CN101973754A - 一种用于浅层封堵的速凝注浆材料 - Google Patents

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张庆松
潘光明
赵建刚
韩伟伟
张霄
张伟杰
张兵
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Abstract

本发明公开了一种用于浅层封堵的速凝注浆材料，该种材料的重量比组成为：硫铝酸盐水泥1份，水1份，外加剂0.001～0.005份；所述的外加剂为锂盐、铝盐与铁盐的混合物。本发明所述的一种浅层封堵的速凝注浆材料，弥补了目前普通硅酸盐水泥类注浆材料凝固时间长、初期强度较低、以及体积收缩性。本发明所述材料可以根据工程需求能够通过改变配比，调节注浆材料的初凝和终凝时间，可广泛用于隧道、井下、水电站等地下工程的涌水治理工程中。

Description

一种用于浅层封堵的速凝注浆材料
技术领域
本发明涉及一种水泥基速凝注浆材料，属于材料科学技术领域。
背景技术
目前的水泥类注浆材料，初凝与终凝时间均较长，难以满足注浆工程要求材料迅速凝固并具有良好的早期强度的要求。在水利水电、矿山、交通工程领域，当发生围岩浅层涌水和大面积淋水时，需要注浆材料能够在几分钟甚至更短的时间内凝固，并且材料凝固后能够具有较高的强度和后期体积微膨胀性。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种的速凝注浆材料，该种材料具有早期强度高，初终凝时间短、后期体积微膨胀的特点。
本发明的另一目的是提供该种材料的制备方法。
本发明采取的技术方案为：
一种用于浅层封堵的速凝注浆材料，该种材料的重量份比组成为：硫铝酸盐水泥1份，水1份，外加剂0.001～0.005份；所述的外加剂为锂盐、铝盐与铁盐的混合物。
上述用于浅层封堵的速凝注浆材料，其重量份比组成优选硫铝酸盐水泥1份，水1份，外加剂0.003份。
所述的硫铝酸盐水泥为符合GB 20472-2006的硫铝酸盐水泥，所述的水为普通工程用水，所述的外加剂重量百分比组成为锂盐80％，铝盐10％，铁盐10％。
上述外加剂中所述的锂盐为氯化锂。
所述的铝盐为硫酸铝。
所述的鉄盐为硫酸铁。
所述的一种用于浅层封堵的速凝注浆材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按比例称取硫铝酸盐水泥、水、外加剂；
2)将水和硫铝酸盐水泥在搅拌机中混合均匀，制成浆液；
3)将外加剂各成分在搅拌机中混合均匀；
4)将步骤2)制得的浆液与外加剂混合，搅拌10～20秒；
5)将混合好的材料放入成型模具；
6)将成型的材料置入标准混凝土养护箱进行养护。
本发明所述的应用于一种浅层封堵的速凝注浆材料，其初凝和终凝时间、持续时间、强度均可以随配比变化在一定范围内调整，材料主要参数范围如表1。材料的抗压强度增长曲线如图1。
表1
本发明所述的一种浅层封堵的速凝注浆材料，弥补了目前普通水泥注浆材料凝固时间长、初期强度较低、以及体积收缩性。目前普通硅酸盐水泥注浆材料初凝时间为1～3h，终凝时间7～8h，在1d抗压强度低于3MPa，本发明大幅度改观了上述指标。本发明所述材料可以根据工程需求能够通过改变配比，调节注浆材料的初凝和终凝时间，可广泛用于隧道、井下、水电站等地下工程的涌水治理工程中。
附图说明
图1是本发明所述的材料试样不同龄期的抗压强度曲线。
具体实施方法
下面结合实施例对本发明进一步说明。
本发明所用水泥为中泰有限公司生产的硫铝酸盐水泥，水为普通工业用水，外加剂中的氯化锂、硫酸铝与硫酸铁为分析纯试剂。
实施例1
一种用于浅层封堵的速凝注浆材料，其重量份比组成：硫铝酸盐水泥1份，水1分，外加剂0.003份(氯化锂80％，硫酸铝10％，硫酸铁10％)。
制备方法，包括以下步骤：
1)严格按比例称取硫铝酸盐水泥，水，外加剂；
2)将水和硫铝酸盐水泥在搅拌机中混合均匀，制成浆液；
3)将氯化锂、硫酸铝与硫酸铁在搅拌机中混合均匀，形成外加剂；
4)将浆液与外加剂混合，搅拌10～20秒；
5)将混合好的材料放入成型模具；
6)将成型的材料置入标准混凝土养护箱进行养护。。
实施例2
一种用于浅层封堵的速凝注浆材料，其重量份比组成：硫铝酸盐水泥1份，水1份，外加剂0.001份。
制备方法，包括以下步骤：
1)严格按比例称取普通325硅酸盐水泥、水、外加液；
2)将水和硫铝酸盐水泥在搅拌机中混合均匀，制成浆液；
3)将氯化锂、硫酸铝与硫酸铁在搅拌机中混合均匀，形成外加剂；
4)将浆液与外加剂混合，搅拌10～20秒；
5)将混合好的材料放入成型模具；
6)将成型的材料置入标准混凝土养护箱进行养护。。
实施例3
一种用于浅层封堵的速凝注浆材料，其重量份比组成：硫铝酸盐水泥1份，水1份，外加剂0.005份。
制备方法，包括以下步骤：
1)严格按比例称取硫铝酸盐水泥，水，外加剂；
2)将水和硫铝酸盐水泥在搅拌机中混合均匀，制成浆液；
3)将氯化锂、硫酸铝与硫酸铁在搅拌机中混合均匀，形成外加剂；
4)将浆液与外加剂混合，搅拌10～20秒；
5)将混合好的材料放入成型模具；
6)将成型的材料置入标准混凝土养护箱进行养护。

Claims (7)

1.一种用于浅层封堵的速凝注浆材料，其特征是，该种材料的重量份比组成为：硫铝酸盐水泥1份，水1份，外加剂0.001～0.005份；所述的外加剂为锂盐、铝盐与铁盐的混合物。
2.按照权利要求1所述的用于浅层封堵的速凝注浆材料，其特征是，其重量份比组成为42.5R硫铝酸盐水泥1份，水1份，外加剂0.003份。
3.按照权利要求1或2所述的用于浅层封堵的速凝注浆材料，其特征是，所述的外加剂重量百分比组成为锂盐80％，铝盐10％，铁盐10％。
4.按照权利要求3所述的用于浅层封堵的速凝注浆材料，其特征是，所述的锂盐为氯化锂。
5.按照权利要求3所述的用于浅层封堵的速凝注浆材料，其特征是，所述的铝盐为硫酸铝。
6.按照权利要求3所述的用于浅层封堵的速凝注浆材料，其特征是，所述的鉄盐为硫酸铁。
7.按照权利要求1所述的用于浅层封堵的速凝注浆材料制备方法，其特征是，包括以下步骤：
1)按比例称取硫铝酸盐水泥、水、外加剂；
2)将水和硫铝酸盐水泥在搅拌机中混合均匀，制成浆液；
3)将外加剂各成分在搅拌机中混合均匀；
4)将步骤2)制得的浆液与外加剂混合，搅拌10～20秒；
5)将混合好的材料放入成型模具；
6)将成型的材料置入标准混凝土养护箱进行养护。
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