CN113185256A - 一种性能可控的水泥复合浆液及制备方法 - Google Patents

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路希鑫
程安春
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    • C04B2111/00017—Aspects relating to the protection of the environment

Abstract

本发明公开了一种性能可控的水泥复合浆液及制备方法，属于技术领域。本发明包括如下体积份的原料组成：水泥浆：水玻璃为1:0.35～0.5；其中，水泥浆由如下重量份的原料组成：水泥30～50份；水18～65份；铁矾渣6～10份；速凝剂1.0～2.3份；保水剂0.3～1.5份；减水剂0.1～0.5份。利用铁矾渣等量取代水泥，变废为宝，在降低固体废物堆放量，降低对环境危害的同时，也降低了水泥材料的使用，降低工程成本。同时，从新型水泥复合浆液凝结时间、析水性、流动性三个方面着手，配制性能可控、造价低、环保的新型水泥复合浆液。

Description

一种性能可控的水泥复合浆液及制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料的技术领域，尤其涉及一种性能可控的水泥复合浆液及制备方法。
背景技术
我国岩溶分布面积广，约占国土面积的1/3，许多工程不可避免地要建在岩溶地基之上。岩溶地基是一种非常复杂的地基类型，在水长期的侵蚀作用下，可溶性岩石发生了很大的改变，从而产生岩溶地基。岩溶地基常引起地基承载力不足、不均匀沉降、地基滑动和塌陷等，对上部建筑的安全造成严重影响，甚至造成安全事故。因此，对岩溶地基进行加固处理显得至关重要。
近年来，注浆技术作为一种地基处理的方法已发展成较为成熟的技术。由于该技术具有可行、施工方便、经济合理、工期较短、对周边环境影响小等特点，已广泛地应用于各种工业、民用建筑、水利水电工程和岩溶地区的地基加固、地基补强当中。
目前，岩溶地基注浆通常采用的材料是常规水泥浆和水泥-水玻璃双液浆，但在裂隙极其发育的地区，常规水泥浆扩散过快，很难达到封堵裂隙的目的，从而造成了浆液大量流失，浆材浪费，同时也会污染地下水，带来对环境的影响和破坏；水泥-水玻璃双液浆又存在凝结过快，流动性差，很容易造成注浆管堵塞等问题。另一方面，水泥作为建筑材料中的重要材料之一，由于可持续发展因素，水泥产量逐渐减低，市场需求仍较大，如何解决建筑材料供需矛盾问题刻不容缓。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中不足，故此提出一种性能可控的水泥复合浆液及制备方法，。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种性能可控的水泥复合浆液，
包括如下体积份的原料组成：
水泥浆：水玻璃为1:0.35～0.5；
其中，
水泥浆由如下重量份的原料组成：
水泥30～50份；
水18～65份；
铁矾渣6～10份；
速凝剂1.0～2.3份；
保水剂0.3～1.5份；
减水剂0.1～0.5份。
进一步优选地：所述速凝剂为60％的铝酸钠溶液或浓度为25％的硫酸铝粉末。
进一步优选地：所述保水剂为有机高分子吸水树脂或羟丙基甲基纤维素。
进一步优选地：所述减水剂为聚羧酸。
进一步优选地：所述铁矾渣需加入沸石、硫化钠为稳定剂，通过无害化固定处理工艺处理，提高重金属离子的稳定性。
进一步优选地：所述水玻璃模数为2.8～3.1。
一种性能可控的水泥复合浆液的制备方法，包括以下步骤：
首先，制备水泥浆：
将加入沸石、硫化钠为稳定剂且通过无害化固定处理工艺处理后的铁钒渣6～10份，水泥30～50份，水18～65份，60％的铝酸钠溶液或浓度为25％的硫酸铝粉末1.0～2.3份，有机高分子吸水树脂或羟丙基甲基纤维素0.3～1.5份，聚羧酸0.1～0.5份，通过高效搅拌机充分搅拌，制得水泥浆；
其次，制备水玻璃液：
根据实际需要加适量的水，或不加水，制备水玻璃液；
最后，灌浆：
采用双液灌浆专用泵，按水泥浆：水玻璃体积比为1:0.35～0.5，对两种浆液进行泵送。
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
利用铁矾渣等量取代水泥，变废为宝，在降低固体废物堆放量，降低对环境危害的同时，也降低了水泥材料的使用，降低工程成本。同时，从新型水泥复合浆液凝结时间、析水性、流动性三个方面着手，配制性能可控、造价低、环保的新型水泥复合浆液，性能更为优越。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1：
一种性能可控的水泥复合浆液，包括如下体积份的原料组成：
水泥浆：水玻璃为1:0.4，其中所述水玻璃模数为3.0；其中，水泥浆由如下重量份的原料组成：水泥45份，水60份，铁矾渣7.8份，60％的铝酸钠溶液1.5份，有机高分子吸水树脂0.5份，聚羧酸0.2份。其中所述铁矾渣加入前需加入沸石、硫化钠为稳定剂，通过无害化固定处理工艺处理，提高重金属离子的稳定性。本实施例结果通过测量得知流动度约240mm，析水率约6％，初凝时间约80min。
实施例2：
一种性能可控的水泥复合浆液，包括如下体积份的原料组成：
水泥浆：水玻璃为1:0.5，其中所述水玻璃模数为2.8；其中，水泥浆由如下重量份的原料组成：水泥35份，水50份，铁矾渣7份，60％的铝酸钠溶液1.2份，有机高分子吸水树脂0.8份，聚羧酸0.3份。其中所述铁矾渣加入前需加入沸石、硫化钠为稳定剂，通过无害化固定处理工艺处理，提高重金属离子的稳定性。本实施例结果通过测量得知流动度约270mm，析水率约8％，初凝时间约102min。
实施例3：
一种性能可控的水泥复合浆液，包括如下体积份的原料组成：
水泥浆：水玻璃为1:0.35，其中所述水玻璃模数为3.0；其中，水泥浆由如下重量份的原料组成：水泥40份，水55份，铁矾渣8份，60％的铝酸钠溶液2.1份，有机高分子吸水树脂0.7份，聚羧酸0.2份。其中所述铁矾渣加入前需加入沸石、硫化钠为稳定剂，通过无害化固定处理工艺处理，提高重金属离子的稳定性。本实施例结果通过测量得知流动度约220mm，析水率约5.5％，初凝时间约90min。
实施例4：
一种性能可控的水泥复合浆液，包括如下体积份的原料组成：
水泥浆：水玻璃为1:0.5，其中所述水玻璃模数为3.0；其中，水泥浆由如下重量份的原料组成：水泥40份，水57份，铁矾渣8.1份，浓度为25％的硫酸铝粉末1.5份，有机高分子吸水树脂0.5份，聚羧酸0.2份。其中所述铁矾渣加入前需加入沸石、硫化钠为稳定剂，通过无害化固定处理工艺处理，提高重金属离子的稳定性。本实施例结果通过测量得知流动度约50mm，析水率约7％，初凝时间约100min。
实施例5：
一种性能可控的水泥复合浆液，包括如下体积份的原料组成：
水泥浆：水玻璃为1:0.4，其中所述水玻璃模数为2.9；其中，水泥浆由如下重量份的原料组成：水泥39份，水58份，铁矾渣9.8份，浓度为25％的硫酸铝粉末1.8份，羟丙基甲基纤维素1.0份，聚羧酸0.2份。其中所述铁矾渣加入前需加入沸石、硫化钠为稳定剂，通过无害化固定处理工艺处理，提高重金属离子的稳定性。本实施例结果通过测量得知流动度约230mm，析水率约10％，初凝时间约120min。
实施例6：
一种性能可控的水泥复合浆液，包括如下体积份的原料组成：
水泥浆：水玻璃为1:0.4，其中所述水玻璃模数为3.0；其中，水泥浆由如下重量份的原料组成：水泥35份，水58份，铁矾渣10份，25％的硫酸铝粉末1.7份，羟丙基甲基纤维素0.8份，聚羧酸0.5份。其中所述铁矾渣加入前需加入沸石、硫化钠为稳定剂，通过无害化固定处理工艺处理，提高重金属离子的稳定性。本实施例结果通过测量得知流动度约300mm，析水率约12％，初凝时间约115min。
实施例7：
一种性能可控的水泥复合浆液，包括如下体积份的原料组成：
水泥浆：水玻璃为1:0.45，其中所述水玻璃模数为2.9；其中，水泥浆由如下重量份的原料组成：水泥32份，水61份，铁矾渣8.5份，25％的硫酸铝粉末1.1份，有机高分子吸水树脂0.3份，聚羧酸0.1份。其中所述铁矾渣加入前需加入沸石、硫化钠为稳定剂，通过无害化固定处理工艺处理，提高重金属离子的稳定性。。本实施例结果通过测量得知流动度约240mm，析水率约15％，初凝时间约103min。
对比实施例1：
水泥浆：水玻璃为1:0.6，其中所述水玻璃模数为2.5；其中，水泥浆由如下重量份的原料组成：水泥35份，水65份。其中所述水泥为42.5级普通硅酸盐水泥，配制时，将水玻璃溶液徐徐加入已调配好的水泥浆液中，搅拌均匀即可。本实施例结果通过测量得知流动度约190mm，析水率约25％，初凝时间约145min。
对比实施例2：
水泥浆：水玻璃为1:0.8，其中所述水玻璃模数为3.0；其中，水泥浆由如下重量份的原料组成：水泥40份，水78份。其中所述水泥为42.5级普通硅酸盐水泥，配制时，将水玻璃溶液徐徐加入已调配好的水泥浆液中，搅拌均匀即可。本实施例结果通过测量得知流动度约202mm，析水率约32％，初凝时间约170min。
各个实施例的性能对比表：
类别 流动度/(mm) 析水率/(％) 初凝时间/(min)
实施例1 240 6 80
实施例2 270 8 102
实施例3 220 5.5 90
实施例4 250 7 100
实施例5 230 10 120
实施例6 300 12 115
实施例7 240 15 103
对比实施例1 190 25 145
对比实施例2 202 32 170
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。所述替代可以是部分结构、器件、方法步骤的替代，也可以是完整的技术方案。根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种性能可控的水泥复合浆液，其特征在于：
包括如下体积份的原料组成：
水泥浆：水玻璃为1:0.35～0.5；
其中，
水泥浆由如下重量份的原料组成：
水泥30～50份；
水18～65份；
铁矾渣6～10份；
速凝剂1.0～2.3份；
保水剂0.3～1.5份；
减水剂0.1～0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种性能可控的水泥复合浆液，其特征在于：所述速凝剂为60％的铝酸钠溶液或浓度为25％的硫酸铝粉末。
3.根据权利要求2所述的一种性能可控的水泥复合浆液，其特征在于：所述保水剂为有机高分子吸水树脂或羟丙基甲基纤维素。
4.根据权利要求3所述的一种性能可控的水泥复合浆液，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸。
5.根据权利要求4所述的一种性能可控的水泥复合浆液，其特征在于：所述铁矾渣需加入沸石、硫化钠为稳定剂，通过无害化固定处理工艺处理，提高重金属离子的稳定性。
6.根据权利要求5所述的一种性能可控的水泥复合浆液，其特征在于：所述水玻璃模数为2.8～3.1。
7.一种根据权利要求6所述的性能可控的新型水泥复合浆液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
首先，制备水泥浆：
将加入沸石、硫化钠为稳定剂且通过无害化固定处理工艺处理后的铁钒渣6～10份，水泥30～50份，水18～65份，60％的铝酸钠溶液或浓度为25％的硫酸铝粉末1.0～2.3份，有机高分子吸水树脂或羟丙基甲基纤维素0.3～1.5份，聚羧酸0.1～0.5份，通过高效搅拌机充分搅拌，制得水泥浆；
其次，制备水玻璃液：
根据实际需要加适量的水，或不加水，制备水玻璃液；
最后，灌浆：
采用双液灌浆专用泵，按水泥浆：水玻璃体积比为1:0.35～0.5，对两种浆液进行泵送。
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