CN112142403A - 一种稳土注浆料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种稳土注浆料，属于建筑施工材料领域，具体涉及注浆料技术领域，按重量份数计，以解决现有的混凝土流动性差，盾构稳土效果差的缺陷，按重量份数计，包括如下组分，水泥160‑240份，超微粉42‑58份，碳酸钙700‑780份，核心料7‑13份。上述稳土注浆料的制备方法包括如下步骤：步骤1、按上述重量份，将膨润土、减水剂、多孔载体及悬浮剂混合制成核心料；步骤2、按上述重量份，将水泥、超微粉、碳酸钙及核心料的混合物一起混合，即得。本申请的注浆料流动性好，膨胀率小，盾构稳土效果好，可替代混凝土，后续构件施工安装高效方便。

Description

一种稳土注浆料及其制备方法
技术领域
一种稳土注浆料及其制备方法，本发明属于建筑施工材料领域，具体涉及注浆料技术领域。
背景技术
近年来，随着我国盾构施工技术的迅速发展，盾构施工项目也日趋增多。
盾构法指的是利用盾构进行隧道开挖，衬砌等作业的施工方法。用盾构在软质地基或破碎岩层中掘进隧洞的施工方法。盾构是一种带有护罩的专用设备，利用尾部已装好的衬砌块作为支点向前推进，用刀盘切割土体，同时排土和拼装后面的预制混凝土衬砌块。
盾构机既是一种施工机具，也是一种强有力的临时支撑结构。盾构机外形上看是一个大的钢管机，较隧道部分略大，它是设计用来抵挡外向水压和地层压力的。它包括三部分：前部的切口环、中部的支撑环以及后部的盾尾。大多数盾构的形状为圆形，也有椭圆形、半圆形、马蹄形及箱形等其他形式。
在盾构隧道的盾构掘进施工中，对盾构机的始发、接收两端的竖井(基坑)周围的岩土需进行旋喷注浆形成加固区；同时，会在加固区外侧浇筑一圈素混凝土(无钢筋混凝土)地下连续墙，防止加固区旋喷桩的浆液流失，同时也能够保证加固区内的相对封闭；以减少盾构始发(或接收)端的竖井(基坑)的渗漏、水涌及坍塌，提高盾构始发、接收两端(竖井)施工的安全性。
用混凝土进行浇筑时，由于混凝土中粗骨料及细骨料的影响，其中粗骨料粒形针片状多，内摩擦力增大，流动性差，细骨料粒径细，需水量大，流动性差，掺合料低质粉煤灰也能降低混凝土的流动性，其影响程度很大，此外，各种外加剂的品种不同，所产生的效果不同，塌落度经时损失差别很大，流动性差。此外，用混凝土浇筑时，形成的地下连续墙易开裂、抗渗透性差，盾构始发、接收两端(竖井)施工的安全性还有待提高。
发明内容
本发明的目的在于：一种稳土注浆料及其制备方法，以解决现有的混凝土流动性差，盾构稳土效果差的缺陷。
本发明采用的技术方案如下：
一种稳土注浆料，按重量份数计，包括如下组分，水泥160-240份，超微粉42-58份，碳酸钙700-780份，核心料7-13份。
核心料，按重量份数计，包括膨润土2-5份，减水剂0-2份，多孔载体2-3份，悬浮剂0-3份。
本申请的技术方案中，以碳酸钙和水泥为主要原料，其中水泥作为胶凝材料，碳酸钙填充注浆料的密度，使得注浆料在填充注浆过程中密度适宜，料液悬浊稳定性好，固化后具有适宜的骨架结构，固化后结构稳定可靠，不易失效，超微粉为硅微粉和/或钢渣微粉，超微粉钢渣是转炉、电炉在炼钢过程中产生的固体废渣，超微粉的硅微粉具有粒度小，比表面积大，化学纯度高，分散性能好等特点，还具有优越的稳定性，补强性、增稠性和触变性，将超微粉掺加在水泥中，与水泥配合，增加胶凝活性，还有利于工业固废资源化高效利用，降低了生产成本，核心料中的膨润土主要增加注浆料的流动性，而且成本低，减水剂是在维持注浆料坍落度不变的条件下，能减少拌合用水量，对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量，改善注浆料的流动性，或减少单位水泥用量，节约成本，多孔载体与注浆料中核心料的其他组分的相容性好，使核心料中的膨润土、减水剂、悬浮剂均匀有效的分散在注浆料中，确保注浆料在固化过程中不会迁移，稳定性好，悬浮剂改善了注浆料的均匀性，还能提高注浆料抗垂流能力，增强流动性和可泵送性，从而提高工作效率，此外悬浮剂还具有高保水性，延长注浆料的可工作时间，改善工作效率，并有助注浆料在凝固期形成高机械强度。本申请的注浆料流动性好，膨胀率小，盾构稳土效果好，可替代混凝土，后续构件施工安装高效方便。
超微粉为硅微粉和钢渣微粉时，二者的重量比为1:4:1-2，优选的，硅微粉和钢渣微粉的质量比为1:1。
优选的，按重量份数计，包括如下组分，水泥180-220份，超微粉46-54份，碳酸钙720-760份，核心料9-11份。
优选的，按重量份数计，包括如下组分，水泥200份，超微粉50份，碳酸钙740份，核心料10份。
优选的，水泥为42.5强度等级普通硅酸盐水泥。
优选的，核心料，按重量份数计，包括膨润土2-5份，减水剂0-2份，多孔载体2-3份，悬浮剂0-3份。
优选的，按重量份数计，包括膨润土3份，减水剂1份，多孔载体2.5份，悬浮剂2份。
优选的，减水剂为萘系高性能减水剂、聚羧酸减水剂、氨基磺酸盐类减水剂和脂肪族减水剂中的一种、两种或多种。
优选的，多孔载体为粉煤灰或沸石粉。
优选的，悬浮剂为甲基纤维素醚。
一种稳土注浆料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、按上述重量份，将膨润土、减水剂、多孔载体及悬浮剂混合制成核心料；
步骤2、按上述重量份，将水泥、超微粉、碳酸钙及核心料的混合物一起混合，即得。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，各组分及含量之间搭配合理，注浆料流动性好，膨胀率小，盾构稳土效果好，可替代混凝土，后续构件施工安装高效方便；
2、本发明中，注浆料加水混合后以80-120r/min速率搅拌，混合均匀，确保凝胶材料充分混合均匀，表面凝胶材料局部结块，影响注浆料的品质，所需的加水量按本领域常规的设计加入，也可以微调，确保注浆料的粘度适宜施工环境条件要求；
3、本发明的注浆料性能优越，质量稳定，适应性好；
4、本发明的注浆料成本低，原料为市售产品，制备工艺简单，只需按照设计配比将不同原料混合、搅拌均匀即可；
5、本发明的注浆料经科学实验验证，流动性好，注浆使用过程中凝固强度高，具有环保、高性能的优点。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种稳土注浆料，按重量份数计，包括如下组分，水泥160份，超微粉42份，碳酸钙700份，核心料7份。
所述一种稳土注浆料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、按上述重量份，将膨润土、减水剂、多孔载体及悬浮剂混合制成核心料；
步骤2、按上述重量份，将水泥、超微粉、碳酸钙及核心料的混合物一起混合，即得。
性能评价：加水60份，稠度10，28d的抗压强度5.1MPa。
实施例2
在实施例1的基础上，一种稳土注浆料，按重量份数计，包括如下组分，水泥180份，超微粉46份，碳酸钙720份，核心料9份。上述稳土注浆料的制备方法如实施例1所述。
性能评价：加水58份，稠度11，28d的抗压强度5MPa。
实施例3
在实施例1的基础上，一种稳土注浆料，按重量份数计，包括如下组分，水泥200份，超微粉50份，碳酸钙740份，核心料10份。上述稳土注浆料的制备方法如实施例1所述。
性能评价：加水57份，稠度12，28d的抗压强度4.8MPa。
实施例4
在实施例1的基础上，一种稳土注浆料，按重量份数计，包括如下组分，水泥220份，超微粉54份，碳酸钙760份，核心料11份。上述稳土注浆料的制备方法如实施例1所述。
性能评价：加水62份，稠度12，28d的抗压强度5MPa。
实施例5
在实施例1的基础上，一种稳土注浆料，按重量份数计，包括如下组分，水泥240份，超微粉58份，碳酸钙780份，核心料13份。上述稳土注浆料的制备方法如实施例1所述。
性能评价：加水62份，稠度10，28d的抗压强度4.5MPa。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种稳土注浆料，其特征在于，按重量份数计，包括如下组分，水泥160-240份，超微粉42-58份，碳酸钙700-780份，核心料7-13份。
2.根据权利要求1所述的一种稳土注浆料，其特征在于，按重量份数计，包括如下组分，水泥180-220份，超微粉46-54份，碳酸钙720-760份，核心料9-11份。
3.根据权利要求2所述的一种稳土注浆料，其特征在于，按重量份数计，包括如下组分，水泥200份，超微粉50份，碳酸钙740份，核心料10份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种稳土注浆料，其特征在于，水泥为42.5强度等级普通硅酸盐水泥。
5.根据权利要求1-3任一项所述的一种稳土注浆料，其特征在于，核心料，按重量份数计，包括膨润土2-5份，减水剂0-2份，多孔载体2-3份，悬浮剂0-3份。
6.根据权利要求5任一项所述的一种稳土注浆料，其特征在于，按重量份数计，包括膨润土3份，减水剂1份，多孔载体2.5份，悬浮剂2份。
7.根据权利要求1-3任一项所述的一种稳土注浆料，其特征在于，减水剂为萘系高性能减水剂、聚羧酸减水剂、氨基磺酸盐类减水剂和脂肪族减水剂中的一种、两种或多种。
8.根据权利要求1-3任一项所述的一种稳土注浆料，其特征在于，多孔载体为粉煤灰或沸石粉。
9.根据权利要求1-3任一项所述的一种稳土注浆料，其特征在于，悬浮剂为甲基纤维素醚。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的稳土注浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、按上述重量份，将膨润土、减水剂、多孔载体及悬浮剂混合制成核心料；
步骤2、按上述重量份，将水泥、超微粉、碳酸钙及核心料的混合物一起混合，即得。
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