CN116477898A - 一种适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料及其应用 - Google Patents
一种适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116477898A CN116477898A CN202310320639.7A CN202310320639A CN116477898A CN 116477898 A CN116477898 A CN 116477898A CN 202310320639 A CN202310320639 A CN 202310320639A CN 116477898 A CN116477898 A CN 116477898A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- karst
- grouting
- filling
- grouting material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 238000011049 filling Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 101
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 100
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 92
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 74
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 58
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 55
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 38
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 33
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 28
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 27
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 25
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 25
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 24
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 24
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims description 22
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 18
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 17
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 16
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims description 15
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 15
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 14
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 claims description 14
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims description 13
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims description 13
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 claims description 10
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims description 9
- 239000000679 carrageenan Substances 0.000 claims description 9
- 235000010418 carrageenan Nutrition 0.000 claims description 9
- 229920001525 carrageenan Polymers 0.000 claims description 9
- 229940113118 carrageenan Drugs 0.000 claims description 9
- DDXLVDQZPFLQMZ-UHFFFAOYSA-M dodecyl(trimethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C DDXLVDQZPFLQMZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L zinc;1-(5-cyanopyridin-2-yl)-3-[(1s,2s)-2-(6-fluoro-2-hydroxy-3-propanoylphenyl)cyclopropyl]urea;diacetate Chemical compound [Zn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CCC(=O)C1=CC=C(F)C([C@H]2[C@H](C2)NC(=O)NC=2N=CC(=CC=2)C#N)=C1O UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L 0.000 claims description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 8
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 8
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims description 8
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims description 8
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 8
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 8
- 239000001866 hydroxypropyl methyl cellulose Substances 0.000 claims description 7
- 235000010979 hydroxypropyl methyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 7
- 229920003088 hydroxypropyl methyl cellulose Polymers 0.000 claims description 7
- UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N hydroxypropyl methyl cellulose Chemical compound OC1C(O)C(OC)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(OC2C(C(O)C(OC3C(C(O)C(O)C(CO)O3)O)C(CO)O2)O)C(CO)O1 UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims description 7
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 6
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 6
- 239000012765 fibrous filler Substances 0.000 claims description 6
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 claims description 6
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- LJQSESUEJXAKBR-UHFFFAOYSA-J zirconium(4+) tetrachloride octahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.O.[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Zr+4] LJQSESUEJXAKBR-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 5
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000004641 Diallyl-phthalate Substances 0.000 claims description 2
- QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N bis(prop-2-enyl) benzene-1,2-dicarboxylate Chemical compound C=CCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC=C QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 2
- CMDGQTVYVAKDNA-UHFFFAOYSA-N propane-1,2,3-triol;hydrate Chemical compound O.OCC(O)CO CMDGQTVYVAKDNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 2
- JZOLATIJRQNCPM-UHFFFAOYSA-N O.O.O.O.O.O.O.O.[Zr] Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.O.[Zr] JZOLATIJRQNCPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 24
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 16
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 239000002998 adhesive polymer Substances 0.000 description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 6
- -1 halide salts Chemical class 0.000 description 6
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 6
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 5
- 229920005646 polycarboxylate Polymers 0.000 description 5
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- AEEAZFQPYUMBPY-UHFFFAOYSA-N [I].[W] Chemical compound [I].[W] AEEAZFQPYUMBPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N guanine Chemical compound O=C1NC(N)=NC2=C1N=CN2 UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical group C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- UHZZMRAGKVHANO-UHFFFAOYSA-M chlormequat chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CCCl UHZZMRAGKVHANO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- DUNKXUFBGCUVQW-UHFFFAOYSA-J zirconium tetrachloride Chemical compound Cl[Zr](Cl)(Cl)Cl DUNKXUFBGCUVQW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/38—Fibrous materials; Whiskers
- C04B14/48—Metal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/02—Treatment
- C04B20/023—Chemical treatment
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
- E02D3/12—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F15/00—Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings
- E21F15/005—Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings characterised by the kind or composition of the backfilling material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/34—Non-shrinking or non-cracking materials
- C04B2111/343—Crack resistant materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/70—Grouts, e.g. injection mixtures for cables for prestressed concrete
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Paleontology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
本发明公开了一种适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料及其应用，本发明得到的适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料细腻、流动性好、绿色环保，注浆材料的内聚强度和界面结合强度好，结合力持久，不容易发生龟裂和脱落；可以针对不同大小的溶、土洞可通过调整各成分配比调节其流动性，保证注浆效果。
Description
技术领域
本发明涉及注浆材料技术领域，尤其涉及一种适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料及其应用。
背景技术
岩溶，是指水对可溶性岩石(碳酸盐岩、硫酸盐岩、卤化物盐等)进行以化学溶蚀作用为主要特征的综合地质作用，以及由此产生的各种现象的总称，我国是世界上岩溶分布最广的国家之一。近年来，随着国家建设的兴起，在岩溶区建设的工程越来越多。溶、土洞的存在会影响工程建设的安全，对溶、土洞进行注浆充填是降低安全风险的有效方式，因此采用注浆充填的方法处理溶、土洞成为常见案例。
注浆材料是指在一定压力作用下灌入底层、岩石或构筑物中的缝隙、孔洞中，达到减少挤出渗漏、改善裂隙岩体的物理力学性质，增加建筑物和构筑物地基的整体稳定性，提高其抗渗性、强度、耐久性的流体质材料。
目前市场上常见的注浆材料主要包括以下几种：(1)水泥注浆材料：主要成分为水泥、砂浆和水，具有较高的强度和耐久性；(2)预拌聚氨酯注浆材料：由聚氨酯树脂、催化剂、惰性气体等成分组成，具有较好的柔韧性和抗渗性能；(3)预拌聚合物注浆材料：由聚合物树脂、充填剂、助剂等成分组成，具有优异的渗透性和密封性；(4)膨胀混凝土注浆材料：由水泥、砂浆、膨胀剂等成分组成，具有较高的抗渗性和耐久性；(5)无缝注浆材料：由聚合物树脂、充填剂、助剂等成分组成，具有较好的渗透性和密封性，可适用于不同种类和大小的裂缝注浆等。其中由于水泥基注浆材料具有粘结力强、硬化后体积稳定等特点，因此在岩溶区中得到广泛应用。
CN108585692A公开了一种适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料及灌浆填充施工方法。它由水泥、粉煤灰、膨润土和普通重质碳酸钙组成。各成分的质量配比为：水泥：48％-79％；粉煤灰：10％-30％；膨润土：1％-2％；普通重质碳酸钙：10％-20％。水灰比为0.8：1-1：1。针对不同大小的溶、土洞，可通过调整成分配比调节注浆材料的流动性，具体成分配比应根据施工前现场注浆试验确定。粉煤灰是煤燃烧产生的固体废物，普通重质碳酸钙来源丰富，由机械碾磨的方法制得，未经化学及煅烧处理，难溶于水，不与水发生水化反应，因此该注浆材料是一种节能、环保、经济、水化热低的注浆材料。针对不同大小的溶、土洞可通过调整各成分配比调节其流动性，保证注浆效果。但是由于岩溶地区地质条件复杂，地下水流动性强，充填物容易发生龟裂和脱落，导致注浆效果不理想。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种粘接力好、抗裂性能强的适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料。
为了实现上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料，包括如下组分：水泥、粉煤灰、膨润土、重质碳酸钙、石英砂、纤维填料、增稠剂、减水剂、水。
优选的，所述适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料，以重量份计，包括如下组分：100-150份水泥、200-300份粉煤灰、50-100份膨润土、50-100份重质碳酸钙、30-50份石英砂、50-80份纤维填料、0.5-1.5份增稠剂、0.5-1.5份减水剂、50-60份水。
优选的，所述水泥为普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥中的任意一种或两种及两种以上的混合。
优选的，所述纤维填料为玻璃纤维、聚丙烯纤维、碳纤维、钢纤维中的一种或多种的混合；进一步优选的，所述纤维填料为钢纤维；
更进一步优选的，所述钢纤维为改性钢纤维，其制备方法，包括如下步骤：
1)将钢纤维置于氢氧化钠水溶液中浸泡取出，依次用无水乙醇、水洗，得到预处理钢纤维；
2)将卡拉胶加入到水中，加热反应得到均一溶液，该溶液经N2脱气，依次加入丙烯酸甲酯、过硫酸铵，继续反应得到聚合物；将聚乙烯醇加入到水中搅拌后加入甘油得到聚乙烯醇甘油水溶液；然后再将上述聚合物加入到聚乙烯醇甘油水溶液中，继续搅拌；加入八水合氯化锆、氯化钾反应，冷却过滤，收集滤饼用水洗涤得到粘性聚合物；
3)将步骤2)得到的粘性聚合物与水混合加热，加入分散剂搅拌，加入步骤1)得到的预处理钢纤维，继续搅拌，加入巯基乙酸胺，超声处理后静置，然后取出固体物，用水清洗后干燥，得到改性钢纤维。
最优选的，所述改性钢纤维的制备方法，包括如下步骤：
1)将200-300g钢纤维置于2-3mol/L氢氧化钠水溶液中浸泡2-4h后取出，依次用无水乙醇、水洗涤2-3次，得到预处理钢纤维；
2)将5-15g卡拉胶加入到100-200g水中，加热至60-100℃搅拌反应1-2h得到均一溶液，该溶液经N2脱气10-20min后，依次加入10-15g丙烯酸甲酯、5-8g过硫酸铵，在60-100℃下继续反应8-10h得到聚合物；将12-18g聚乙烯醇加入到150-250mL 80-100℃水中，搅拌1-2h后加入6-10g甘油得到聚乙烯醇甘油水溶液；然后再将上述聚合物加入到聚乙烯醇甘油水溶液中，在100-120℃继续搅拌0.5-1h；加入7-9g八水合氯化锆、4-8g氯化钾，在60-70℃反应0.5-1h，冷却至40-50℃过滤，收集滤饼用水洗涤2-3次得到粘性聚合物；
3)将5-8g步骤2)得到的粘性聚合物与200-400g水混合后，加热至60-80℃，加入0.5-1.5g分散剂，在600-800rpm下搅拌0.5-1.5h，加入20-30g步骤1)得到的预处理钢纤维，在60-80℃下继续搅拌10-20min后加入8-12g巯基乙酸胺，在室温、超声功率为200-400W、频率为30-40kHz下超声20-40min，再在室温下静置5-8h，然后取出固体物，并用水清洗后在60-80℃干燥10-12h，得到改性钢纤维。
优选的，所述分散剂为十二烷基三甲基氯化铵、聚丙烯酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或多种的混合物；进一步优选的，所述分散剂为质量比为3-5:5-8的十二烷基三甲基氯化铵与聚丙烯酸钠的混合物。
钢纤维是一种弹性模量高于砂浆基体的纤维，具有抗裂、抗冲击性能强、耐磨强度高等优点。在注浆材料中掺入适量钢纤维，能够减少浆体中裂缝的形成并阻止已有裂缝的扩展，使浆体具有良好的抗裂性能，同时还能够提浆体的耐磨性以及耐冲击性能。但是钢纤维与注浆材料基体中分散不均匀导致与基体之间的粘合性能差，直接影响其与基体界面处的应力传递。
本发明将钢纤维与水泥基体进行混合，水泥包覆在钢纤维表面发生水化反应，钢纤维较大的长径比可以对微裂隙起到桥接的作用，水化时间短，并且水化产物包裹交错的钢纤维生成的胶结基体具有很好的强度。发明人通过对钢纤维进行预处理，除去钢纤维表面的油脂和杂质，使其表面的活性基团凸露出来，然后用卡拉胶制得的粘性聚合物对钢纤维表面进行改性，粘性聚合物能作为黏合剂将钢纤维均匀的引入水泥、石英砂等基体材料中，提高其亲水性的同时还提高了其与基体界面处的应力传递，增强其与基体材料之间的粘合力，从而提高了注浆材料的抗裂性能，另外粘性聚合物能与水泥水化产物形成化学键，能减少注浆材料的孔隙率，提高密实度。
发明人在钢纤维改性过程中使用十二烷基三甲基氯化铵和聚丙烯酸钠的混合物作为分散剂，用于粘性聚合物在钢纤维表面均匀的分散沉积，其中十二烷基三甲基氯化铵能够在溶液中发生电离，作为静电吸附的中介物质，吸附粘性聚合物沉降到钢纤维表面；而聚丙烯酸钠作为高分子分散剂，稳定性好，能够使粘性聚合物稳定均匀的分散在钢纤维表面，促进其与钢纤维之间发生反应，进一步提高了其性能。
优选的，所述增稠剂为硅灰、羟丙基甲基纤维素、邻苯二甲酸二丙烯酯中的一种。
本发明所述的适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料制备方法，包括如下步骤：
S1按配方称取各组分，将水泥、粉煤灰、膨润土、重质碳酸钙、石英砂、纤维填料混合并充分搅拌均匀，得到固体混合物；
S2将水加入到固体混合物中充分搅拌均匀；加入增稠剂、减水剂，继续充分搅拌，得到适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料。
本发明还公开了上述适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料的灌浆填充施工方法，具体步骤如下：
(1)成孔：采用螺旋空压机钻100-300mm孔，钻至溶洞的洞底0.5-1mm为止；共施作两个，中间间距为800-1200mm，其中一个作为副灌孔；
(2)套管：预埋140-150mm孔径的钢套管于100-300mm孔中，埋设溶洞中部，并用夹具固定防止掉落，钢套管同时作为注浆管，上部预留足够长度与混凝土泵车泵管连接；用同样的方法埋设一条钢套管到溶洞顶下400-600mm的位置作为排气孔和二次灌浆孔；
(3)泵送注浆材料：上部灌浆管(146mm钢管)与泵车管连接后，直接泵送配制好的注浆材料；在灌浆前，先对146mm管泵气通管；为保持二次灌浆孔贯通，需间隔进行通气防止堵塞；
(4)第一次灌浆完成后，对二次灌浆孔继续灌注注浆材料，作为第一次灌浆的补充。
本发明制得的注浆材料是一种节能、环保、经济、水化热低的注浆材料，可以针对不同大小的溶、土洞可通过调整各成分配比调节其流动性，保证注浆效果。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：本发明得到的适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料细腻、流动性好、绿色环保，注浆材料的内聚强度和界面结合强度好，结合力持久，不容易发生龟裂和脱落；本发明通过对钢纤维进行改性，粘性聚合物能作为黏合剂将钢纤维均匀的引入水泥、石英砂等基体材料中，提高其亲水性的同时还提高了其与基体界面处的应力传递，增强其与基体材料之间的粘合力，从而提高了注浆材料的抗裂性能，并提高了密实度。
具体实施方式
为免赘述，以下实施例中用到的物品若无特别说明则均市售产品，用到的方法若无特别说明则均为常规方法。
本发明所用部分原料来源如下：
水泥，普通硅酸盐水泥，P.O 42.5，水化热为300J/g，烧失量为3.95，水泥细度为0.025mm。
粉煤灰，密度为2.45kg/m3，325目，抗压强度为7MPa。
膨润土，为钠基，325目，蒙脱石含量为60％，膨胀系数为5，表观粘度为6000mPa.s。
重质碳酸钙，400目。
石英砂，莫氏硬度为7，325目。
钢纤维，铣削型钢纤维，抗拉强度为1000MPa，等效直径为0.3mm，长度为20mm。
减水剂，聚羧酸型，粉末，型号为26A，彤润科技。
聚乙烯醇，牌号gtu-5e3，皖维。
聚丙烯酸钠，牌号NOVETAC VP20，诺雷/冠英。
实施例1
一种适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料制备方法，包括如下步骤：
S1将1kg水泥、2kg粉煤灰、0.5kg膨润土、0.5kg重质碳酸钙、0.3kg石英砂、0.5kg改性钢纤维混合并充分搅拌，得到固体混合物；
S2将0.5kg水加入到固体混合物中，在2500rpm转速下搅拌15min，加入0.01kg羟丙基甲基纤维素、0.01kg聚羧酸减水剂，继续充分搅拌20min，得到适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料。
所述改性钢纤维的制备方法，包括如下步骤：
1)将200g钢纤维置于1kg 2mol/L氢氧化钠水溶液中浸泡3h后取出，依次用无水乙醇、水洗涤3次，得到预处理钢纤维；
2)将10g卡拉胶加入到150g水中，加热至80℃搅拌反应1h得到均一溶液，该溶液经N2脱气10min后，依次加入13.5g丙烯酸甲酯、6.8g过硫酸铵，在80℃下继续反应10h得到聚合物；将15.4g聚乙烯醇加入到200mL 100℃水中，搅拌2h后加入8.7g甘油得到聚乙烯醇甘油水溶液；然后再将上述聚合物加入到聚乙烯醇甘油水溶液中，在100℃继续搅拌0.5h，加入7.5g八水合氯化锆、5.2g氯化钾，在65℃反应1h，冷却至45℃过滤，收集滤饼用水洗涤3次得到粘性聚合物；
3)将6.5g步骤2)得到的粘性聚合物与300g水混合后加热至80℃，加入1g分散剂，在700rpm下搅拌1.5h，加入25g步骤1)得到的预处理钢纤维，在70℃下继续搅拌20min后加入10.3g巯基乙酸胺，在室温、超声功率为300W、频率为40kHz下超声30min，再在室温下静置6h，然后取出固体物，并用水清洗后在70℃干燥12h，得到改性钢纤维。
所述分散剂为质量比为3:7的十二烷基三甲基氯化铵与聚丙烯酸钠的混合物。
实施例2
一种适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料制备方法，包括如下步骤：
S1将1kg水泥、2kg粉煤灰、0.5kg膨润土、0.5kg重质碳酸钙、0.3kg石英砂、0.5kg钢纤维混合并充分搅拌，得到固体混合物；
S2将0.5kg水加入到固体混合物中，在2500rpm转速下搅拌15min；加入0.01kg羟丙基甲基纤维素、0.01kg聚羧酸减水剂，继续充分搅拌20min，得到适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料。
对比例1
一种适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料制备方法，包括如下步骤：
S1将1kg水泥、2kg粉煤灰、0.5kg膨润土、0.5kg重质碳酸钙、0.3kg石英砂、0.5kg改性钢纤维混合并充分搅拌，得到固体混合物；
S2将0.5kg水加入到固体混合物中，在2500rpm转速下搅拌15min；加入0.01kg羟丙基甲基纤维素、0.01kg聚羧酸减水剂，继续充分搅拌20min，得到适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料。
所述改性钢纤维的制备方法，包括如下步骤：
1)将200g钢纤维置于1kg 2mol/L氢氧化钠水溶液中浸泡3h后取出，依次用无水乙醇、水洗涤3次，得到预处理钢纤维；
2)将10g卡拉胶加入到150g水中，加热至80℃搅拌反应1h得到均一溶液，该溶液经N2脱气10min后，依次加入13.5g丙烯酸甲酯、6.8g过硫酸铵，在80℃下继续反应10h得到聚合物；将15.4g聚乙烯醇加入到200mL 100℃水中，搅拌2h后加入8.7g甘油得到聚乙烯醇甘油水溶液；然后再将上述聚合物加入到聚乙烯醇甘油水溶液中，在100℃继续搅拌0.5h，加入7.5g八水合氯化锆、5.2g氯化钾，在65℃反应1h，冷却至45℃过滤，收集滤饼用水洗涤3次得到粘性聚合物；
3)将6.5g步骤2)得到的粘性聚合物与300g水混合后，加热至80℃，加入1g分散剂，在700rpm下搅拌1.5h，加入25g步骤1)得到的预处理钢纤维，在70℃下继续搅拌20min后加入10.3g巯基乙酸胺，在室温、超声功率为300W、频率为40kHz下超声30min，再在室温下静置6h，然后取出固体物，并用水清洗后在70℃干燥12h，得到改性钢纤维。
所述分散剂为十二烷基三甲基氯化铵。
对比例2
一种适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料制备方法，包括如下步骤：
S1将1kg水泥、2kg粉煤灰、0.5kg膨润土、0.5kg重质碳酸钙、0.3kg石英砂、0.5kg改性钢纤维混合并充分搅拌，得到固体混合物；
S2将0.5kg水加入到固体混合物中，在2500rpm转速下搅拌15min；加入0.01kg羟丙基甲基纤维素、0.01kg聚羧酸减水剂，继续充分搅拌20min，得到适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料。
所述改性钢纤维的制备方法，包括如下步骤：
1)将200g钢纤维置于1kg 2mol/L氢氧化钠水溶液中浸泡3h后取出，依次用无水乙醇、水洗涤3次，得到预处理钢纤维；
2)将10g卡拉胶加入到150g水中，加热至80℃搅拌反应1h得到均一溶液，该溶液经N2脱气10min后，依次加入13.5g丙烯酸甲酯、6.8g过硫酸铵，在80℃下继续反应10h得到聚合物；将15.4g聚乙烯醇加入到200mL 100℃水中，搅拌2h后加入8.7g甘油得到聚乙烯醇甘油水溶液；然后再将上述聚合物加入到聚乙烯醇甘油水溶液中，在100℃继续搅拌0.5h，加入7.5g八水合氯化锆、5.2g氯化钾，在65℃反应1h，冷却至45℃过滤，收集滤饼用水洗涤3次得到粘性聚合物；
3)将6.5g步骤2)得到的粘性聚合物与300g水混合后，加热至80℃，加入1g分散剂，在700rpm下搅拌1.5h，加入25g步骤1)得到的预处理钢纤维，在70℃下继续搅拌20min后加入10.3g巯基乙酸胺，在室温、超声功率为300W、频率为40kHz下超声30min，再在室温下静置6h，然后取出固体物，并用水清洗后在70℃干燥12h，得到改性钢纤维。
所述分散剂为聚丙烯酸钠。
对比例3
一种适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料制备方法，包括如下步骤：
S1将1kg水泥、2kg粉煤灰、0.5kg膨润土、0.5kg重质碳酸钙、0.3kg石英砂、0.5kg改性钢纤维混合并充分搅拌，得到固体混合物；
S2将0.5kg水加入到固体混合物中，在2500rpm转速下搅拌15min；加入0.01kg羟丙基甲基纤维素、0.01kg聚羧酸减水剂，继续充分搅拌20min，得到适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料。
所述改性钢纤维的制备方法，包括如下步骤：
1)将200g钢纤维置于1kg 2mol/L氢氧化钠水溶液中浸泡3h后取出，依次用无水乙醇、水洗涤3次，得到预处理钢纤维；
2)将10g卡拉胶加入到150g水中，加热至80℃搅拌反应1h得到均一溶液，该溶液经N2脱气10min后，依次加入13.5g丙烯酸甲酯、6.8g过硫酸铵，在80℃下继续反应10h得到聚合物；将15.4g聚乙烯醇加入到200mL 100℃水中，搅拌2h后加入8.7g甘油得到聚乙烯醇甘油水溶液；然后再将上述聚合物加入到聚乙烯醇甘油水溶液中，在100℃继续搅拌0.5h，加入7.5g八水合氯化锆、5.2g氯化钾，在65℃反应1h，冷却至45℃过滤，收集滤饼用水洗涤3次得到粘性聚合物；
3)将6.5g步骤2)得到的粘性聚合物与300g水混合后，加热至80℃，在700rpm下搅拌1.5h，加入25g步骤1)得到的预处理钢纤维，在70℃下继续搅拌20min后加入10.3g巯基乙酸胺，在室温、超声功率为300W、频率为40kHz下超声30min，再在室温下静置6h，然后取出固体物，并用水清洗后在70℃干燥12h，得到改性钢纤维。
测试例1
抗裂性能测试：将实施例1-2、对比例1-3制备的适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料沿尺寸为600mm×600mm×20mm矩形板式试模边缘螺旋式向试件中心浇筑，直至填满整个试模，然后快速刮平表面，在温度20℃、相对湿度60％的室内成型。成型后打开位于试件两边的2台风速为5m/s的风扇，同时开启位于试件正上方1.5m处的1个1000W的碘钨灯，其中风扇吹24h，碘钨灯照4h。随后测试试件表面24h裂缝的宽度及相应的长度，按裂缝的宽度，把裂缝分为如表2所示的五种类型并确定其对应的权值。然后把裂缝的长度Li乘以其相应的权值Ai相加后即为该试件的开裂指数W，计算公式为：W＝∑(Li×Ai)
表1裂缝宽度的权值
| 裂缝宽度d(mm) | 权值Ai |
| d≧3 | 3.0 |
| 2≤d<3 | 2.0 |
| 1≤d<2 | 1.0 |
| 0.5≤d<1 | 0.5 |
| d<0.5 | 0.25 |
表2抗裂性能测试结果
| 开裂指数W，mm | |
| 实施例1 | 80 |
| 实施例2 | 148 |
| 对比例1 | 93 |
| 对比例2 | 103 |
| 对比例3 | 120 |
从表2的实验结果可以看出，实施例1制得的适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料的抗裂性能最好，造成这种现象可能的原因是钢纤维表面的粘性聚合物能作为黏合剂将钢纤维均匀的引入水泥、石英砂等基体材料中，提高其亲水性的同时还提高了其与基体界面处的应力传递，增强其与基体材料之间的粘合力，从而提高了注浆材料的抗裂性能；并且使用十二烷基三甲基氯化铵和聚丙烯酸钠的混合物作为分散剂，十二烷基三甲基氯化铵能够在溶液中发生电离，作为静电吸附的中介物质，吸附粘性聚合物沉降到钢纤维表面；而聚丙烯酸钠作为高分子分散剂，稳定性好，能够使粘性聚合物稳定均匀的分散在钢纤维表面，促进其与钢纤维之间发生反应，进一步提高了其抗裂性能。
测试例2
力学性能测试：参考JTG3420-2020《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》中0567-2005水泥混凝土耐磨性试验方法进行，采用带有花轮刀片磨头的TMS-400型水泥混凝土磨耗试验机进行耐磨试验。首先，将实施例1-2、对比例1-3制备的适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料分别浇筑成150mm×150mm×150mm的立方体试块，采用人工振捣成型，24h后脱模，在20℃的水中养护28天后取出，擦去表面水分，在空气中自然干燥24h。然后将试块放至水平转盘上，在300N荷载下磨30转，用刷子刷净表面粉尘，称量试块质量m1(单位：kg)；接着将试块继续放至水平转盘上，在300N荷载下再磨60转，用刷子刷净表面粉尘，称量试块质量m2(单位：kg)。每个实施例或对比例平行测试3组，取平均值。耐磨性能以单位面积的磨损量G(单位：kg/m2)来表示，磨损量越大，表示耐磨性能越差，计算公式如下：G＝(m1-m2)/0.0125，其中，0.0125为试块磨损面积(单位：m2)，测试结果如表3所示：
表3力学性能测试结果
| 单位磨损量，kg/m2 | |
| 实施例1 | 0.25 |
| 实施例2 | 0.72 |
| 对比例1 | 0.34 |
| 对比例2 | 0.48 |
| 对比例3 | 0.56 |
从表3中的实验结果可以看出，实施例1制得的适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料的耐磨性能最好，可能的原因是粘性聚合物能作为黏合剂将钢纤维均匀的引入水泥、石英砂等基体材料中，极大程度的改善了钢纤维的分散性，使其在注浆材料中均匀分散，提高了注浆材料的力学性能。
Claims (7)
1.一种适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料，其特征在于，以重量份计，包括如下组分：100-150份水泥、200-300份粉煤灰、50-100份膨润土、50-100份重质碳酸钙、30-50份石英砂、50-80份纤维填料、0.5-1.5份增稠剂、0.5-1.5份减水剂、50-60份水；
所述纤维填料为改性钢纤维，其制备方法，包括如下步骤：
1)将钢纤维置于氢氧化钠水溶液中浸泡取出，依次用无水乙醇、水洗，得到预处理钢纤维；
2)将卡拉胶加入到水中，加热反应得到均一溶液，该溶液经N2脱气，依次加入丙烯酸甲酯、过硫酸铵，继续反应得到聚合物；将聚乙烯醇加入到水中搅拌后加入甘油得到聚乙烯醇甘油水溶液；然后再将上述聚合物加入到聚乙烯醇甘油水溶液中，继续搅拌；加入八水合氯化锆、氯化钾反应，冷却过滤，收集滤饼用水洗涤得到粘性聚合物；
3)将步骤2)得到的粘性聚合物与水混合加热，加入分散剂搅拌，加入步骤1)得到的预处理钢纤维，继续搅拌，加入巯基乙酸胺，超声处理后静置，然后取出固体物，用水清洗后干燥，得到改性钢纤维。
2.如权利要求1所述的适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料，其特征在于：所述水泥为普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥中的任意一种或两种及两种以上的混合。
3.如权利要求1所述的适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料，其特征在于，所述改性钢纤维的制备方法，包括如下步骤：
1)将200-300g钢纤维置于2-3mol/L氢氧化钠水溶液中浸泡2-4h后取出，依次用无水乙醇、水洗涤2-3次，得到预处理钢纤维；
2)将5-15g卡拉胶加入到100-200g水中，加热至60-100℃搅拌反应1-2h得到均一溶液，该溶液经N2脱气10-20min后，依次加入10-15g丙烯酸甲酯、5-8g过硫酸铵，在60-100℃下继续反应8-10h得到聚合物；将12-18g聚乙烯醇加入到150-250mL 80-100℃水中，搅拌1-2h后加入6-10g甘油得到聚乙烯醇甘油水溶液；然后再将上述聚合物加入到聚乙烯醇甘油水溶液中，在100-120℃继续搅拌0.5-1h；加入7-9g八水合氯化锆、4-8g氯化钾，在60-70℃反应0.5-1h，冷却至40-50℃过滤，收集滤饼用水洗涤2-3次得到粘性聚合物；
3)将5-8g步骤2)得到的粘性聚合物与200-400g水混合后，加热至60-80℃，加入0.5-1.5g分散剂，在600-800rpm下搅拌0.5-1.5h，加入20-30g步骤1)得到的预处理钢纤维，在60-80℃下继续搅拌10-20min后加入8-12g巯基乙酸胺，在室温、超声功率为200-400W、频率为30-40kHz下超声20-40min，再在室温下静置5-8h，然后取出固体物，并用水清洗后在60-80℃干燥10-12h，得到改性钢纤维。
4.如权利要求1或3所述的适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料，其特征在于：所述分散剂为质量比为3-5:5-8的十二烷基三甲基氯化铵与聚丙烯酸钠的混合物。
5.如权利要求1所述的适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料，其特征在于：所述增稠剂为硅灰、羟丙基甲基纤维素、邻苯二甲酸二丙烯酯中的一种。
6.如权利要求1-5任一项所述的适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1按配方称取各组分，将水泥、粉煤灰、膨润土、重质碳酸钙、石英砂、纤维填料混合并充分搅拌均匀，得到固体混合物；
S2将水加入到固体混合物中充分搅拌均匀；加入增稠剂、减水剂，继续充分搅拌，得到适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料。
7.如权利要求1-5任一项所述的适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料的灌浆填充施工方法，具体步骤如下：
(1)成孔：采用螺旋空压机钻100-300mm孔，钻至溶洞的洞底0.5-1mm为止；共施作两个，中间间距为800-1200mm，其中一个作为副灌孔；
(2)套管：预埋140-150mm孔径的钢套管于100-300mm孔中，埋设溶洞中部，并用夹具固定防止掉落，钢套管同时作为注浆管，上部预留足够长度与混凝土泵车泵管连接；用同样的方法埋设一条钢套管到溶洞顶下400-600mm的位置作为排气孔和二次灌浆孔；
(3)泵送注浆材料：上部灌浆管与泵车管连接后，直接泵送配制好的权利要求1-5任一项所述的适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料；在灌浆前，先对146mm管泵气通管；为保持二次灌浆孔贯通，需间隔进行通气防止堵塞；
(4)第一次灌浆完成后，对二次灌浆孔继续灌注注浆材料，作为第一次灌浆的补充。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310320639.7A CN116477898B (zh) | 2023-03-29 | 2023-03-29 | 一种适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310320639.7A CN116477898B (zh) | 2023-03-29 | 2023-03-29 | 一种适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116477898A true CN116477898A (zh) | 2023-07-25 |
| CN116477898B CN116477898B (zh) | 2023-11-17 |
Family
ID=87222326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310320639.7A Active CN116477898B (zh) | 2023-03-29 | 2023-03-29 | 一种适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116477898B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002355916A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-12-10 | Toto Ltd | 親水性材及び親水性部材と、それらの製造方法並びに親水性コーティング剤セット |
| CN107473624A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-12-15 | 浙江大学 | 一种基于硅烷表面处理后钢纤维的水泥基复合材料 |
| CN108585692A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-09-28 | 广州地铁设计研究院有限公司 | 一种适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料及灌浆填充施工方法 |
-
2023
- 2023-03-29 CN CN202310320639.7A patent/CN116477898B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002355916A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-12-10 | Toto Ltd | 親水性材及び親水性部材と、それらの製造方法並びに親水性コーティング剤セット |
| CN107473624A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-12-15 | 浙江大学 | 一种基于硅烷表面处理后钢纤维的水泥基复合材料 |
| CN108585692A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-09-28 | 广州地铁设计研究院有限公司 | 一种适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料及灌浆填充施工方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 葛秀涛: "《物理化学》", vol. 1, 中国科学技术大学出版社, pages: 269 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116477898B (zh) | 2023-11-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104478371B (zh) | 一种节能型混凝土裂缝修补剂 | |
| CN106007587B (zh) | 一种3d打印砂浆及其制备方法 | |
| CN101265068B (zh) | 一种胶凝材料石膏-水泥及其生产方法 | |
| CN100345791C (zh) | 一种墙体保温胶粉材料及其制备方法和使用方法 | |
| CN103979901B (zh) | 一种掺有磷渣粉的水泥基无收缩灌浆材料及使用方法 | |
| CN111253132B (zh) | 一种非开挖井室箱涵管道离心喷涂用聚合物环氧树脂组合砂浆专用材料 | |
| CN103803918A (zh) | 一种掺有瓷粉废料的水泥基微膨胀裂缝修补砂浆及使用方法 | |
| CN101130993A (zh) | 防渗墙墙体浆材与造墙工艺 | |
| KR100666312B1 (ko) | 폴리머 혼합시멘트 페이스트 조성물 및 이를 이용한프리캐스트 제품의 접합방법 | |
| CN107793098B (zh) | 一种高流动性快速修补砂浆 | |
| CN101104551A (zh) | 钢渣保温抹面砂浆 | |
| CN109896830B (zh) | 一种装配式预制构件无机粘结材料、制备方法及应用 | |
| CN112047708B (zh) | 一种喷射混凝土及其施工方法 | |
| CN101891440A (zh) | 墙体保温系统专用的以脱硫石膏为基料的罩面砂浆 | |
| CN108793935B (zh) | 预制干料喷射混凝土 | |
| CN112777960A (zh) | 一种高耐久性液体无碱速凝剂及其制备方法 | |
| CN108383454B (zh) | 一种防水型益胶泥 | |
| CN111807770A (zh) | 生态水泥高强灌浆料及制备方法 | |
| CN110698150B (zh) | 抗裂修补砂浆及其制备方法 | |
| CN115259802A (zh) | 一种兼具氯离子固化能力和韧性的海水海砂混凝土 | |
| CN101948289A (zh) | 一种建筑抹灰施工时冲筋用的砂浆及其施工方法 | |
| CN111116119A (zh) | 一种绿色高强韧性混凝土配方 | |
| CN116477898B (zh) | 一种适用于岩溶区充填溶、土洞的注浆材料及其应用 | |
| CN116730681A (zh) | 一种防开裂混凝土及其制备方法 | |
| CN116835949A (zh) | 一种高掺量、高强度电解锰渣基环保免烧砖及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |