CN114315272A - 一种用于膨胀土土坝裂缝的注浆材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于膨胀土土坝裂缝的注浆材料及其制备方法，属于注浆材料技术领域。本发明的注浆材料包含水泥、粉煤灰、膨胀土和水，本发明用膨胀土代替普通粘土，使之具有更好的保水效果，析水率更低而结石率更高，加入少量超细粉煤灰以改善浆液的流动性，调整不同的配比来适用于具有不同特性的裂缝，以提高注浆效果和减少工程造价。

Description

一种用于膨胀土土坝裂缝的注浆材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及注浆材料技术领域，尤其涉及一种用于膨胀土土坝裂缝的注浆材料及其制备方法。

背景技术

浆液的性能对注浆工程是至关重要的，不同注浆工程所需要的浆液种类及性质各不相同。在膨胀土坝体工程中，由于膨胀土体特殊的胀缩性，外界环境的干湿变化会引起土坝表层和内部的开裂。为防止土坝的进一步开裂及破坏，采用注浆技术对裂缝进行封堵处理是一种节省成本的方法。

普通纯水泥浆以水泥为主体价格较高且析水率高，注浆效果不好；而有机化学浆材对人体或者土壤存在危害，不适宜用在环保要求高的输水工程。水泥-粘土浆液的注浆效果较好，但其流动性较差，很难用在微小的裂缝注浆工程中。

因此，如何得到一种经济环保、性能优良、无毒无害的水泥基注浆材料是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低粘度、低析水率、高结石率的用于膨胀土土坝裂缝的注浆材料。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种用于膨胀土土坝裂缝的注浆材料，包含如下质量份数的组分：

进一步的，所述水泥为≥1340目的超细硅酸盐水泥。

进一步的，所述粉煤灰为I级粉煤灰。

进一步的，所述膨胀土为弱膨胀土，所述弱膨胀土的塑性指数≥16。

本发明提供了一种用于膨胀土土坝裂缝的注浆材料的制备方法，包括以下步骤：

将浸泡好的膨胀土、水泥、粉煤灰和水混合即得到用于膨胀土土坝裂缝的注浆材料。

进一步的，所述混合的转速为60～280r/min，混合的时间为1～3min。

进一步的，所述浸泡好的膨胀土为在水中浸泡22～26h之后得到的。

本发明的有益效果：

本发明采用膨胀土代替普通粘土，提高了粘土-水泥浆的结石率，降低了其析水率；本发明通过掺加适量的粉煤灰，显著改善了浆液的流动性，通过调整不同的固体掺量及水固比来控制浆液的析水率、粘度、凝结时间、结石率、结石密度及结石体抗压强度等各项性质，以适用于不同位置、尺寸裂缝的填充。

具体实施方式

本发明提供了一种用于膨胀土土坝裂缝的注浆材料，包含如下质量份数的组分：

在本发明中，按照质量份数计，所述水泥的添加量为6～42份，优选为12～30份，进一步优选为18～30份；在本发明中，所述水泥为≥1340目的超细硅酸盐水泥，优选为＞1340目的超细硅酸盐水泥。

在本发明中，按照质量份数计，所述粉煤灰的添加量为4～28份，优选为8～20份，进一步优选为12～20份；在本发明中，所述粉煤灰为I级粉煤灰，优选为巩义市铂润耐火材料有限公司生产的Ⅰ级粉煤灰。

在本发明中，按照质量份数计，所述膨胀土的添加量为30～90份，优选为50～80份，进一步优选为50～70份；在本发明中，所述膨胀土为若膨胀土，所述弱膨胀土的塑性指数≥16，优选为＞16，膨胀土优选为取自河南南阳施工现场渣土场的膨胀土，取回后进行自然风干并用机械破碎，取过2mm筛后的细颗粒土再次烘干得到的膨胀土颗粒。

在本发明中，按照质量份数计，所述水的添加量为90～120份，优选为100～110份，进一步优选为100份。

在本发明中，所述注浆材料的水固比为0.9～1.2，优选为1.0。

本发明提供了一种用于膨胀土土坝裂缝的注浆材料的制备方法，包括以下步骤：

将浸泡好的膨胀土、水泥、粉煤灰和水混合即得到用于膨胀土土坝裂缝的注浆材料。

在本发明中，所述混合的转速为60r/min～280r/min，混合的时间为1～3min；优选的，所述混合的转速为280r/min，混合的时间为3min。

在本发明中，所述混合为在制备混合浆液的设备中进行。

在本发明中，所述浸泡好的膨胀土为在水中浸泡22～26h之后得到的，优选为在水中浸泡24h。

下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例

用于膨胀土土坝裂缝的注浆材料的制备：

将水泥、粉煤灰、浸泡24h的膨胀土和水按照如下质量配比配制好后在280r/min的速度下混合3min，即得到注浆材料。

实施例1～实施例5的注浆材料的固体原料组成如下表1：

表1实施例1～实施例5的注浆材料的固体原料组成

测试例

测试水固比分别为0.9、1.0、1.2时，不同固体掺量浆液的黏度、析水率、终凝时间、结石体抗压强度、结石率和结石密度，性能测试结果如下表2、表3、表4、表5：

表2实施例1～5在不同水固比下制得的注浆材料的黏度和析水率

表3实施例1～5在不同水固比下制得的注浆材料的终凝时间

表4实施例1～5在不同水固比下制得的注浆材料的结石体抗压强度值

表5实施例1～5在不同水固比下制得的注浆材料的结石率值和结石体密度值

由以上实施例可知，本发明提供了一种用于膨胀土土坝裂缝的注浆材料及其制备方法。本发明用膨胀土代替普通粘土，使之具有更好的保水效果，析水率更低而结石率更高，加入少量超细粉煤灰以改善浆液的流动性，调整不同的配比来适用于具有不同特性的裂缝，以提高注浆效果和减少工程造价。

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 (7)

1.一种用于膨胀土土坝裂缝的注浆材料，其特征在于，包含如下质量份数的组分：

2.根据权利要求1所述的注浆材料，其特征在于，所述水泥为≥1340目的超细硅酸盐水泥。

3.根据权利要求1所述的注浆材料，其特征在于，所述粉煤灰为I级粉煤灰。

4.根据权利要求1所述的注浆材料，其特征在于，所述膨胀土为弱膨胀土，所述弱膨胀土的塑性指数≥16。

5.权利要求1～4任一项所述的注浆材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将浸泡好的膨胀土、水泥、粉煤灰和水混合即得到用于膨胀土土坝裂缝的注浆材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述混合的转速为60～280r/min，混合的时间为1～3min。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述浸泡好的膨胀土为在水中浸泡22～26h之后得到的。