CN108793897A - 适用于富水地层盾构同步注浆浆液及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种适用于富水地层盾构同步注浆浆液，该同步注浆浆液由以下质量份数的原料组成：硅酸盐水泥180～220份、机制砂710～730份、天然砂710～730份、膨润土45～55份、缓凝剂3～6份、减水剂3～6份、水250～350份。本发明提供的同步注浆浆液添加了适量的机制砂和天然砂，有助于提高产品的早期强度，改善产品性能，可以更好地填充同步注浆浆液内部空隙，提高密实度。通过调整减水剂的含量减少了水灰比，提高了同步注浆浆液的强度。同时还加有适量的缓凝剂及膨润土，能够提高同步注浆浆液的结石率、水平塌落度和稳定性，缩短凝结时间，有效地控制地表沉降和管片上浮。并且本发明提供的同步注浆浆液的原料就地取材，容易获得，降低了材料成本。

Description

适用于富水地层盾构同步注浆浆液及制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体地，涉及一种适用于富水地层盾构同步注浆浆液和一种适用于富水地层盾构同步注浆浆液的制备方法。
背景技术
盾构同步注浆技术是指在盾构推进施工过程中，隧道衬砌管片拼装后，盾尾脱出的同时，在一定的注浆压力下，将适量的、有一定早期强度以及最终强度的注浆材料填入盾尾后的空隙内，待其固结硬化后起到填充壁后建筑空隙，提供一定承载能力的作用，以稳定管片衬砌的注浆技术。同步注浆对于控制地层位移，减少对周边地下结构物的扰动和维持盾构隧道的稳定性是十分重要的。
现有技术中通常采用双浆液作为注浆浆液，但是在富水砂层中含有较多的矿物盐，双浆液的注浆浆液容易被腐蚀，从而影响同步注浆浆液的稳定性、胶凝时间、结石率、保水性和离析性能，严重影响到隧道后期质量。
发明内容
针对现有技术中富水地层盾构同步注浆浆液凝结时间长，早期强度差，结石率低，稳定性差的技术问题，本发明提供了一种适用于富水地层盾构同步注浆浆液，该同步注浆浆液具有较高的早期强度、结石率、稳定性，凝结时间快，制备成本低。
为实现上述目的，本发明提供一种适用于富水地层盾构同步注浆浆液，该同步注浆浆液由以下质量份数的原料组成：硅酸盐水泥180～220份、机制砂710～730份、天然砂710～730份、膨润土45～55份、缓凝剂3～6份、减水剂3～6份、水250～350份。
可选地，所述同步注浆浆液由以下质量份数的原料组成：硅酸盐水泥200 份、机制砂722.5份、天然砂722.5份、膨润土50份、缓凝剂5份、减水剂 5份、水300份。
可选地，所述同步注浆浆液由以下质量份数的原料组成：硅酸盐水泥200 份、机制砂722.5份、天然砂722.5份、膨润土50份、缓凝剂4份、减水剂 4份、水275份。
可选地，所述机制砂的直径小于5mm。
可选地，所述天然砂的直径小于2mm。
可选地，所述缓凝剂为木素磺酸、钠盐两者的混合物。
可选地，所述减水剂为萘磺酸盐聚合物。
本发明第二方面提供一种适用于富水地层盾构同步注浆浆液的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)将所述质量份数的硅酸盐水泥、机制砂、天然砂和膨润土混合，搅拌60秒，得到第一混合物；2)在所述第一混合物中加入所述质量份数的水、减水剂和缓凝剂，搅拌60秒，得到所述同步注浆浆液。
通过本发明提供的技术方案，本发明至少具有如下技术效果：
本发明提供的同步注浆浆液中添加了适量的机制砂和天然砂，有助于提高产品的早期强度，改善产品性能，可以更好地填充同步注浆浆液内部空隙，提高同步注浆浆液的密实度。同步注浆浆液还添加了减水剂，减少了水灰比，提高了同步注浆浆液的强度。进一步的，同步注浆浆液中还添加有适量的缓凝剂及膨润土，能够提高同步注浆浆液的结石率、水平塌落度和稳定性，缩短凝结时间，有效地控制地表沉降和管片上浮。并且本发明提供的同步注浆浆液的原料就地取材，容易获得，降低了材料成本。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明提供一种适用于富水地层盾构同步注浆浆液，该同步注浆浆液由以下质量份数的原料组成：硅酸盐水泥180～220份、机制砂710～730份、天然砂710～730份、膨润土45～55份、缓凝剂3～6份、减水剂3～6份、水250～350 份。
本发明提供的适用于富水地层盾构同步注浆浆液，通过调整机制砂和天然砂的含量，有助于提高产品的早期强度，改善产品性能，可以更好地填充同步注浆浆液内部空隙，提高同步注浆浆液的密实度。通过调整减水剂的含量减少了水灰比，提高了同步注浆浆液的强度。同步注浆浆液中还添加有适量的缓凝剂及膨润土，能够提高同步注浆浆液的结石率、水平塌落度和稳定性，缩短凝结时间，有效地控制地表沉降和管片上浮。并且本发明提供的同步注浆浆液的原料就地取材，容易获得，降低了材料成本。
优选地，所述机制砂的直径小于5mm。
优选地，所述天然砂的直径小于2mm。
优选地，所述缓凝剂为木素磺酸、钠盐两者的混合物。
本发明实施例提供的缓凝剂能够控制同步注浆浆液的抗压强度、凝结时间，适当延长初凝时间，可以较长时间储存。
优选地，所述减水剂为萘磺酸盐聚合物。
本发明实施例提供的减水剂能够有效克服普通减水剂易受泥质吸附而减弱减水效能的缺点，促进液浆的流动。
本发明实施例的同步注浆浆液通过改变不同原料的质量份数提供了以下两种产品：
产品一由以下质量份数的原料组成：硅酸盐水泥200份、机制砂722.5 份、天然砂722.5份、膨润土50份、缓凝剂5份、减水剂5份、水300份。
产品二由以下质量份数的原料组成：硅酸盐水泥200份、机制砂722.5 份、天然砂722.5份、膨润土50份、缓凝剂4份、减水剂4份、水275份。
本发明实施例中，对产品一和产品二的固结体强度、凝结时间、结石率、水平塌落度、倾析率进行了测试，测得的数据如表1所示：
表1
倾析率反应同步注浆浆液的稳定性，倾析率越高稳定性越好。
根据表1可知，本发明实施例提供的产品一和产品二的固结体强度、凝结时间、结石率、水平塌落度和稳定性均良好。
本发明第二方面提供一种适用于富水地层盾构同步注浆浆液的制备方法，该方法包括以下步骤：1)将所述质量份数的硅酸盐水泥、机制砂、天然砂和膨润土混合，搅拌60秒，得到第一混合物；2)在所述第一混合物中加入所述质量份数的水、减水剂和缓凝剂，搅拌60秒，得到所述同步注浆浆液。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.一种适用于富水地层盾构同步注浆浆液，其特征在于，所述同步注浆浆液由以下质量份数的原料组成：
硅酸盐水泥180～220份、机制砂710～730份、天然砂710～730份、膨润土45～55份、缓凝剂3～6份、减水剂3～6份、水250～350份。
2.根据权利要求1所述的同步注浆浆液，其特征在于，所述同步注浆浆液由以下质量份数的原料组成：
硅酸盐水泥200份、机制砂722.5份、天然砂722.5份、膨润土50份、缓凝剂5份、减水剂5份、水300份。
3.根据权利要求1所述的同步注浆浆液，其特征在于，所述同步注浆浆液由以下质量份数的原料组成：
硅酸盐水泥200份、机制砂722.5份、天然砂722.5份、膨润土50份、缓凝剂4份、减水剂4份、水275份。
4.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的同步注浆浆液，其特征在于，所述机制砂的直径小于5mm。
5.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的同步注浆浆液，其特征在于，所述天然砂的直径小于2mm。
6.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的同步注浆浆液，其特征在于，所述缓凝剂为木素磺酸、钠盐两者的混合物。
7.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的同步注浆浆液，其特征在于，所述减水剂为萘磺酸盐聚合物。
8.一种权利要求1-7中任一项所述的适用于富水地层盾构同步注浆浆液的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)将所述质量份数的硅酸盐水泥、机制砂、天然砂和膨润土混合，搅拌60秒，得到第一混合物；
2)在所述第一混合物中加入所述质量份数的水、减水剂和缓凝剂，搅拌60秒，得到所述同步注浆浆液。
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