CN113402241B - 一种用于深水建筑物水下渗漏通道用补漏材料及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于深水建筑物水下渗漏通道用补漏材料及其使用方法，涉及建筑材料技术领域。本发明用于深水建筑物水下渗漏通道用补漏材料是由水泥混凝土A组合和胶凝材料B组分按质量比为3～5:1构成；其中A组分是由水、水泥、缓凝剂、减水剂、絮凝剂、砂、石子构成；B组分是由水、石英砂、粉煤灰、硫酸铝、碳酸锂构成。本发明的补漏材料在低温条件下具有高强、高流动性、微膨胀的优良特性，能够解决现有的补漏材料在低温条件下凝结时间不可控和强度低的问题。

Description

一种用于深水建筑物水下渗漏通道用补漏材料及其使用方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种用于深水建筑物水下渗漏通道用补漏材料及其使用方法。
背景技术
水工建筑物是关系国计民生的重要基础设施。我国水工建筑物数量和规模已领先世界水平，其中建成的三峡大坝、白鹤滩水电站和在建的南水北调工程已成为世界上规模最大的输水建筑物和调水工程。但是我国的自然灾害频发，洪涝灾害引起的滑坡、溃口以及长时间的投入使用导致深水建筑物水下部位经常出现破坏，甚至开始渗漏。水下混凝土结构渗漏主要分为点渗漏、线渗漏和绕流渗漏：点渗漏分为一点或者多点，大部分是多点渗漏，渗漏点分散，范围比较大；绕流渗漏是输水建筑物和临近的建筑物有接触的部位，由于长期的冲刷和侵蚀导致接触部位出现渗漏，沿着输水建筑物的边沿形成了渗漏通道；线渗漏可分为病害裂缝渗漏、接触缝和伸缩缝渗漏，裂缝渗漏多是由于混凝土结构内部的贯穿性裂缝引起，接触缝和伸缩缝渗漏主要是由于输水建筑物在施工过程中采用的止水结构失效所致。
常规的堵漏方法有直接堵漏法、下管堵漏法、木楔堵塞法、灌浆堵漏法，针对不同的施工环境和条件，采用不同的堵漏方法，直接堵漏法主要针对的是水压小于1米的渗漏点；下管堵漏法主要针对1米-4米的水头对应的渗漏通道；木楔堵漏法主要针对的是深度大于4米的渗漏通道；灌浆法可以针对水压较大，孔洞较大且漏水量大孔洞的封堵。深水建筑物水下混凝土结构渗漏通道往往处于水下较深位置，尤其是针对300m水深位置的渗漏通道，处于低温、高压的水环境条件下，所采用的灌浆材料需要满足低温条件下快速凝结，并且强度发展快，微膨胀的特点。
因此，开发一种低温条件下早强、高强、微膨胀的深水建筑物水下渗漏通道补漏材料具有十分重要的意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于深水建筑物水下渗漏通道用补漏材料，该补漏材料是利用优化的水泥混凝土A组分和胶囊材料B组分构成，其在低温条件下具有高强、高流动性、微膨胀的优良特性，能够解决现有的补漏材料在低温条件下凝结时间不可控和强度低的问题。
本发明用于深水建筑物水下渗漏通道用补漏材料是由A组合和B组分按质量比为3～5:1构成；
所述A组分是由水、水泥、缓凝剂、减水剂、絮凝剂、砂、石子构成；
所述B组分是由水、石英砂、粉煤灰、硫酸铝、碳酸锂构成。
优选地，本发明补漏材料的A组分中所述缓凝剂为硼砂，所述减水剂为聚羧酸减水剂，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。
优选地，本发明补漏材料的A组分中所述水泥为硫铝酸盐水泥或硅酸盐水泥中一种。
优选地，本发明补漏材料的A组分中所述砂为河砂或人工砂，粒径为0-5mm。
进一步优选地，本发明补漏材料的A组分中所述石子粒径大于5mm，且石子的最大粒径不超过渗漏通道最小直径的1/3。
在一些实施例中，本发明所述A组分中各组成的重量份如下：
水 4-8份，
水泥 10-20份，
缓凝剂 0.2-0.7份，
减水剂 0.8-1.1份，
絮凝剂 0.2-0.7份，
砂 20-30份，
石子 30-50份。
优选地，本发明补漏材料的B组分中所述石英砂粒径为47～75mm，所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰，且所述粉煤灰需水量比小于95％。
在一些实施例中，本发明所述B组分中各组成的重量份如下：
水 3-6份，
石英砂 10-20份，
粉煤灰 10-20份，
硫酸铝 0.2-0.8份，
碳酸锂 0.1-0.2份。
本发明还提供了用于深水建筑物水下渗漏通道用补漏材料的使用方法，即首先制备A组分和B组分；然后将A组分和B组分分按比例搅拌混合后输送至渗漏处进行凝固。具体是分别将A组分和B分组进行管道输送，然后再将双管道变为单管道混合后输送至渗漏处进行凝固。
优选的，本发明所述搅拌混合时间为60～180s。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明的补漏材料是利用优化的水泥混凝土A组分和胶凝材料B组分构成，其中本发明在传统的水泥混凝土中加入了缓凝剂，不仅延长了水泥的凝结时间，同时保持了水泥混凝土的流动性，有利于水泥混凝土的长距离输送；
2、本发明补漏材料中胶凝材料B组分能够与优化后的水泥混凝土A组分结合，提高A组分的凝结效率。B组分中的粉煤灰和石英砂为促凝剂硫酸铝的载体，当A组分和B组分混合后，载体成分不仅不会影响水泥混凝土的强度，同时还能使得B组分中促凝剂与水泥混凝土充分接触，从而实现快速凝结的目的；
3、本发明的补漏材料中添加一定量的絮凝剂，使得补漏材料在水下保持有较高絮凝状态，提高了补漏的密实性以及抗渗性能和力学性能；
4、本发明的补漏材料中所采用的石子粒径需要根据渗漏通道的直径进行选择，一方面，选择较大粒径的石子，不但能够更加快速使渗漏通道直径变小，到达缝隙边缘处防止冲刷，另一方面，选择合适级配的石子，能够和胶凝材料B组分，以及砂更好的结合，使渗漏通道直径变小，直至达到封堵渗漏通道的目的；
5、本发明深水建筑物水下渗漏通道补漏材料能够更好的和渗漏通道结合，流动性好，粘结性强，操作可控，施工方便，可大幅降低材料成本和工作量，符合节约资源和环保的要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种用于深水建筑物水下渗漏通道的补漏材料，是由A组分和B组分构成，其中A组分的原料组成如下：
水：7.5kg，水泥：16kg，缓凝剂硼砂：0.8kg，絮凝剂聚丙烯酰胺：0.2kg，砂：29kg，石子：48kg，聚羧酸减水剂：0.8kg，其中水泥为PII 42.5级硫铝酸盐水泥，石子的粒径是5-10mm；
B组分的原料组成如下：
水：5kg，石英砂：10kg，粉煤灰：10kg，硫酸铝：0.4kg，碳酸锂：0.2kg，其中石英砂的粒径47～75μm；粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰，且所述粉煤灰的需水量比小于95％。
实施例2
一种用于深水建筑物水下渗漏通道的补漏材料，是由A组分和B组分构成，其中A组分的原料组成如下：
水：8kg，水泥：17kg，缓凝剂硼砂：0.9kg，絮凝剂聚丙烯酰胺：0.2kg，砂：28.5kg，石子：46kg，聚羧酸减水剂：0.9kg。其中，水泥为PII 42.5级硫铝酸盐水泥，石子的粒径是5～15mm；
B组分的原料组成如下：
水：4kg，石英砂：10kg，粉煤灰：10kg，硫酸铝：0.3kg，碳酸锂：0.15kg，其中石英砂的粒径47～75μm；粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰，且所述粉煤灰的需水量比小于95％。
实施例3
一种用于深水建筑物水下渗漏通道的补漏材料，是由A组分和B组分构成，其中A组分的原料组成如下：
水：8kg，水泥13.5kg，缓凝剂硼砂0.7kg，絮凝剂聚丙烯酰胺：0.2kg，砂：30kg，石子：49kg，聚羧酸减水剂：0.6kg，其中水泥为PII 42.5级硫铝酸盐水泥，石子的粒径是10～25mm；
B组分的原料组成如下：
水:4kg，石英砂:10kg，粉煤灰:10kg，硫酸铝:0.2kg，碳酸锂:0.1kg,其中石英砂的粒径47～75μm，粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰，且所述粉煤灰的需水量比小于95％。
检测实施例1～3中补漏材料中A组分，并分别利用实施例1和实施例2中的补漏材料对深水建筑物水下渗漏通道进行堵漏处理，具体使用方法是分别将A组分和B组分通过管道进行输送，再将双管道变为单管道混合100s后输送至渗漏处进行凝固，检测凝固后补漏材料的抗压强度以及膨胀率，如下表1所示。
表1
Figure BDA0003173367450000041
Figure BDA0003173367450000051
从表中可以看出，本发明补漏材料中A组分的初凝时间在5小时左右，终凝时间6小时以上，有足够的时间进行长距离输送，在A、B组分到达渗漏通道混合后，初凝时间达到45分钟左右，终凝时间达到55分钟左右，A、B混合后3h后，强度达到20MPa，1d的抗压强度达到26MPa以上，7d的抗压强度30MPa以上，28d抗压强度34MPa以上。
以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例，显然本发明不仅仅限于以上实施例，还可以有其他变形。本领域的技术人员从本发明公开内容直接导出或间接引申的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于深水建筑物水下渗漏通道用补漏材料，其特征在于，所述补漏材料是由A组分和B组分按质量比为3～5:1构成；
所述A组分是由水、水泥、缓凝剂、减水剂、絮凝剂、砂、石子构成；
所述B组分是由水、石英砂、粉煤灰、硫酸铝、碳酸锂构成。
2.根据权利要求1所述用于深水建筑物水下渗漏通道用补漏材料，其特征在于，A组分中所述缓凝剂为硼砂，所述减水剂为聚羧酸减水剂，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。
3.根据权利要求2所述用于深水建筑物水下渗漏通道用补漏材料，其特征在于，A组分中所述水泥为硫铝酸盐水泥或硅酸盐水泥中一种。
4.根据权利要求3所述用于深水建筑物水下渗漏通道用补漏材料，其特征在于，A组分中所述砂为河砂或人工砂，粒径为0-5mm。
5.根据权利要求4所述用于深水建筑物水下渗漏通道用补漏材料，其特征在于，A组分中所述石子粒径大于5mm，且石子的最大粒径不超过渗漏通道最小直径的1/3。
6.根据权利要求5所述用于深水建筑物水下渗漏通道用补漏材料，其特征在于，所述A组分中各组成的重量份如下：
水4-8份，
水泥10-20份，
缓凝剂0.2-0.7份，
减水剂0.8-1.1份，
絮凝剂0.2-0.7份，
砂20-30份，
石子30-50份。
7.根据权利要求1所述用于深水建筑物水下渗漏通道用补漏材料，其特征在于，B组分中所述石英砂粒径为47～75μm，所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰，且所述粉煤灰需水量比小于95％。
8.根据权利要求7所述用于深水建筑物水下渗漏通道用补漏材料，其特征在于，B组分中各组成的重量份如下：
水3-6份，
石英砂10-20份，
粉煤灰10-20份，
硫酸铝0.2-0.8份，
碳酸锂0.1-0.2份。
9.根据权利要求1～8任意一项所述用于深水建筑物水下渗漏通道用补漏材料的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
首先制备A组分和B组分；然后将A组分和B组分按比例混合搅拌后输送至渗漏处进行凝固。
10.根据权利要求9所述的使用方法，其特征在于，所述搅拌时间为60～180s。
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