份水泥，50～200份沸石粉，50～300份矿渣粉，0～50份磷酸，1～10份萘系减水剂，700～1500份水；使用时，将A液与B液按(0.5～1.5)︰1的体积比均匀混合，即得到所述的改性双液注浆材料。
2.如权利要求1所述一种改性双液注浆材料，其特征在于，所述水泥为强度等级不低于42.5的普通硅酸盐水泥或早强型普通硅酸盐水泥。
3.如权利要求1所述一种改性双液注浆材料，其特征在于，80μm方孔水筛筛余条件下，所述沸石粉细度≤15％。
4.如权利要求1所述一种改性双液注浆材料，其特征在于，所述矿渣粉为粒化高炉矿渣粉，比表面积≥300m2/kg。
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