CN101851082B - 隧道盾构施工壁后注浆单液型可硬化浆液 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种隧道盾构施工壁后注浆单液型可硬化浆液，其组份重量百分比具体为：粉煤灰：8～15％，未经热处理的脱硫石膏：2～8.5％，磨细矿渣粉：4～8％，膨润土：2.5～4％，细砂：50～70％，减水剂：0.3～0.6％，纤维素醚：0～0.1％，其余为水，其总重量满足100％。本发明具有如下性能：浆液稠度值9～11.5cm，泌水率≤5％，密度＞2000kg/m3，浆液一天后可固结，3天强度达到0.4MPa，7天强度可达2MPa以上，同时通过调节添加剂的掺入量可以有效的控制浆液的性能，以适应不同施工环境的要求，浆体固化后，体积收缩小，具有抗震动液化的功能。浆液配料简单、成本低廉、施工管理方便。

Description

隧道盾构施工壁后注浆单液型可硬化浆液
技术领域
本发明涉及一种隧道盾构施工壁后注浆单液型可硬化浆液。
背景技术
目前，在地下隧道盾构施工同步注浆中，所采用的注浆材料主要分为单液型和双液型。
双液型注浆液材料包含A液和B液两种浆液，A液为水泥砂浆，B液一般是水玻璃。实际使用过程中，双液型注浆须对双液同时管理，工艺非常复杂，需要进行动态管理，技术含量要求高。现有的单液型注浆液主要有两种。一种由粉煤灰、膨润土、砂、水组成，浆液泌水量大、不易固结，抗压强度低。由于车辆通过引起隧道振动可导致浆液液化，隧道沿线出现地面沉降。另一种主要成分有水泥、粉煤灰、细砂、膨润土和水，浆液容易堵管、管路清洗十分困难，清洗用时长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种隧道盾构施工壁后注浆单液型可硬化浆液。
本发明提出的隧道盾构施工壁后注浆单液型可硬化浆液，以粉煤灰、脱硫石膏、矿渣为主剂，成分包括：粉煤灰、脱硫石膏、矿渣、细砂、膨润土和水，其组份的重量百分比具体为：
粉煤灰：8～15％
脱硫石膏：2～8.5％
矿渣：4～8％
膨润土：2.5～4％
细砂：50～70％
减水剂：0.3～0.6％
纤维素醚：0～0.1％
其余为水，
其总重量满足100％。
本发明中，所述脱硫石膏为未经煅烧过的电厂湿法脱硫石膏。
本发明中，所述矿渣为比表面积大于300m2/kg的S75级以上粒化高炉矿渣粉。
本发明中，隧道盾构施工壁后注浆单液型可硬化浆液的制备方法，具体步骤如下：
将粉煤灰、矿渣、脱硫石膏和膨润土加水搅拌均匀，然后加入减水剂、细砂和纤维素醚，搅拌均匀，即得所需产品。
本发明以矿渣和粉煤灰作为提供注浆液固结强度；以脱硫石膏和粉煤灰作为调节浆体凝结时间的材料，同时粉煤灰还可以改善浆液的流动性，而脱硫石膏对矿粉和粉煤灰的后期强度起到激发的作用；采用膨润土作为抗离析添加剂，以减缓浆液的材料分离，同时降低泌水，还可以使材料具有一定的抗渗性；细砂在体系中充当填料，另外为浆料提供抗剪切应力；减水剂在提高流动度的同时还可减少浆体泌水；外掺纤维素醚可对凝结时间及浆体流变性能进一步调节。
本发明具有如下性能：浆液稠度值9～11.5cm，泌水率≤5％，密度＞2000kg/m3，浆液一天后可固结，3天强度达到0.4MPa，7天强度可达2MPa以上，浆体固化后，体积收缩小，具有抗震动液化的功能。
本注浆液凝结时间较长，介于水泥基注浆料和粉煤灰注浆料之间，并且可以通过添加纤维素醚对凝结时间及浆体流变性能进行进一步的调整，可以按照一般情况下24小时二班制的方式进行施工，在满足注浆施工的前提下，尽可能早的获得高于原装土的强度。浆液在地下水环境中，不易产生稀释现象。另外本注浆料的后期强度甚至高于水泥基灌浆材料。
本发明解决了单液型注浆液早期强度低、泌水严重或者流动度较差、初凝时间不易控制的问题，具有高流动性，可有效控制地面后期沉降，使壁后注浆施工更为便捷，同时成本低廉。
本发明能很好的解决前面所述的单液型注浆液的缺点，同时本发明的主要成分中粉煤灰、矿渣粉、脱硫石膏均为固体废弃物，成本相对低廉。
本发明原料来源丰富，价格便宜，施工方便。并且浆料主要成分均为各种工业废渣，在解决盾构施工壁后注浆材料的同时可以处理工业废渣，起到保护环境的效果。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，通过实施例浆液配比进行说明。
实施例1：二级粉煤灰350g，矿渣100g，脱硫石膏50g，膨润土60g，气温10℃，加水290g搅拌，加入减水剂10g，细砂1500g，搅拌均匀，可制得注浆料。浆料稠度为10cm，泌水率2.3％。浆料一天后固结，3天强度1.43MPa，7天强度7.27MPa。
实施例2：二级粉煤灰350g，矿渣100g，脱硫石膏50g，膨润土60g，气温15℃，加水300g搅拌，加入减水剂10g，细砂1500g，搅拌均匀，可制得注浆料。浆料稠度为9.5cm，泌水率2.1％。浆料一天后固结，3天强度1.35MPa，7天强度6.17MPa。
实施例3：二级粉煤灰200g，矿渣100g，脱硫石膏200g，膨润土60g，气温10℃，加水300g搅拌，加入减水剂10g，细砂1500g，搅拌均匀，可制得注浆料。浆料稠度为9cm，泌水率1.47％。浆料一天后固结，3天强度0.65MPa，7天强度2.46MPa。
实施例4：二级粉煤灰200g，矿渣100g，脱硫石膏200g，膨润土60g，气温15℃，加水310g搅拌，加入减水剂10g，细砂1500g，搅拌均匀，可制得注浆料。浆料稠度为9.8cm，泌水率1.35％。浆料一天后固结，3天强度0.67MPa，7天强度3.98MPa。
实施例5：二级粉煤灰350g，矿渣100g，脱硫石膏50g，膨润土60g，气温15℃，加水310g搅拌，加入减水剂10g，纤维素醚1g，细砂1500g，搅拌均匀，可制得注浆料。浆料稠度为9.4cm，泌水率0.8％。浆料一天后固结，3天强度1.31MPa，7天强度6.05MPa。

Claims (3)

1.一种隧道盾构施工壁后注浆单液型可硬化浆液，其特征在于以粉煤灰、脱硫石膏、矿渣为主剂，成分包括：粉煤灰、脱硫石膏、矿渣、细砂、膨润土和水，其组份的重量百分比具体为：
粉煤灰：8～15％
脱硫石膏：2～8.5％
矿渣：4～8％
膨润土：2.5～4％
细砂：50～70％
减水剂：0.3～0.6％
纤维素醚：0～0.1％
其余为水，
其总重量满足100％。
2.根据权利要求1所述的隧道盾构施工壁后注浆单液型可硬化浆液，其特征在于所述脱硫石膏为未经煅烧过的电厂湿法脱硫石膏。
3.根据权利要求1所述的隧道盾构施工壁后注浆单液型可硬化浆液，其特征在于所述矿渣为比表面积大于300m2/kg的S75级以上粒化高炉矿渣粉。
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