CN102898101B - 轻质抗水分散注浆浆液 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轻质抗水分散注浆浆液，所述的浆液组成材料为：水泥、粉煤灰、硅灰、膨润土、轻质材料、抗水分散剂和水。所述浆液各组分的重量配比为：水泥27~29%、粉煤灰24~26%、硅灰1~2%、膨润土4~6%、轻质材料1~2%、抗水分散剂0.1~0.5%，剩余部分为水。本发明重度小，浆液在注浆过程中上首先浮到洞顶，然后再充填其余部位的空隙，改善洞顶的充填密实度；同时加强了浆液的抗水分散性能，减少了浆液离析和浆液泌水，固化时浆液体积收缩也明显减少，使得空隙充填更加密实，能取得良好的工程效果。

Description

轻质抗水分散注浆浆液

技术领域

本发明涉及隧道的一种注浆浆液，尤其是涉及一种轻质抗水分散的注浆浆液。

背景技术

盾构施工方法以其对周围环境影响小、安全、施工进度快、对城市运行干扰少等优点，成为城市隧道施工的首选方法，盾尾注浆是盾构施工中必不可少的辅助工法。盾构注浆浆液应具备良好的和易性、流动性和不易离析的性质，凝结后应具有一定的早期强度，硬化收缩率低，不污染环境。

盾尾注浆浆液一般分为单液浆和双液浆两大类：（1）单液浆主要由粉煤灰、砂、水泥、水、外加剂等一次拌合制成，这种浆液又可分为惰性浆液和硬性浆液。惰性浆液中没有或少量掺加水泥，由于硬性浆液中掺加了水泥，因此具备一定早期强度和后期强度。单液浆具有施工工艺简单、不易堵管等优点，广泛地应用于盾构施工注浆中；（2）双液浆主要由水泥与水玻璃等组成，双液浆具有凝结时间短、固结后强度高、不易渗入周边土体等优点，有利于隧道稳定，在断裂带、富水土层中可以采用。

传统的单液浆存在的不足之处在于：浆液的重度远大于水，浆液抗水分散性能较差，同时浆液泌水量大；基于这些原因，在注浆过程中浆液被水稀释，发生离析，浆液中的固体颗粒下沉，把水挤压到洞顶；同时在浆液凝结硬化过程中泌水较多，在水分消散后，会在洞顶产生大量空洞，进而引起地表沉降较多，对地面建筑物造成不利影响。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种轻质抗水分散的注浆浆液。

一种轻质抗水分散注浆浆液，所述的浆液各组分为：水泥、粉煤灰、硅灰、膨润土、轻质材料、抗水分散剂和水，所述浆液各组分的重量配比为：水泥27～29%、粉煤灰24～26%、硅灰1～2%、膨润土4～6%、轻质材料1～2%、抗水分散剂0.1～0.5%，剩余部分为水。

优选地，所述的轻质材料为发泡聚苯乙烯，其粒径为1～3mm。

优选地，所述的抗水分散剂为羟甲基纤维素。

优选地，所述的粉煤灰的平均粒径为22～28μm。

优选地，所述的膨润土的平均粒径为21～27μm。

优选地，所述的浆液稠度为9～13cm。

优选地，所述的浆液重度小于10kN/m³。

优选地，所述的浆料各组分的重量配比为：水泥28.5%、粉煤灰25.9%、硅灰1.3%、膨润土5.2%、发泡聚苯乙烯1.3%、羟甲基纤维素0.3%，剩余部分为水，所述的浆液稠度为11.8cm。

优选地，所述的浆料各组分的重量配比为：水泥27%、粉煤灰25%、硅灰1%、膨润土4%、发泡聚苯乙烯1.5%、羟甲基纤维素0.35%，剩余部分为水，所述的浆液稠度为12.5cm。

优选地，所述的浆料各组分的重量配比为：水泥29%、粉煤灰24%、硅灰2%、膨润土6%、发泡聚苯乙烯1.2%、羟甲基纤维素0.25%，剩余部分为水，所述的浆液稠度为10.7cm。

水泥为浆液的胶凝材料，使浆液在硬化后具备一定的强度；粉煤灰具有胶凝作用，能够提高后期强度；硅灰中以SiO₂为主要成分，能显著提高浆液抗压、抗折、抗渗性能，具有保水、防止离析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用；膨润土能增加浆液的粘度及稳定性；轻质材料有利于降低砂浆的重度；抗水分散剂可以控制地下水对砂浆的稀释作用，减少浆液离析。

本发明重度小，浆液在注浆过程中上首先浮到洞顶，然后再充填其余部位的空隙，改善洞顶的充填密实度；同时加强了浆液的抗水分散性能，减少了浆液离析和浆液泌水，固化时浆液体积收缩也明显减少，使得空隙充填更加密实，能取得良好的工程效果。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例1

一种轻质抗水分散注浆浆液，所述的浆液组成材料为：水泥、粉煤灰、硅灰、膨润土、发泡聚苯乙烯、羟甲基纤维素和水，所述的浆料各组分的重量配比为：水泥28.5%、粉煤灰25.9%、硅灰1.3%、膨润土5.2%、发泡聚苯乙烯1.3%、羟甲基纤维素0.3%，剩余部分为水。

水泥为普通硅酸盐水泥，32.5级及以上。

硅灰中以SiO₂为主要成分。

粉煤灰为Ⅲ级粉煤灰，平均粒径为23μm，成分以SiO₂、Al₂O₃、CaO矿物为主。

膨润土平均粒径为22μm，膨润土中以CaO、MgO和SiO₂为主。

发泡聚苯乙烯（EPS）为白色球型颗粒，粒径1mm。

浆料的配制工艺为：先将发泡聚苯乙烯（EPS）用水浸泡半分钟，滤去水，得EPS泡沫，然后把羟甲基纤维素加入EPS泡沫中，搅拌均匀，再加入三分之一的水泥均匀搅拌，得到泡沫混合料，最后将已称量好的剩余混合干料拌匀后加入以上泡沫混合料中，再加剩余的水搅拌约3分钟。按上述配比制作的浆液稠度为11.8 cm。

实施例2

一种轻质抗水分散注浆浆液，所述的浆液组成材料为：水泥、粉煤灰、硅灰、膨润土、发泡聚苯乙烯、羟甲基纤维素和水，所述的浆料各组分的重量配比为：水泥27%、粉煤灰26%、硅灰1%、膨润土4%、发泡聚苯乙烯1.5%、羟甲基纤维素0.35%，剩余部分为水。

水泥为普通硅酸盐水泥，32.5级及以上。

硅灰中以SiO₂为主要成分。

粉煤灰为Ⅲ级粉煤灰，平均粒径为26μm，成分以SiO₂、Al₂O₃、CaO矿物为主。

膨润土平均粒径为25μm，膨润土中以CaO、MgO和SiO₂为主。

发泡聚苯乙烯（EPS）为白色球型颗粒，粒径1mm。

浆料的配制工艺为：先将发泡聚苯乙烯（EPS）用水浸泡半分钟，滤去水，得EPS泡沫，然后把羟甲基纤维素加入EPS泡沫中，搅拌均匀，再加入三分之一的水泥均匀搅拌，得到泡沫混合料，最后将已称量好的剩余混合干料拌匀后加入以上泡沫混合料中，再加剩余的水搅拌约3分钟。按上述配比制作的浆液稠度为12.5 cm。

实施例3

一种轻质抗水分散注浆浆液，所述的浆液组成材料为：水泥、粉煤灰、硅灰、膨润土、发泡聚苯乙烯、羟甲基纤维素和水，所述的浆料各组分的重量配比为：水泥29%、粉煤灰24%、硅灰2%、膨润土6%、发泡聚苯乙烯1.2%、羟甲基纤维素0.25%，剩余部分为水。

水泥为普通硅酸盐水泥，32.5级及以上。

硅灰中以SiO₂为主要成分。

粉煤灰为Ⅲ级粉煤灰，平均粒径为28μm，成分以SiO₂、Al₂O₃、CaO矿物为主。

膨润土平均粒径为27μm，膨润土中以CaO、MgO和SiO₂为主。

发泡聚苯乙烯（EPS）为白色球型颗粒，粒径1mm。

浆料的配制工艺为：先将发泡聚苯乙烯（EPS）用水浸泡半分钟，滤去水，得EPS泡沫，然后把羟甲基纤维素加入EPS泡沫中，搅拌均匀，再加入三分之一的水泥均匀搅拌，得到泡沫混合料，最后将已称量好的剩余混合干料拌匀后加入以上泡沫混合料中，再加剩余的水搅拌约3分钟。按上述配比制作的浆液稠度为10.7cm。

Claims (6)

1.一种轻质抗水分散注浆浆液，其特征在于：所述的浆液各组分为：水泥、粉煤灰、硅灰、膨润土、轻质材料、抗水分散剂和水，所述浆液各组分的重量配比为：水泥27～29%、粉煤灰24～26%、硅灰1～2%、膨润土4～6%、轻质材料1～2%、抗水分散剂0.1～0.5%，剩余部分为水；所述的轻质材料为发泡聚苯乙烯，其粒径为1～3mm；所述的粉煤灰的平均粒径为22～28μm；所述的膨润土的平均粒径为21～27μm；所述的浆液重度小于10kN/m³。

2.根据权利要求1 所述的轻质抗水分散注浆浆液，其特征在于：所述的抗水分散剂为羟甲基纤维素。

3.根据权利要求1 所述的轻质抗水分散注浆浆液，其特征在于：所述的浆液稠度为9～13cm。

4.根据权利要求1 所述的轻质抗水分散注浆浆液，其特征在于：所述的浆料各组分的重量配比为：水泥28.5%、粉煤灰25.9%、硅灰1.3%、膨润土5.2%、发泡聚苯乙烯1.3%、羟甲基纤维素0.3%，剩余部分为水，所述的浆液稠度为11.8cm。

5.根据权利要求1 所述的轻质抗水分散注浆浆液，其特征在于：所述的浆料各组分的重量配比为：水泥27%、粉煤灰25%、硅灰1%、膨润土4%、发泡聚苯乙烯1.5%、羟甲基纤维素0.35%，剩余部分为水，所述的浆液稠度为12.5cm。

6.根据权利要求1 所述的轻质抗水分散注浆浆液，其特征在于：所述的浆料各组分的重量配比为：水泥29%、粉煤灰24%、硅灰2%、膨润土6%、发泡聚苯乙烯1.2%、羟甲基纤维素0.25%，剩余部分为水，所述的浆液稠度为10.7cm。