CN112341013B - 一种海底隧道注浆用水泥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海底隧道注浆用水泥及其制备方法。一种海底隧道注浆用水泥包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥熟料58‑67份；粉煤灰3‑5份；矿渣粉20‑24份；石膏3‑5份；壳聚糖膜1‑2份；侵蚀抑制剂2‑3份，侵蚀抑制剂包括氧化钙和氢氧化钙，氧化钙与氢氧化钙的重量份比例为2：3；天然纤维2‑3份。一种海底隧道注浆用水泥的制备方法为：将侵蚀抑制剂外包裹壳聚糖膜；天然纤维和包裹壳聚糖膜的侵蚀抑制剂混合搅拌至均匀；各原料进行粉磨，再混合搅拌至均匀，水泥的80μm筛余细度为1.1%‑1.3%。本发明的一种海底隧道注浆用水泥可用于水泥生产的领域，其具有提高海底隧道的抗压强度的优点。
Description
技术领域
本发明涉及水泥生产的领域，更具体地说，它涉及一种海底隧道注浆用水泥及其制备方法。
背景技术
水泥是一种粉状水硬性无机胶凝材料，将水泥加水搅拌形成的浆体，能在空气中硬化或者在水中硬化。长期以来，水泥作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。
在海底隧道的建设工程中，围岩承受着巨大的海水压力，在施工开挖中极易产生坍塌，并可能伴随产生涌水涌泥，造成极为严重的后果。为了防止地层的沉降坍塌和涌突水，经常采用预注浆来加固围岩，以保证施工的安全顺利进行。
但是由于海水中含有较多的硫酸根离子，注浆后水泥水化反应后的产物易与硫酸根离子反应，使硬化的水泥被破坏，导致围岩产生裂纹，从而导致海底隧道的抗压强度降低。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种海底隧道注浆用水泥，其具有提高海底隧道的抗压强度的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种海底隧道注浆用水泥的制备方法，其具有提高海底隧道的抗压强度的优点。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种海底隧道注浆用水泥，包括以下重量份的原料：
硅酸盐水泥熟料58-67份；
粉煤灰3-5份；
矿渣粉20-24份；
石膏3-5份；
壳聚糖膜1-2份；
侵蚀抑制剂2-3份，所述侵蚀抑制剂包括氧化钙和氢氧化钙，所述氧化钙与氢氧化钙的重量份比例为2：3；
天然纤维2-3份。
通过采用上述技术方案，由于采用侵蚀抑制剂、壳聚糖膜和天然纤维，壳聚糖膜包裹侵蚀抑制剂，减少了侵蚀抑制剂的提前溶解与流失，同时吸附在天然纤维表面，在水泥浆体硬化后使侵蚀抑制剂释放出来吸附在天然纤维表面；随着时间的延长，当硬化的水泥浆体受到的海水压力逐渐减小，易产生裂缝，在天然纤维的应力集中作用下，裂缝会先在天然纤维附近产生，引导海水沿着天然纤维流动，此时侵蚀抑制剂与硫酸根离子反应，生成沉淀物与致密的硫酸钙薄膜，壳聚糖膜吸收海水产生溶胀，使沉淀物紧密地贴合在裂缝中，提高硬化浆体的强度；同时，致密的硫酸钙薄膜封堵在裂缝表面，减少了海水再次进入硬化的水泥浆体中的情况。在侵蚀抑制剂、壳聚糖膜和天然纤维的协同作用下，降低了硫酸根离子对硬化的水泥浆体的破坏程度，获得了提高海底隧道的抗压强度的效果。
进一步地，所述天然纤维的长度为0.5-1mm。
通过采用上述技术方案，由于对天然纤维的长度做了一定的限定，使天然纤维更分散的混合在水泥浆体内部，减少了注浆后天然纤维裸露在硬化的浆体表面而吸收海水的情况，因此，降低了硫酸根离子对硬化的水泥浆体的破坏程度，获得了提高海底隧道的抗压强度的效果。
进一步地，所述水泥包括以下重量份的原料：
硅酸盐水泥熟料60.7-66.3份；
粉煤灰3.5-4.5份；
矿渣粉21-23份；
石膏3.5-4.5份；
壳聚糖膜1.2-1.8份；
侵蚀抑制剂2.2-2.8份，所述侵蚀抑制剂包括氧化钙和氢氧化钙，所述氧化钙与氢氧化钙的重量份比例为2：3；
天然纤维2.3-2.7份。
进一步地，所述水泥包括以下重量份的原料：
硅酸盐水泥熟料62.5份；
粉煤灰4份；
矿渣粉22份；
石膏4份；
壳聚糖膜1.5份；
侵蚀抑制剂2.5份，所述侵蚀抑制剂包括氧化钙和氢氧化钙，所述氧化钙与氢氧化钙的重量份比例为2：3；
天然纤维2.5份。
进一步地，所述水泥还包括蒙脱石，所述蒙脱石的用量为1-2份。
通过采用上述技术方案，由于采用蒙脱石，蒙脱石吸附在天然纤维表面，减少了天然纤维混合时相互缠绕的情况，提高了天然纤维的分散性，同时，蒙脱石可以吸附海水中的硫酸根离子，因此，降低了硫酸根离子对硬化的水泥浆体的破坏程度，获得了提高海底隧道的抗压强度的效果。
进一步地，所述水泥还包括蒙脱石，所述蒙脱石的用量为1.5份。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：
一种海底隧道注浆用水泥的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照比例取氧化钙和氢氧化钙混合后搅拌至均匀，形成侵蚀抑制剂，然后将侵蚀抑制剂外包裹壳聚糖膜；
S2、按照比例取天然纤维和S1中制得的包裹有壳聚糖膜的侵蚀抑制剂，混合后搅拌至均匀；
S3、按照比例取其他各原料和S2中的原料，进行粉磨，再混合搅拌至均匀，水泥的80μm筛余细度为1.1％-1.3％。
通过采用上述技术方案，先将侵蚀抑制剂外包裹壳聚糖膜，减少了侵蚀抑制剂混合在水泥浆体内被溶解的情况，增强了侵蚀抑制剂的作用效果；使天然纤维和包裹有壳聚糖膜的侵蚀抑制剂先混合，能提高天然纤维和包裹有壳聚糖膜的侵蚀抑制剂的结合作用；控制水泥的粉磨细度，可以提高水泥的强度，因此，降低了硫酸根离子对硬化的水泥浆体的破坏程度，获得了提高海底隧道的抗压强度的效果。
一种海底隧道注浆用水泥的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照比例取氧化钙和氢氧化钙混合后搅拌至均匀，形成侵蚀抑制剂，然后将侵蚀抑制剂外包裹壳聚糖膜；
S2、按照比例取蒙脱石、天然纤维和S1中制得的包裹有壳聚糖膜的侵蚀抑制剂，混合后搅拌至均匀；
S3、按照比例取其他各原料和S2中的原料，进行粉磨，再混合搅拌至均匀，水泥的80μm筛余细度为1.1％-1.3％。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
第一，由于本发明采用侵蚀抑制剂、壳聚糖膜和天然纤维，壳聚糖膜包裹侵蚀抑制剂，减少了侵蚀抑制剂的提前溶解与流失，同时吸附在天然纤维表面，在水泥浆体硬化后使侵蚀抑制剂释放出来吸附在天然纤维表面；随着时间的延长，当硬化的水泥浆体受到的海水压力逐渐减小，易产生裂缝，在天然纤维的应力集中作用下，裂缝会先在天然纤维附近产生，引导海水沿着天然纤维流动，此时侵蚀抑制剂与硫酸根离子反应，生成沉淀物与致密的硫酸钙薄膜，壳聚糖膜吸收海水产生溶胀，使沉淀物紧密地贴合在裂缝中，提高硬化浆体的强度；同时，致密的硫酸钙薄膜封堵在裂缝表面，减少了海水再次进入硬化的水泥浆体中的情况。在侵蚀抑制剂、壳聚糖膜和天然纤维的协同作用下，降低了硫酸根离子对硬化的水泥浆体的破坏程度，获得了提高海底隧道的抗压强度的效果。
第二，本发明中优选采用蒙脱石，蒙脱石吸附在天然纤维表面，减少了天然纤维混合时相互缠绕的情况，提高了天然纤维的分散性，同时，蒙脱石可以吸附海水中的硫酸根离子，因此，降低了硫酸根离子对硬化的水泥浆体的破坏程度，获得了提高海底隧道的抗压强度的效果。
第三，本发明的方法，通过先将侵蚀抑制剂外包裹壳聚糖膜，减少了侵蚀抑制剂混合在水泥浆体内被溶解的情况，增强了侵蚀抑制剂的作用效果；使天然纤维和包裹有壳聚糖膜的侵蚀抑制剂先混合，能提高天然纤维和包裹有壳聚糖膜的侵蚀抑制剂的结合作用，因此，降低了硫酸根离子对硬化的水泥浆体的破坏程度，获得了提高海底隧道的抗压强度的效果。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。予以特殊说明的是：以下实施例中未注明具体条件者按照常规条件或制造商建议的条件进行，以下实施例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。其中，硅酸盐水泥熟料的fCaO≤1.5％；粉煤灰的烧失量≤8.0％,fCaO≤1.0％，SO3≤3.0％，强度活性指数≥70％；矿渣粉采用粒化高炉矿渣粉，且比表面积≥400m2/kg，SO3≤4.0％，水分≤1.0％；石膏采用脱硫石膏，且三氧化硫≥35.0％，附着水≤10.0％；天然纤维采用蚕丝，L/D≈1。
中间体的制备例
制备例1
准备1kg壳聚糖，将壳聚糖溶解在2％的醋酸水溶液中，壳聚糖与醋酸水溶液的比例为2g：100ml，在50-60℃下搅拌至完全溶解，优选55℃下搅拌，均质处理，0.1MPa真空下抽气0.5h，去除溶液中的气泡，得到壳聚糖成膜液。
制备例2
本制备例与制备例1的区别在于壳聚糖的重量不同，本制备例中壳聚糖的重量为1.2kg。
制备例3
本制备例与制备例1的区别在于壳聚糖的重量不同，本制备例中壳聚糖的重量为1.5kg。
制备例4
本制备例与制备例1的区别在于壳聚糖的重量不同，本制备例中壳聚糖的重量为1.8kg。
制备例5
本制备例与制备例1的区别在于壳聚糖的重量不同，本制备例中壳聚糖的重量为2kg。
实施例
实施例1
一种海底隧道注浆用水泥的制备方法，包括以下步骤：
S1、取0.8kg氧化钙和1.2kg氢氧化钙混合后搅拌至均匀，形成侵蚀抑制剂，然后将侵蚀抑制剂放入制备例1制得的壳聚糖成膜液中，以100r/min的速度进行搅拌，使侵蚀抑制剂外充分包裹壳聚糖成膜液，然后将包裹有壳聚糖成膜液的侵蚀抑制剂取出，在50℃下进行干燥、冷却，直至壳聚糖成膜液在侵蚀抑制剂表面形成壳聚糖膜；
S2、取0.5mm长度的天然纤维2kg，与S1中制得的包裹有壳聚糖膜的侵蚀抑制剂混合，然后在100r/min的速度下搅拌至均匀；
S3、取67kg硅酸盐水泥熟料、3kg粉煤灰、20kg粒化高炉矿渣粉、3kg脱硫石膏和S2中的原料，依次放入水泥磨机中进行粉磨，粉磨后的原料放入双轴搅拌机中充分搅拌至均匀，之后进行过筛，直到水泥的80μm筛余细度为1.1％。
实施例2
一种海底隧道注浆用水泥的制备方法，包括以下步骤：
S1、取0.88kg氧化钙和1.32kg氢氧化钙混合后搅拌至均匀，形成侵蚀抑制剂，然后将侵蚀抑制剂放入制备例2制得的壳聚糖成膜液中，以100r/min的速度进行搅拌，使侵蚀抑制剂外充分包裹壳聚糖成膜液，然后将包裹有壳聚糖成膜液的侵蚀抑制剂取出，在50℃下进行干燥、冷却，直至壳聚糖成膜液在侵蚀抑制剂表面形成壳聚糖膜；
S2、取1kg的蒙脱石和0.6mm长度的天然纤维2.3kg，与S1中制得的包裹有壳聚糖膜的侵蚀抑制剂混合，然后在100r/min的速度下搅拌至均匀；
S3、取66.3kg硅酸盐水泥熟料、16.5kg粉煤灰、21kg粒化高炉矿渣粉、3.5kg脱硫石膏和S2中的原料，依次放入水泥磨机中进行粉磨，粉磨后的原料放入双轴搅拌机中充分搅拌至均匀，之后进行过筛，直到水泥的80μm筛余细度为1.2％。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于：各原料的重量不同，天然纤维的长度为0.75mm，壳聚糖成膜液采用制备例3制得的壳聚糖成膜液，水泥的80μm筛余细度为1.2％，各原料的重量见表1所示。
实施例4
本实施例与实施例2的区别在于：各原料的重量不同，天然纤维的长度为0.8mm，壳聚糖成膜液采用制备例4制得的壳聚糖成膜液，各原料的重量见表1所示。
实施例5
本实施例与实施例1的区别在于：各原料的重量不同，天然纤维的长度为1mm，壳聚糖成膜液采用制备例5制得的壳聚糖成膜液，水泥的80μm筛余细度为1.3％，各原料的重量见表1所示。
实施例6
本实施例与实施例2的区别在于：各原料的重量不同，天然纤维的长度为0.75mm，壳聚糖成膜液采用制备例3制得的壳聚糖成膜液，各原料的重量见表1所示。
对比例
对比例1
本对比例与实施例3的区别在于：侵蚀抑制剂未用壳聚糖膜包裹，各原料的重量见表1所示。
对比例2
本对比例与实施例3的区别在于：水泥原料中未添加天然纤维，各原料的重量见表1所示。
对比例3
本对比例与实施例3的区别在于：天然纤维的长度为5mm，各原料的重量见表1所示。
对比例4
本对比例与实施例3的区别在于：未添加侵蚀抑制剂、天然纤维和壳聚糖膜，各原料的重量见表1所示。
对比例5
本对比例与实施例3的区别在于：未添加侵蚀抑制剂和壳聚糖膜，各原料的重量见表1所示。
表1
性能检测试验
试验方法
通过标准《GB/T 17671-1999水泥胶砂强度检验方法》，采用上述各实施例和对比例的方法制得的水泥分别进行水泥试件的制备和养护，各水泥试件的尺寸为40mm*40mm*160mm的棱柱体，然后将各水泥试件浸泡在添加有MgSO4的海水溶液中，使溶液浓度保持为原有浓度的10倍，海水取自青岛胶州湾海底隧道所在海域，每隔90天更换1次海水，同时加入MgSO4保持溶液浓度。
1、对于各龄期内的水泥试件，取出擦拭后，沿试件任一条中线将试件切开，将切开后的试件浸泡在无水乙醇中终止水化反应，然后对无水乙醇浸泡过的试件的新鲜断面进行显微镜观察，采用10倍的放大倍数，观察切开后试件的裂纹数量和裂纹平均长度，裂纹数量的试验结果见表2，裂纹平均长度见表3。
2、对于各龄期内的水泥试件，取出擦拭后，根据标准《GB/T 17671-1999水泥胶砂强度检验方法》进行抗压强度试验，测得各龄期水泥试件的抗压强度，试验结果见表4。
表2
表3
表4
从表2-4并结合实施例3和对比例4可以看出，由于实施例3制得的水泥采用侵蚀抑制剂、壳聚糖膜和天然纤维，在水泥加水搅拌时，壳聚糖膜首先包裹着侵蚀抑制剂，减少了侵蚀抑制剂混合在水泥浆体内被溶解的情况。然后，包裹着壳聚糖膜的侵蚀抑制剂吸附在天然纤维表面，在注浆工作完成后，水泥浆体逐渐硬化的过程中，侵蚀抑制剂逐渐由壳聚糖膜中释放出来，吸附在天然纤维表面，随着时间的延长，硬化的水泥浆体能承受的海水压力逐渐减小，易产生裂缝，而天然纤维的应力集中使得裂缝产生在天然纤维所在的部位，海水若渗入裂缝中，天然纤维会引导海水沿着天然纤维流动，使天然纤维吸附的侵蚀抑制剂与硫酸根离子反应，生成了沉淀物和致密的硫酸钙薄膜。与侵蚀抑制剂脱离的壳聚糖膜吸收海水后产生溶胀，使沉淀物紧密地贴合在裂缝中，提高硬化的水泥浆体的强度。同时，致密的硫酸钙薄膜封堵在裂缝表面，减少了海水再次进入硬化的水泥浆体中的情况。
由表2和表3可以看出，实施例3制得的水泥试件出现裂纹的时间比对比例4制得的水泥试件开始出现裂纹的时间更晚。且相同龄期内，实施例3制得的水泥试件的裂纹数量远远少于对比例4制得的水泥试件的裂纹数量，实施例3制得的水泥试件的裂纹平均长度远远小于对比例4制得的水泥试件的裂纹平均长度。体现了侵蚀抑制剂、壳聚糖膜和天然纤维发挥协同作用，降低了硫酸根离子对硬化的水泥浆体的破坏程度。
由表4可以看出，对比例4制得的水泥试件在540天的海水侵蚀条件下，即完全裂开，而实施例3制得的水泥试件的抗压强度还比较高；并且，相同龄期内，实施例3制得的水泥试件的抗压强度远大于对比例4制得的水泥试件的抗压强度。因此体现了侵蚀抑制剂、壳聚糖膜和天然纤维的添加，对提高海底隧道的抗压强度所达到的效果。
从表2-4并结合实施例3、对比例1和对比例4，与实施例3相比，对比例1制得的水泥中没有壳聚糖膜，导致在水泥加水搅拌的过程中侵蚀抑制剂提前溶解分散在水泥浆体中，无法在后期水泥浆体硬化后充分发挥作用。
由表2和表3可知，与对比例4制得的水泥试件测得的试验结果来看，虽然对比例1和实施例3的试验结果都较对比例4要好，但是实施例3制得的水泥试件开始出现裂纹的时间，比对比例1制得的水泥试件开始出现裂纹的时间更晚。并且相同龄期内，实施例3制得的水泥试件的裂纹数量远远少于对比例1制得的水泥试件的裂纹数量，且实施例3制得的水泥试件的裂纹平均长度远远小于对比例1制得的水泥试件的裂纹平均长度。因此壳聚糖膜与侵蚀抑制剂发挥协同作用，降低了硫酸根离子对硬化的水泥浆体的破坏程度。
由表4可知，虽然对比例1制得的水泥试件的抗压强度和实施例3制得的水泥试件的抗压强度都比对比例4制得的水泥试件的抗压强度高，但是对比例1制得的水泥试件在630天的海水侵蚀条件下，即完全裂开，而实施例3制得的水泥试件的抗压强度还比较高；并且，相同龄期内，实施例3制得的水泥试件的抗压强度远大于对比例1制得的水泥试件的抗压强度。因此体现了侵蚀抑制剂与壳聚糖膜发挥协同作用，对提高海底隧道的抗压强度所达到的效果。
根据表2-4并结合实施例3、对比例2、对比例4和对比例5，与实施例3相比，对比例2制得的水泥中没有天然纤维，在海水渗入水泥试件中时没有天然纤维起到导流作用，无法充分发挥侵蚀抑制剂的作用。对比例5制得的水泥中没有被壳聚糖膜包裹的侵蚀抑制剂，天然纤维反而增加了海水向水泥试件中渗透的情况。
由表2和表3可知，与对比例4制得的水泥试件测得的试验结果来看，对比例2和实施例3的试验结果都较对比例4要好，而且实施例3制得的水泥试件开始出现裂纹的时间，比对比例2制得的水泥试件开始出现裂纹的时间更晚。并且相同龄期内，实施例3制得的水泥试件的裂纹数量远远少于对比例2制得的水泥试件的裂纹数量，实施例3制得的水泥试件的裂纹平均长度远远小于对比例2制得的水泥试件的裂纹平均长度。而对比例5制得的水泥试件，在相同龄期内，不仅裂纹数量比对比例4制得的水泥试件的裂纹数量多，裂纹平均长度还要大于对比例4制得的水泥试件的裂纹平均长度。因此天然纤维和由壳聚糖膜包裹的侵蚀抑制剂发挥协同作用时，更大程度地降低了硫酸根离子对硬化的水泥浆体的破坏程度。
由表4可知，虽然对比例2制得的水泥和实施例3制得的水泥的抗压强度都比对比例4制得的水泥的抗压强度高，但是对比例2制得的水泥试件在630天的海水侵蚀条件下，即完全裂开，而实施例3制得的水泥试件的抗压强度还比较高。并且，相同龄期内，实施例3制得的水泥试件的抗压强度远大于对比例2制得的水泥试件的抗压强度。反而对比例5制得的水泥试件的抗压强度比对比例4制得的水泥试件的抗压强度还要低，因此体现了天然纤维与壳聚糖膜包裹的侵蚀抑制剂发挥协同作用，对提高海底隧道的抗压强度所达到的效果。
从表2-4并结合实施例3和对比例3，与实施例3相比，对比例3制得的水泥中添加的天然纤维长度更大，易混合在硬化的水泥浆体表面，增大了海水渗入浆体中的情况。
由表2和表3可知，对比例3制得的水泥试件在630天即完全裂开，且相同龄期内，对比例3制得的水泥试件的裂纹数量比实施例3制得的水泥试件的裂纹数量多，裂纹平均长度较实施例3制得的水泥试件的裂纹平均长度也更大，因此，体现了天然纤维的长度的减小可以降低硫酸根离子对硬化的水泥浆体的破坏程度。
由表4可知，相同龄期内，实施例3制得的水泥试件的抗压强度比对比例3制得的水泥试件的抗压强度大，因此，体现了天然纤维的长度的减小对提高海底隧道的抗压强度所达到的效果。
从表2-4并结合实施例3和实施例6，与实施例3相比，实施例6制得的水泥中添加了蒙脱石，蒙脱石吸附在天然纤维表面，减少了天然纤维混合时相互缠绕的情况，提高了天然纤维的分散性；同时，蒙脱石可以吸附海水中的硫酸根离子。
由表2和表3可知，相同龄期内，实施例3制得的水泥试件的裂纹数量比实施例6制得的水泥试件的裂纹数量多，实施例3制得的水泥试件的裂纹平均长度较实施例6制得的水泥试件的裂纹平均长度也更大，因此，体现了蒙脱石与天然纤维的协同作用可以降低硫酸根离子对硬化的水泥浆体的破坏程度。
由表4可知，相同龄期内，实施例6制得的水泥试件的抗压强度比实施例3制得的水泥试件的抗压强度大，因此，体现了蒙脱石与天然纤维的协同作用对提高海底隧道的抗压强度所达到的效果。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种海底隧道注浆用水泥，其特征在于，包括以下重量份的原料：
硅酸盐水泥熟料58-67份；
粉煤灰3-5份；
矿渣粉20-24份；
石膏3-5份；
壳聚糖膜1-2份；
侵蚀抑制剂2-3份，所述侵蚀抑制剂包括氧化钙和氢氧化钙，所述氧化钙与氢氧化钙的重量份比例为2：3；
天然纤维2-3份；
海底隧道注浆用水泥的制备方法包括以下步骤：
S1、按照比例取氧化钙和氢氧化钙混合后搅拌至均匀，形成侵蚀抑制剂，然后将侵蚀抑制剂外包裹壳聚糖膜；
S2、按照比例取天然纤维和S1中制得的包裹有壳聚糖膜的侵蚀抑制剂，混合后搅拌至均匀；
S3、按照比例取其他各原料和S2中的原料，进行粉磨，再混合搅拌至均匀，水泥的80μm筛余细度为1.1%-1.3%。
2.根据权利要求1所述的一种海底隧道注浆用水泥，其特征在于，所述天然纤维的长度为0.5-1mm。
3.根据权利要求2所述的一种海底隧道注浆用水泥，其特征在于，所述水泥包括以下重量份的原料：
硅酸盐水泥熟料60.7-66.3份；
粉煤灰3.5-4.5份；
矿渣粉21-23份；
石膏3.5-4.5份；
壳聚糖膜1.2-1.8份；
侵蚀抑制剂2.2-2.8份，所述侵蚀抑制剂包括氧化钙和氢氧化钙，所述氧化钙与氢氧化钙的重量份比例为2：3；
天然纤维2.3-2.7份。
4.根据权利要求2所述的一种海底隧道注浆用水泥，其特征在于，所述水泥包括以下重量份的原料：
硅酸盐水泥熟料62.5份；
粉煤灰4份；
矿渣粉22份；
石膏4份；
壳聚糖膜1.5份；
侵蚀抑制剂2.5份，所述侵蚀抑制剂包括氧化钙和氢氧化钙，所述氧化钙与氢氧化钙的重量份比例为2：3；
天然纤维2.5份。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的一种海底隧道注浆用水泥，其特征在于，所述水泥还包括蒙脱石，所述蒙脱石的用量为1-2份。
6.根据权利要求2-4中任一项所述的一种海底隧道注浆用水泥，其特征在于，所述水泥还包括蒙脱石，所述蒙脱石的用量为1.5份。
7.权利要求1-4任一所述的一种海底隧道注浆用水泥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照比例取氧化钙和氢氧化钙混合后搅拌至均匀，形成侵蚀抑制剂，然后将侵蚀抑制剂外包裹壳聚糖膜；
S2、按照比例取天然纤维和S1中制得的包裹有壳聚糖膜的侵蚀抑制剂，混合后搅拌至均匀；
S3、按照比例取其他各原料和S2中的原料，进行粉磨，再混合搅拌至均匀，水泥的80μm筛余细度为1.1%-1.3%。
8.权利要求5-6任一所述的一种海底隧道注浆用水泥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照比例取氧化钙和氢氧化钙混合后搅拌至均匀，形成侵蚀抑制剂，然后将侵蚀抑制剂外包裹壳聚糖膜；
S2、按照比例取蒙脱石、天然纤维和S1中制得的包裹有壳聚糖膜的侵蚀抑制剂，混合后搅拌至均匀；
S3、按照比例取其他各原料和S2中的原料，进行粉磨，再混合搅拌至均匀，水泥的80μm筛余细度为1.1%-1.3%。
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| CN102992675A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-03-27 | 同济大学 | 一种地下结构混凝土化学微胶囊抗硫酸盐腐蚀系统 |
| CN110467364A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-11-19 | 北京工业大学 | 一种早强抗海水侵蚀硫铝酸盐水泥 |
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- 2020-11-27 CN CN202011358515.0A patent/CN112341013B/zh active Active
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Denomination of invention: Cement for grouting in underwater tunnels and its preparation method Granted publication date: 20220415 Pledgee: Shandong Shanghe Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Urban Branch Pledgor: Jinan Shanshui Cement Co.,Ltd. Registration number: Y2024980010356 |
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