CN112299797A - 一种用于动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料及浆液生产方法 - Google Patents

一种用于动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料及浆液生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料及浆液生产方法，所述抗渗加强型注浆材料包括硫铝酸盐水泥、偏高岭土、矿粉、粉煤灰和塑性膨胀剂。本发明利用抗渗加强型注浆材料中偏高岭土消耗氢氧化钙这类大晶粒晶体产物的作用，利用这一作用，生成更细小的凝胶产物；同时，矿粉和粉煤灰具有微粉“填充作用”，使得浆体硬化后的结石体的结构中的孔隙变小，结构密实，提高结石体的强度，增大结石体的抗渗性。本发明原料易于采购且成本较低，砂浆配和比简单，浆液生产方法简便，抗渗能力强，结石体强度高。

Description

一种用于动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料及浆液 生产方法
技术领域
本发明属于建筑技术领域，涉及水泥浆体配制生产工艺，具体涉及一种用于动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料及浆液生产方法。
背景技术
注浆防水防渗和地层加固技术是用于治理破裂井壁，溃砂灾害以及突水涌水的重要手段，广泛应用到隧道、桥梁、边坡等领域。注浆是利用岩土裂隙的存在特征，通过注入裂隙中的浆液在裂隙中流动、凝固，实现有效封堵主要导水裂隙，达到控水、隔离水的目的。从目前注浆堵水治砂的工程实践及理论研究成果来看，关键技术是如何解决浆液在裂隙中的充分扩张和有效充填封堵问题，特别是动水压力下，注浆的有效封堵问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有注浆材料的不足，提供一种新的注浆材料及其生产工艺，提高注浆材料抗渗的能力，提高强度，提高结实率，并且成本低。
为实现上述目的，本发明的技术方案具体方案如下：
一种用于动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料，所述抗渗加强型注浆材料包括硫铝酸盐水泥、偏高岭土、矿粉、粉煤灰和塑性膨胀剂。所述用于动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料是在按工程要求的结石体抗渗和强度等级基础上，将上述原料混合搅拌而成。
所述抗渗加强型注浆材料按重量份计，40-60重量份硫铝酸盐水泥、7-10重量份偏高岭土、10-14重量份矿粉、22-27重量份粉煤灰和4-6重量份塑性膨胀剂。
所述抗渗加强型注浆材料按重量份计，50重量份硫铝酸盐水泥、8重量份偏高岭土、12重量份矿粉、25重量份粉煤灰和5重量份塑性膨胀剂。
本发明提供了一种基于用于动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料的制备注浆液的方法，该方法具体步骤如下：将49.9重量份用于动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料、50重量份工业用水、0.1重量份消泡剂搅拌混合而成。具体步骤如下：
(1)49.9g动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料，50g工业用水，0.1g的消泡剂；
(2)将工业用水分成两份，每份25g；49.9g注浆材料放入搅拌机，加入第一份25g工业用水，然后搅拌30-45秒；将第二份25g工业用水倒入搅拌机继续搅拌60-75秒；加入0.1g的消泡剂，继续搅拌30-45秒；生产完成；整个生产过程持续搅拌，直到生产完成。
本发明提供了一种用于动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
(1)将偏高岭土、矿粉、粉煤灰和塑性膨胀剂混合；
(2)搅拌时间60-90S，搅拌均匀；
(3)加入硫铝酸盐水泥(42.5级)，强力二次搅拌60-90S，注浆材料配制完成。
所述步骤(1)中偏高岭土8g、矿粉12g、粉煤灰25g和塑性膨胀剂5g；所述步骤(3)中硫铝酸盐水泥50g。
所述塑性膨胀剂为硫铝酸钙型。
本发明的原理是，抗渗加强型注浆材料中偏高岭土消耗氢氧化钙这类大晶粒晶体产物的作用，利用这一作用，生成更细小的凝胶产物；同时，矿粉和粉煤灰具有微粉“填充作用”，使得浆体硬化后的结石体的结构中的孔隙变小，结构密实，提高结石体的强度，增大结石体的抗渗性。
本发明的有益效果是：原料易于采购且成本较低，砂浆配和比简单，浆液生产方法简便，抗渗能力强，结石体强度高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1：实施例1中注浆材料的渗透轨迹图；
图2：对比例1中注浆材料的渗透轨迹图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种用于动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料，所述抗渗加强型注浆材料包括硫铝酸盐水泥、偏高岭土、矿粉、粉煤灰和塑性膨胀剂。所述用于动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料是在按工程要求的结石体抗渗和强度等级基础上，将上述原料混合搅拌而成。
所述抗渗加强型注浆材料按重量份计，50重量份硫铝酸盐水泥、8重量份偏高岭土、12重量份矿粉、25重量份粉煤灰和5重量份塑性膨胀剂。本发明渗透轨迹如图1所示。
对比例1
该对比例中注浆材料，组份为：90重量份普通硅酸盐水泥(P.O42.5)，9重量份速凝剂，1重量份减水剂。
该注浆料的渗透轨迹如图2所示。
抗渗性能比较如表1所示：
表1
组别 流动度(mm) 7d平均渗透高度(mm)
实施例1 〉300 13.8
对比例1 240～270 95.2
实施例2
本实施例提供了一种用于动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
(1)将偏高岭土、矿粉、粉煤灰和塑性膨胀剂混合；
(2)搅拌时间60-90S，搅拌均匀；
(3)加入硫铝酸盐水泥(42.5级)，强力二次搅拌60-90S，注浆材料配制完成。
所述步骤(1)中偏高岭土8g、矿粉12g、粉煤灰25g和塑性膨胀剂5g；所述步骤(3)中硫铝酸盐水泥50g。
实施例3
本实施例提供了一种基于用于动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料的制备注浆液的方法，该方法具体步骤如下：将49.9重量份用于动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料、50重量份工业用水、0.1重量份消泡剂搅拌混合而成。具体步骤如下：
(1)49.9g动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料，50g工业用水，0.1g的消泡剂；
(2)将工业用水分成两份，每份25g；49.9g注浆材料放入搅拌机，加入第一份25g工业用水，然后搅拌30-45秒；将第二份25g工业用水倒入搅拌机继续搅拌60-75秒；加入0.1g的消泡剂，继续搅拌30-45秒；生产完成；整个生产过程持续搅拌，直到生产完成。本发明的主要技术指标如表2所示。
表2
Figure BDA0002749522730000051

Claims (8)

1.一种用于动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料，其特征在于：所述抗渗加强型注浆材料包括硫铝酸盐水泥、偏高岭土、矿粉、粉煤灰和塑性膨胀剂。
2.根据权利要求1所述的用于动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料，其特征在于：所述抗渗加强型注浆材料按重量份计，40-60重量份硫铝酸盐水泥、7-10重量份偏高岭土、10-14重量份矿粉、22-27重量份粉煤灰和4-6重量份塑性膨胀剂。
3.根据权利要求1所述的用于动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料，其特征在于：所述抗渗加强型注浆材料按重量份计，50重量份硫铝酸盐水泥、8重量份偏高岭土、12重量份矿粉、25重量份粉煤灰和5重量份塑性膨胀剂。
4.一种基于权利要求1-3任一所述的用于动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料的制备注浆液的方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：将49.9重量份用于动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料、50重量份工业用水、0.1重量份消泡剂搅拌混合而成。
5.一种如权利要求1-3任一所述的用于动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
(1)将偏高岭土、矿粉、粉煤灰和塑性膨胀剂混合；
(2)搅拌时间60-90S，搅拌均匀；
(3)加入硫铝酸盐水泥(42.5级)，强力二次搅拌60-90S，注浆材料配制完成。
6.根据权利要求5所述的用于动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中偏高岭土8g、矿粉12g、粉煤灰25g和塑性膨胀剂5g；所述步骤(3)中硫铝酸盐水泥50g。
7.根据权利要求4所述基于用于动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料的制备注浆液的方法，其特征在于：具体步骤如下：
(1)49.9g动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料，50g工业用水，0.1g的消泡剂；
(2)将工业用水分成两份，每份25g；49.9g注浆材料放入搅拌机，加入第一份25g工业用水，然后搅拌30-45秒；将第二份25g工业用水倒入搅拌机继续搅拌60-75秒；加入0.1g的消泡剂，继续搅拌30-45秒；生产完成；整个生产过程持续搅拌，直到生产完成。
8.根据权利要求1所述的用于动水条件下裂隙岩体的抗渗加强型注浆材料，其特征在于：所述塑性膨胀剂为硫铝酸钙型。
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