CN108585745A - 用于软土路基加固的双液注浆材料及方法 - Google Patents
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Abstract
用于软土路基加固的双液注浆材料及方法，该双液注浆材料由A组分和B组分混合而成；所述A组分由以下材料按照重量份组成：普通硅酸盐水泥20‑50份、细砂20‑50份、硅灰0.8‑2.0份、减水剂0.2‑0.5份、三乙醇胺0.02‑0.05份、水12‑30份；B组分为：水玻璃15‑45份，稀硫酸4‑10份，氯化铝0.1‑0.3份。该材料凝结时间短、早期强度高、成本低、抗渗、微膨胀性能好，对加固软土路基的发展具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于软土路基加固的双液注浆材料，属于道路工程技术领域。
背景技术
我国的公路建设迅速发展，在短短二十多年的时间里，就取得了国外半个多世纪的公路建设成绩。在大部分等级公路中，沥青路面占了大多数，而受到我国经济和技术条件的制约，目前的沥青路面绝大多数还是属于强基薄面，由强度很高的半刚性基层和较薄的沥青面层组成，沥青面层不是主要的持力层，而且由于设计和施工工艺的研究重视不够，导致沥青路面出现很多早期病害，以至于道路在远远未达到设计年限的时候就需要进行大中修，维护成本大大增加。
公路注浆作为一种新型的路面修复方式，由于其施工时间短，见效快，在近几年的路面修复工程中起着较好的作用。注浆材料的成分主要为有机物、无机物两类，其可组成有机类注浆材料、无机类注浆材料以及有机、无机混合类注浆材料，其中无机类材料由于其取材方便，易于施工，具有良好的经济效益等原因，在工程中应用较广泛。在实际施工中，普遍选用单一水泥作为注浆材料，其具有注浆前流动性良好，后期强度高等特点，但浆液凝结时间长，早起强度低，极大影响注浆充填效果，在经济性、微膨胀性上都需要显著改善。因此，开发一种凝结时间短、早期强度高、成本低、抗渗、微膨胀的双液注浆材料，对加固软土路基的发展具有重要意义。
发明内容
发明目的：
本发明提供一种用于软土路基加固的双液注浆材料，其目的是解决以往的注浆材料凝结时间短、早期强度低、成本高、不抗渗、微膨胀性能差以至于不能能满足软土路基加固的要求。
技术方案:
一种用于软土路基加固的双液注浆材料，其特征在于：该双液注浆材料由A组分和B组分混合而成；所述A组分由以下材料按照重量份组成：普通硅酸盐水泥20-50份、细砂20-50份、硅灰0.8-2.0份、减水剂0.2-0.5份、三乙醇胺0.02-0.05份、水12-30份；B组分为：水玻璃(Na2O·nSiO2)15-45份，稀硫酸4-10份，氯化铝0.1-0.3份。
A组分和B组分的重量比在2:1到6:1之间。
所述普通硅酸盐水泥为P.O42.5R普通水泥，所述细砂粒径为0.3-1.18mm。
所述水泥与细砂的质量比为1:1。
所述硅灰为微硅粉，平均粒径为0.1μm，比表面积21㎡/g，SiO2含量大于90％，含水率小于2％。
所述减水剂为早强减水剂，为聚羧酸减水剂、萘系减水剂中的至少一种。
所述水玻璃为泡花碱，溶液的波美度不低于38°Be'，模数为3.0。
所述稀硫酸溶液浓度不高于30％。
所述氯化铝为结晶性粉末状。
根据上述的用于软土路基加固的双液注浆材料的制备方法，该方法通过如下步骤实现：
(1)A组分制备：向20-50份细砂中加入20-50份水泥和0.8-2.0份硅灰，搅拌均匀后再加入12-30份水，0.2-0.5份减水剂和0.02-0.05份三乙醇胺，继续搅拌均匀即成；
(2)B组分制备：向15-45份水玻璃中加入4-10份稀硫酸，搅拌均匀后再加入0.1-0.3份氯化铝，继续搅拌均匀即成；
(3)通过双液注浆泵的混合器，在4-10MPa的压力下将A组分和B组分浆液在填充位置处充分混合，混合后的浆体呈流态；6min45s内完成初凝，7min30s内完成终凝。
优点效果：
本发明提供一种用于软土路基加固的双液注浆材料，该材料凝结时间短、早期强度高、成本低、抗渗、微膨胀性能好，对加固软土路基的发展具有重要意义。
具体实施方式
下面结合具体实例对本发明进行进一步阐述，但不限于本发明。
一种用于软土路基加固的双液注浆材料，该双液注浆材料由A组分和B组分混合而成；所述A组分由以下材料按照重量份组成：普通硅酸盐水泥20-50份、细砂20-50份、硅灰0.8-2.0份、减水剂0.2-0.5份、三乙醇胺0.02-0.05份、水12-30份；B组分为：水玻璃(Na2O·nSiO2)15-45份，稀硫酸4-10份，氯化铝0.1-0.3份。
A组分和B组分的重量比在2:1到6:1之间。
所述普通硅酸盐水泥为P.O42.5R普通水泥，所述细砂粒径为0.3-1.18mm。
所述水泥与细砂的质量比为1:1。
用于软土路基加固的双液注浆材料的制备方法，该方法通过如下步骤实现：
(1)A组分制备：向20-50份细砂中加入20-50份水泥和0.8-2.0份硅灰，搅拌均匀后再加入12-30份水，0.2-0.5份减水剂和0.02-0.05份三乙醇胺，继续搅拌均匀即成；
(2)B组分制备：向15-45份水玻璃中加入4-10份稀硫酸，搅拌均匀后再加入0.1-0.3份氯化铝，继续搅拌均匀即成；
(3)通过双液注浆泵的混合器，在4-10MPa的压力下将A组分和B组分浆液在填充位置处充分混合，混合后的浆体呈流态；6min45s内完成初凝，7min30s内完成终凝。
本发明各具体实施方式多要涉及到的配料统一描述如下：水泥为P.O42.5R普通硅酸盐水泥；水玻璃固含量40％，含有26.5％的SiO2、8.5％的Na2O和65.0％的水；三乙醇胺的纯度为99.66％，稀硫酸浓度为20％。
实施例1：
本实施例中，细砂的粒径≤0.3mm。
一种用于软土路基加固的双液注浆材料，由下述重量份配比的原料制成：A组分由30份水泥、30份细砂、1.2份硅灰、0.3份减水剂、0.03份三乙醇胺和21份水混合搅拌而成；B组分由27份水玻璃，6份稀硫酸(28％)，0.15份氯化铝制成。
(1)A组分制备：向细砂中加入水泥和硅灰，搅拌均匀后再加入水，减水剂和三乙醇胺，继续搅拌均匀即成；
(2)B组分制备：向水玻璃中加入稀硫酸，搅拌均匀后再加入氯化铝，继续搅拌均匀即成；
通过双液注浆泵的混浆器，在4-10MPa的压力下，将A组分和B组分浆液在填充位置处充分混合，混合后的浆体呈流态。6min45s内完成初凝，7min30s内完成终凝。在常温下测试该材料的体积干缩率-2.978％，具有微膨胀性。3天后的产品指标：抗压强度12MPa,28天后的产品指标:抗压强度30MPa。
实施例2：
本实施例中，细砂的粒径≥0.3mm且≤0.6mm。
一种用于软土路基加固的双液注浆材料，由下述重量份配比的原料制成：A组分由40份水泥、40份细砂、1.6份硅灰、0.4份减水剂、0.04份三乙醇胺和24份水混合搅拌而成；B组分由35份水玻璃，8份稀硫酸(15％)，0.2份氯化铝制成。
(1)A组分制备：向细砂中加入水泥和硅灰，搅拌均匀后再加入水，减水剂和三乙醇胺，继续搅拌均匀即成；
(2)B组分制备：向水玻璃中加入稀硫酸，搅拌均匀后再加入氯化铝，继续搅拌均匀即成；
通过双液注浆泵的混浆器，将A组分和B组分浆液在填充位置处充分混合，混合后的浆体呈流态。6min45s内完成初凝，7min30s内完成终凝。在常温下测试该材料的体积干缩率-2.984％，具有微膨胀性。3天后的产品指标：抗压强度17MPa,28天后的产品指标:抗压强度36.5MPa。
上述减水剂为早强减水剂，为聚羧酸减水剂、萘系减水剂中的至少一种。
实施例3：
本实施例中，细砂的粒径≤1.18mm。
一种用于软土路基加固的双液注浆材料，由下述重量份配比的原料制成：A组分由50份水泥、50份细砂、2.0份硅灰、0.5份减水剂(早强减水剂)、0.05份三乙醇胺和30份水混合搅拌而成；B组分由44份水玻璃，10份稀硫酸(30％)，0.25份氯化铝制成。
(1)A组分制备：向细砂中加入水泥和硅灰，搅拌均匀后再加入水，减水剂和三乙醇胺，继续搅拌均匀即成；
(2)B组分制备：向水玻璃中加入稀硫酸，搅拌均匀后再加入氯化铝，继续搅拌均匀即成；
通过双液注浆泵的混浆器，在4-10MPa的压力下，将A组分和B组分浆液在填充位置处充分混合，混合后的浆体呈流态。6min45s内完成初凝，7min30s内完成终凝。在常温下测试该材料的体积干缩率-2.983％，具有微膨胀性。3天后的产品指标：抗压强度16MPa,28天后的产品指标:抗压强度35.2MPa。
实施例4：
本实施例中，细砂的粒径≤1.18mm。
一种用于软土路基加固的双液注浆材料，由下述重量份配比的原料制成：A组分由20份水泥、20份细砂、0.8份硅灰、0.2份减水剂(聚羧酸减水剂)、0.02份三乙醇胺和12份水混合搅拌而成；B组分由15份水玻璃，4份稀硫酸(12％)，0.3份氯化铝制成。
(1)A组分制备：向细砂中加入水泥和硅灰，搅拌均匀后再加入水，减水剂和三乙醇胺，继续搅拌均匀即成；
(2)B组分制备：向水玻璃中加入稀硫酸，搅拌均匀后再加入氯化铝，继续搅拌均匀即成；
通过双液注浆泵的混浆器，在4MPa的压力下，将A组分和B组分浆液在填充位置处充分混合，混合后的浆体呈流态。6min45s内完成初凝，7min30s内完成终凝。在常温下测试该材料的体积干缩率-2.983％，具有微膨胀性。3天后的产品指标：抗压强度15MPa,28天后的产品指标:抗压强度35.1MPa。
实施例5：
本实施例中，细砂的粒径≥0.3mm且≤0.6mm。
一种用于软土路基加固的双液注浆材料，由下述重量份配比的原料制成：A组分由40份水泥、40份细砂、1.6份硅灰、0.4份减水剂(萘系减水剂)、0.04份三乙醇胺和24份水混合搅拌而成；B组分由45份水玻璃，10份稀硫酸(26％)，0.1份氯化铝制成。
(1)A组分制备：向细砂中加入水泥和硅灰，搅拌均匀后再加入水，减水剂和三乙醇胺，继续搅拌均匀即成；
(2)B组分制备：向水玻璃中加入稀硫酸，搅拌均匀后再加入氯化铝，继续搅拌均匀即成；
通过双液注浆泵的混浆器，在4MPa的压力下，将A组分和B组分浆液在填充位置处充分混合，混合后的浆体呈流态。6min45s内完成初凝，7min30s内完成终凝。在常温下测试该材料的体积干缩率-2.984％，具有微膨胀性。3天后的产品指标：抗压强度18MPa,28天后的产品指标:抗压强度35.8MPa。
上述硅灰为微硅粉，平均粒径为0.1μm，比表面积21㎡/g，SiO2含量大于90％，含水率小于2％。
上述水玻璃为泡花碱，溶液的波美度不低于38°Be'，模数为3.0。
上述稀硫酸溶液浓度不高于30％。上述氯化铝为结晶性粉末状。
Claims (10)
1.一种用于软土路基加固的双液注浆材料，其特征在于：该双液注浆材料由A组分和B组分混合而成；所述A组分由以下材料按照重量份组成：普通硅酸盐水泥20-50份、细砂20-50份、硅灰0.8-2.0份、减水剂0.2-0.5份、三乙醇胺0.02-0.05份、水12-30份；B组分为：水玻璃15-45份，稀硫酸4-10份，氯化铝0.1-0.3份。
2.根据权利要求1所述的用于软土路基加固的双液注浆材料，其特征在于：A组分和B组分的重量比在2:1到6:1之间。
3.根据权利要求1所述的用于软土路基加固的双液注浆材料，其特征在于：所述普通硅酸盐水泥为P.O42.5R普通水泥，所述细砂粒径为0.3-1.18mm。
4.根据权利要求2所述的用于软土路基加固的双液注浆材料，其特征在于：所述水泥与细砂的质量比为1:1。
5.根据权利要求1所述的用于软土路基加固的双液注浆材料，其特征在于：所述硅灰为微硅粉，平均粒径为0.1μm，比表面积21㎡/g，SiO2含量大于90％，含水率小于2％。
6.根据权利要求1所述的用于软土路基加固的双液注浆材料，其特征在于：所述减水剂为早强减水剂，为聚羧酸减水剂、萘系减水剂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的用于软土路基加固的双液注浆材料，其特征在于：所述水玻璃为泡花碱，溶液的波美度不低于38°Be'，模数为3.0。
8.根据权利要求1所述的用于软土路基加固的双液注浆材料，其特征在于：所述稀硫酸溶液浓度不高于30％。
9.根据权利要求1所述的用于软土路基加固的双液注浆材料，其特征在于：所述氯化铝为结晶性粉末状。
10.制备权利要求1所述的用于软土路基加固的双液注浆材料的方法，其特征在于：该方法通过如下步骤实现：
(1)A组分制备：向20-50份细砂中加入20-50份水泥和0.8-2.0份硅灰，搅拌均匀后再加入12-30份水，0.2-0.5份减水剂和0.02-0.05份三乙醇胺，继续搅拌均匀即成；
(2)B组分制备：向15-45份水玻璃中加入4-10份稀硫酸，搅拌均匀后再加入0.1-0.3份氯化铝，继续搅拌均匀即成；
(3)通过双液注浆泵的混合器，在4-10MPa的压力下将A组分和B组分浆液在填充位置处充分混合，混合后的浆体呈流态；6min45s内完成初凝，7min30s内完成终凝。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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