CN113004000A - 一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料、制备方法及使用方法 - Google Patents

一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料、制备方法及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料、制备方法及使用方法，通过调节A液注浆材料与B液注浆材料的混合比例实现对初、终凝时间的可控调节，混合后的浆液可在预设的初凝时间内进入堵漏地层裂隙通道内，然后发生速凝，实现注浆加固或孔道快速堵漏的目的；A液注浆材料与B液注浆材料混合后可顺利进入中等裂隙及大裂隙的岩层中，并且浆液凝结后立即产生强度，达到终凝时的抗压强度为100kPa～200kPa，24h凝期的抗压强度可达1MPa～2MPa，7d凝期的抗压强度可达5MPa～15MPa；制备方法及使用方法简单，可以现场配制，并采用常规的双液注浆设备即可完成注浆，经济实用性强。

Description

一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料、制 备方法及使用方法
技术领域
本发明涉及地下工程技术领域，具体涉及一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料、制备方法及使用方法。
背景技术
近些年来，地下工程飞速发展。在地质勘察钻孔工程、大直径钻孔灌注桩工程、基坑止水帷幕工程、隧道工程、矿山竖井等地下工程施工中，经常遇到孔隙性、裂缝性、缝洞性、破碎性等复杂地层，此类复杂地层极易发生钻孔(井道)浆液的漏失，会造成钻孔事故等工程灾害，有些地下工程具有漏失面积大、漏水量大、不易封堵等特点。
针对此类复杂地层，在地下工程及地质钻探工程施工时，必须使用各类堵漏材料进行封堵，来减少或阻止钻孔浆液漏失的发生。目前，广泛采用水泥-水玻璃双液注浆材料进行地下工程的堵漏与止水。施工实践表明水泥-水玻璃双液注浆材料存在许多问题：由于水玻璃与水泥混合后立即凝结成颗粒直径在0.5mm～2.0mm的团状，导致混合浆液在砂卵石中的可注性差以及混合浆液进入岩层裂隙通道的能力差，从而使该双液注浆材料无法顺利进入中等裂隙(裂缝宽度为0.2mm～2.0mm)的岩层中；并且该双液注浆材料的初凝时间可控性差，堵漏效果差；再者该双液注浆材料中的水玻璃挥发后会溶出大量的钠离子，存在污染周边水资源环境的隐患。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料、制备方法及使用方法，通过调节A液注浆材料与B液注浆材料的混合比例实现对初、终凝时间的可控调节，混合后的浆液可在预设的初凝时间内进入堵漏地层裂隙通道内，然后发生速凝，实现注浆加固或孔道快速堵漏的目的；A液注浆材料与B液注浆材料混合后可顺利进入中等裂隙及大裂隙的岩层中，并且浆液凝结后立即产生强度，达到终凝时的抗压强度为100kPa～200kPa，24h凝期的抗压强度可达1MPa～2MPa，7d凝期的抗压强度可达5MPa～15MPa；制备方法及使用方法简单，可以现场配制，并采用常规的双液注浆设备即可完成注浆，经济实用性强。
为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料，包括配合使用的A液注浆材料和B液注浆材料，所述A液注浆材料的重量组分包括水解聚丙烯酰胺(PHP)0.3～0.5份、聚羧酸高性能减水剂0.03～0.05份、水泥25～40份、粉煤灰5～15份、水44～70份，所述B液注浆材料的重量组分包括偏铝酸钠0.25～0.55份、膨润土15～35份、纯碱0.2～0.5份、水64～85份。
优选的技术方案是，所述水解聚丙烯酰胺(PHP)的分子量为300万～1500万、水解度为10％～30％，所述聚羧酸高性能减水剂的型号为PCA-300P，所述水泥为42.5级的普通硅酸盐水泥，所述粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰，所述膨润土中蒙脱石的重量百分含量为45％～80％。
本发明的一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料中各种组分所起的作用如下：
A液注浆材料中的水解聚丙烯酰胺(PHP)主要起到吸附和增黏作用，当A液注浆材料与B液注浆材料混合后，水解聚丙烯酰胺对B液注浆材料中的膨润土颗粒进行吸附，同时增加浆液的黏稠度，水解聚丙烯酰胺还具有对水泥水化后早期强度提高的作用。
A液注浆材料中的聚羧酸高性能减水剂主要作为水泥水化的减水剂，在水灰比较低的条件下，增加水浆液液的流动性，同时起到阻止水解聚丙烯酰胺对水泥的吸附作用；在A液注浆材料与B液注浆材料混合后，聚羧酸高性能减水剂还具有提高浆液混合的早期强度作用。
A液注浆材料中的水泥是水硬性胶凝材料，遇水后发生水化、凝结与硬化反应，并将岩土的孔隙胶结成一体，封堵渗漏通道。
A液注浆材料中的粉煤灰作为水泥材料的补充，是一种活性材料，主要起到降低水浆液的泌水率、易于泵送和灌浆、增强浆液的抗化学侵蚀能力，增加水浆液材的后期强度等作用。
B液注浆材料中的偏铝酸钠作为水泥的速凝剂，其化学式为NaAlO2，当A液注浆材料与B液注浆材料混合后，偏铝酸钠迅速与水泥中的石膏反应形成硫酸钠，使石膏丧失其原有的缓凝作用，从而导致铝酸钙矿物迅速水化，并在溶液中析出其水化产物晶体，从而使水泥迅速凝结，在很短的时间内便可形成足够的固结体强度。
B液注浆材料中的膨润土为浆液的主要充填物，当A液注浆材料与B液注浆材料混合后，膨润土被水解聚丙烯酰胺吸附，改善水浆液的可灌注性能，使混合浆液更好地充填在岩土裂隙中，膨润土胶团与水泥水化产物共同形成水泥土固化物，封堵渗漏通道，膨润土还具有降低固结体渗透系数的作用。
B液注浆材料中的纯碱为膨润土的分散剂，对膨润土中的钙离子进行适当的交换，提高膨润土在水中的分散程度；当A液注浆材料与B液注浆材料混合后，有助于水解聚丙烯酰胺对膨润土的吸附。
本发明的一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料，A液注浆材料和B液注浆材料混合后，各组分的作用才有效发挥起来，各组分的作用是互相协同的，以实现快速堵漏的目的。如果A液与B液注浆材料在注浆前进行混合，其作用将适得其反，因为A液与B液注浆材料中的成分一旦混合在一起，立即就会发生一系列的物理化学反应，特别是偏铝酸钠遇见水浆液液，就会发生水泥的快速凝结，将堵塞注浆管路，使浆液无法进入漏失地层的裂隙中，注浆的目的也就无法实现。为此，本发明的一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料采用两个注浆管路分别将A液注浆材料与B液注浆材料泵送至需要堵漏的目标位置进行混合，在浆液的混合过程中，使浆液运移至指定的岩土裂隙中，并在极短的时间内实现混合浆液的凝结，达到快速堵漏效果。
为了便于上述一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料的顺利制备，现提出一种上述适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料的制备方法，包括如下步骤：
(一)A液注浆材料的配制，按配制1m3浆液计算
S1：取水解聚丙烯酰胺(PHP)3kg～5kg，溶解于常温下的水中，得质量浓度范围为1％～5％的水解聚丙烯酰胺水溶液；
S2：取聚羧酸高性能减水剂0.3kg～0.5kg，溶解于常温下的水中，得质量浓度范围为1％～10％的聚羧酸高性能减水剂水溶液；
S3：取水泥250kg～400kg、粉煤灰50kg～150kg，拌和均匀，然后边搅拌边加入步骤S1配制的水解聚丙烯酰胺水溶液中，再边搅拌边加入步骤S2配制的聚羧酸高性能减水剂水溶液，最后加入剩余量的水，搅拌均匀，得A液注浆材料；
(二)B液注浆材料的配制，按配制1m3浆液计算
T1：取纯碱2kg～5kg，溶解于常温下的水中，得质量浓度范围为1％～20％的纯碱水溶液；
T2：取偏铝酸钠2.5kg～5.5kg，溶解于常温下的水中，得质量浓度范围为1％～20％的偏铝酸钠水溶液；
T3：取膨润土150kg～350kg，然后边搅拌边加入步骤T1配制的纯碱水溶液中，再边搅拌边加入步骤T2配制的偏铝酸钠水溶液，最后加入剩余量的水，搅拌均匀，得B液注浆材料。
为了便于上述一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料的顺利应用实施，现提出一种上述适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料的使用方法，使用时，将所述A液注浆材料与B液注浆材料按照1∶1～1∶2的体积比分别通过注浆管路泵送至需要堵漏的地层或预设的注浆区域，所述A液注浆材料与B液注浆材料混合后的初凝时间为5min～10min，初凝与终凝间隔时间为2min～5min。
本发明的优点和有益效果在于：
1、本发明的一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料，A液注浆材料与B液注浆材料的混合比例可调(二者混合体积比为1:1～1:2)，二者混合后不会立即发生凝结，混合后的浆液可在预设的初凝时间内进入堵漏地层裂隙通道内，然后发生速凝，堵漏效果好，实现注浆加固或孔道快速堵漏的目的，并兼有防治涌水涌砂的作用。
2、本发明的一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料，A液注浆材料与B液注浆材料混合后可顺利进入中等裂隙(裂缝宽度为0.2mm～2.0mm)及大裂隙(裂缝宽度大于2.0mm)的岩层中，混合浆液的凝结时间可控，初凝时间可控制在5min～10min，初凝、终凝间隔时间短(间隔时间为2min～5min)，实现注浆加固或孔道的快速堵漏，并且浆液凝结后立即产生强度，达到终凝时的抗压强度为100kPa～200kPa，24h凝期的抗压强度可达1MPa～2MPa，7d凝期的抗压强度可达5MPa～15MPa。
3、本发明的一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料，由于A液注浆材料组分与B液注浆材料组分成本低廉，且均不含水玻璃成分，不会溶出大量的钠离子，因此对堵漏地层的周边水资源环境不会产生污染，符合绿色环保要求，适用工程及地层条件广泛，经济效益与社会效益显著。
4、本发明的一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料制备方法简单，可以实现现场配制，操作步骤方便，实施可性强。
5、本发明的一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料使用方法简单，使用常规的双液注浆设备即可完成注浆，避免为地下工程额外增加设备费用。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
某地质勘探工程，钻孔直径为φ150mm，孔深为500m，在孔深320m～380m处遇到构造裂隙砂岩岩层，裂隙宽度为0.3mm～2.0mm，属于中等裂隙地层，钻孔发生严重漏失，需要进行堵漏处理。为此，选用本发明的一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料进行钻孔堵漏。A液注浆材料与B液注浆材料配制工艺如下：
A液注浆材料重量组分包括：水解聚丙烯酰胺(缩写：PHP)0.4份、聚羧酸高性能减水剂0.04份、水泥32份、粉煤灰8份、水59.6份，其中，水解聚丙烯酰胺分子量为800万、水解度为25％，聚羧酸高性能减水剂为PCA-300P型，水泥为42.5级的普通硅酸盐水泥，粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰。
A液注浆材料的制备工艺如下(按配制1m3浆液计算)：
S1：取水解聚丙烯酰胺4kg，加水100kg常温搅拌溶解2h，得到水解聚丙烯酰胺溶液；
S2：取聚羧酸高性能减水剂0.4kg，加水2kg常温搅拌溶解1h，得到聚羧酸高性能减水剂溶液；
S3：取水泥320kg、粉煤灰80kg，拌和均匀，然后边搅拌边加入步骤S1配制的水解聚丙烯酰胺水溶液中，再边搅拌边加入步骤S2配制的聚羧酸高性能减水剂水溶液，再加水494kg，搅拌20min左右，即完成A液注浆材料的配制。
B液注浆材料的重量组分包括：偏铝酸钠0.4份、膨润土25份、纯碱0.4份、水74.2份，膨润土中蒙脱石的重量百分含量为60％。
B液注浆材料的制备工艺如下(按配制1m3浆液计算)：
T1：取纯碱4kg，加水40kg常温搅拌均匀，得质量浓度为1％的纯碱水溶液；
T2：取偏铝酸钠4kg，加水40kg常温搅拌溶解，得质量浓度为1％的偏铝酸钠水溶液；
T3：取膨润土250kg，然后边搅拌边加入步骤T1配制的纯碱水溶液中，再边搅拌边加入步骤T2配制的偏铝酸钠水溶液，再加水662kg，边加入水边搅拌，搅拌20min左右，即完成B液注浆材料的配制。
将配制好的A液注浆材料与B液液注浆材料分别放入铁皮箱体内，通过双液注浆管路(双壁钻杆)泵送至需堵漏的地层(双壁钻杆下到孔深380m处，边注浆边上提钻杆，直至孔深320m处)，确保A液注浆材料与B液注浆材料混合体积比为1:1.5，使浆液的初凝时间控制在7min，终凝时间为10min(初、终凝间隔时间为3min)，实现了该段构造裂隙砂岩岩层的快速堵漏作用，堵漏结束5h后，继续向下钻进直至终孔深度500m，钻孔内的浆液没有再发生漏失问题，说明堵漏效果良好。
经现场预留浆液样品的检测，A液注浆材料与B液注浆材料混合凝结后立即产生强度，终凝时(10min凝期)的抗压强度达到150kPa，24h凝期的抗压强度达到1.5MPa，7d凝期的抗压强度为10MPa。
实施例2
某大直径钻孔灌注桩工程，钻孔直径为φ800mm，孔深为80m，在孔深45m～50m处遇到石灰岩裂隙发育岩层，裂隙宽度为3mm～8mm，属于大裂隙地层，桩孔钻进发生严重漏失，需要进行堵漏处理。为此，选用本发明的一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料进行钻孔堵漏。A液注浆材料与B液注浆材料配制工艺如下：
A液注浆材料重量组分包括：水解聚丙烯酰胺(缩写：PHP)0.5份、聚羧酸高性能减水剂0.05份、水泥40份、粉煤灰15份、水44.5份，其中，水解聚丙烯酰胺分子量为1500万、水解度为30％，聚羧酸高性能减水剂为PCA-300P型，水泥为42.5级的普通硅酸盐水泥，粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰。
A液注浆材料的制备工艺如下(按配制1m3浆液计算)：
S1：取水解聚丙烯酰胺5kg，加水100kg常温搅拌溶解2h，得到水解聚丙烯酰胺溶液；
S2：取聚羧酸高性能减水剂0.5kg，加水5kg常温搅拌溶解1h，得到聚羧酸高性能减水剂溶液；
S3：取水泥400kg、粉煤灰150kg，拌和均匀，然后边搅拌边加入步骤S1配制的水解聚丙烯酰胺水溶液中，再边搅拌边加入步骤S2配制的聚羧酸高性能减水剂水溶液，再加水340kg，搅拌20min左右，即完成A液注浆材料的配制。
B液注浆材料的重量组分包括：偏铝酸钠0.55份、膨润土35份、纯碱0.5份、水64份，膨润土中蒙脱石的重量百分含量为80％。
B液注浆材料的制备工艺如下(按配制1m3浆液计算)：
T1：取纯碱5kg，加水25kg常温搅拌均匀，得质量浓度为17％的纯碱水溶液；
T2：取偏铝酸钠5.5kg，加水30kg常温搅拌溶解，得质量浓度为15.5％的偏铝酸钠水溶液；
T3：取膨润土350kg，然后边搅拌边加入步骤T1配制的纯碱水溶液中，再边搅拌边加入步骤T2配制的偏铝酸钠水溶液，再加水585kg，边加入水边搅拌，搅拌20min左右，即完成B液注浆材料的配制。
将配制好的A液注浆材料与B液注浆材料分别放入铁皮箱体内，通过双液注浆管路(两根PC注浆管)泵送至需堵漏的地层(两根PC注浆管同时下到孔深50m处，边注浆边同时上提两根注浆管，直至孔深45m处)，确保A液注浆材料与B液注浆材料混合体积比为1:1，使混合浆液的初凝时间控制在5min，终凝时间为7min(初、终凝间隔时间为2min)，实现了该段石灰岩裂隙发育岩层的快速堵漏作用，堵漏结束3h后，继续向下钻进直至终孔深度80m，钻孔内的泥浆没有再发生漏失问题，说明堵漏效果良好。
经现场预留浆液样品的检测，A液注浆材料与B液注浆材料混合凝结后立即产生强度，终凝时(7min凝期)的抗压强度达到200kPa，24h凝期的抗压强度达到2MPa，7d凝期的抗压强度为15MPa。
实施例3
某基坑止水帷幕工程，基坑开挖设计深度15m，坑周10m外均有既有建筑物及地下管线，基坑环境复杂，坑外地下静止水位在地面以下3m处，属于1级基坑，为此，本基坑支护形式为钻孔灌注桩+内支撑(2道支撑)，支护桩外采用三轴水泥土搅拌桩进行止水帷幕，坑内设置降水井降水。在该基坑坑内土方开挖过程中，在挖深达到10m时，准备架设第二道钢支撑时，在基坑西侧的中部地面以下8m～10m出现止水帷幕的渗漏及涌水涌砂现象，经查属于搅拌桩搭接质量问题致使该处出现止水失效，且该处为砂层富含层压水地层，需要对该基坑漏失点处进行注浆堵漏与加固处理。为此，紧贴渗漏处搅拌桩的外侧地面施工3个注浆孔，钻孔直径φ300mm，孔深为15m，钻孔水平间距为1m，选用本发明的一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料进行钻孔堵漏与加固处理。A液注浆材料与B液注浆材料配制工艺如下：
A液注浆材料重量组分包括：水解聚丙烯酰胺(缩写：PHP)0.3份、聚羧酸高性能减水剂0.03份、水泥25份、粉煤灰5份、水69.7份，其中，水解聚丙烯酰胺分子量为300万、水解度为10％，聚羧酸高性能减水剂为PCA-300P型，水泥为42.5级的普通硅酸盐水泥，粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰。
A液注浆材料的制备工艺如下(按配制1m3浆液计算)：
S1：取水解聚丙烯酰胺3kg，加水87kg常温搅拌溶解2h，得到水解聚丙烯酰胺溶液；
S2：取聚羧酸高性能减水剂0.3kg，加水10kg常温搅拌溶解1h，得到聚羧酸高性能减水剂溶液；
S3：取水泥250kg、粉煤灰50kg，拌和均匀，然后边搅拌边加入步骤S1配制的水解聚丙烯酰胺水溶液中，再边搅拌边加入步骤S2配制的聚羧酸高性能减水剂水溶液，再加水600kg，搅拌20min左右，即完成A液注浆材料的配制。
B液注浆材料的重量组分包括：偏铝酸钠0.25份、膨润土15份、纯碱0.2份、水84.6份，膨润土中蒙脱石的重量百分含量为45％。
B液注浆材料的制备工艺如下(按配制1m3浆液计算)：
T1：取纯碱2kg，加水20kg常温搅拌均匀，得质量浓度为1％的纯碱水溶液；
T2：取偏铝酸钠2.5kg，加水26kg常温搅拌溶解，得质量浓度为1％的偏铝酸钠水溶液；
T3：取膨润土150kg，然后边搅拌边加入步骤T1配制的纯碱水溶液中，再边搅拌边加入步骤T2配制的偏铝酸钠水溶液，再加水800kg，边加入水边搅拌，搅拌20min左右，即完成B液注浆材料的配制。
将配制好的A液注浆材料与B液注浆材料分别放入铁皮箱体内，通过双液注浆管路(双壁钻杆)泵送至需注浆孔内(双壁钻杆下到孔深15m处，边注浆边同时上提双壁钻杆，直至孔深地面以下3m处)，确保A液注浆材料与B液注浆材料混合体积比为1:2，使浆液的初凝时间控制在10min，终凝时间为15min(初、终凝间隔时间为5min)，实现了对该段止水帷幕的快速堵漏与地基加固作用，堵漏结束3h后，经检测漏失停止，继续向下开挖基坑至设计深度15m，该段基坑止水帷幕没有再发生漏失与涌水涌砂问题，说明堵漏与地基加固效果良好。
经现场预留浆液样品的检测，A液注浆材料与B液注浆材料混合凝结后立即产生强度，终凝时(15min凝期)的抗压强度达到100kPa，24h凝期的抗压强度达到1MPa，7d凝期的抗压强度为5MPa。
实施例1～3中快速堵漏的聚合物型双液注浆材料的性能参数
Figure BDA0002951304820000111
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料，其特征在于，包括配合使用的A液注浆材料和B液注浆材料，所述A液注浆材料的重量组分包括水解聚丙烯酰胺(PHP)0.3～0.5份、聚羧酸高性能减水剂0.03～0.05份、水泥25～40份、粉煤灰5～15份、水44～70份，所述B液注浆材料的重量组分包括偏铝酸钠0.25～0.55份、膨润土15～35份、纯碱0.2～0.5份、水64～85份。
2.如权利要求1所述的适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料，其特征在于，所述水解聚丙烯酰胺(PHP)的分子量为300万～1500万、水解度为10％～30％，所述聚羧酸高性能减水剂的型号为PCA-300P，所述水泥为42.5级的普通硅酸盐水泥，所述粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰，所述膨润土中蒙脱石的重量百分含量为45％～80％。
3.一种如权利要求1或2所述的适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(一)A液注浆材料的配制，按配制1m3浆液计算
S1：取水解聚丙烯酰胺(PHP)3kg～5kg，溶解于常温下的水中，得质量浓度范围为1％～5％的水解聚丙烯酰胺水溶液；
S2：取聚羧酸高性能减水剂0.3kg～0.5kg，溶解于常温下的水中，得质量浓度范围为1％～10％的聚羧酸高性能减水剂水溶液；
S3：取水泥250kg～400kg、粉煤灰50kg～150kg，拌和均匀，然后边搅拌边加入步骤S1配制的水解聚丙烯酰胺水溶液中，再边搅拌边加入步骤S2配制的聚羧酸高性能减水剂水溶液，最后加入剩余量的水，搅拌均匀，得A液注浆材料；
(二)B液注浆材料的配制，按配制1m3浆液计算
T1：取纯碱2kg～5kg，溶解于常温下的水中，得质量浓度范围为1％～20％的纯碱水溶液；
T2：取偏铝酸钠2.5kg～5.5kg，溶解于常温下的水中，得质量浓度范围为1％～20％的偏铝酸钠水溶液；
T3：取膨润土150kg～350kg，然后边搅拌边加入步骤T1配制的纯碱水溶液中，再边搅拌边加入步骤T2配制的偏铝酸钠水溶液，最后加入剩余量的水，搅拌均匀，得B液注浆材料。
4.一种如权利要求1或2所述的适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料的使用方法，其特征在于，使用时，将所述A液注浆材料与B液注浆材料按照1∶1～1∶2的体积比分别通过注浆管路泵送至需要堵漏的地层或预设的注浆区域，所述A液注浆材料与B液注浆材料混合后的初凝时间为5min～10min，初凝与终凝间隔时间为2min～5min。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116041032A (zh) * 2023-01-09 2023-05-02 中国建筑第八工程局有限公司 一种用于冻结工程突涌水的双液浆注浆料及制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1418841A (zh) * 2002-12-26 2003-05-21 北京城建集团有限责任公司 盾构隧道壁后注浆惰性浆液
CN1709821A (zh) * 2005-06-08 2005-12-21 张振秋 一种水泥基双液注浆材料
CN101891445A (zh) * 2010-07-19 2010-11-24 北京市市政工程研究院 复合式衬砌隧道壁后注浆粘土浆液及其注浆方法
CN102250597A (zh) * 2011-06-24 2011-11-23 中国石油天然气集团公司 一种松散地层注浆泥浆
CN104342094A (zh) * 2013-08-09 2015-02-11 中国石油天然气股份有限公司 粉煤灰复合凝胶液流转向剂及其制备和应用
CN111620657A (zh) * 2020-06-12 2020-09-04 煤科集团沈阳研究院有限公司 矿井工作面底抽巷软岩破碎顶板注浆材料及其施工工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1418841A (zh) * 2002-12-26 2003-05-21 北京城建集团有限责任公司 盾构隧道壁后注浆惰性浆液
CN1709821A (zh) * 2005-06-08 2005-12-21 张振秋 一种水泥基双液注浆材料
CN101891445A (zh) * 2010-07-19 2010-11-24 北京市市政工程研究院 复合式衬砌隧道壁后注浆粘土浆液及其注浆方法
CN102250597A (zh) * 2011-06-24 2011-11-23 中国石油天然气集团公司 一种松散地层注浆泥浆
CN104342094A (zh) * 2013-08-09 2015-02-11 中国石油天然气股份有限公司 粉煤灰复合凝胶液流转向剂及其制备和应用
CN111620657A (zh) * 2020-06-12 2020-09-04 煤科集团沈阳研究院有限公司 矿井工作面底抽巷软岩破碎顶板注浆材料及其施工工艺

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116041032A (zh) * 2023-01-09 2023-05-02 中国建筑第八工程局有限公司 一种用于冻结工程突涌水的双液浆注浆料及制备方法

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