一种防渗抗蚀水泥‑粘土固化浆液及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种防渗抗蚀水泥‑粘土固化浆液，以重量份数计，由以下原料组成：普通粘土（干土）25‑30份、高岭土6‑8份、水泥3‑6份、固化剂1‑3.5份、早强剂0.5‑1.5份、有机类稳定剂0.01‑0.1份和水55‑60份。本发明专利技术在粘土‑水泥浆液中加入固化剂、早强剂、稳定剂后，使粘结较差的粘土浆液成为一种具有凝结时间短、抗冲蚀能力强、流动性好且施工简单而廉价的防渗抗蚀粘土固化浆液，解决了水泥浆液在土石坝中固结边界融合性差，以及岩土工程中存在的地基加固、止水堵漏、防塌防沉的工程质量与可靠性等难题。

An anti corrosion cement clay cement slurry and preparation method thereof

The invention relates to a waterproof and corrosion resistant cement clay cement slurry, by weight, is composed of the following raw materials: ordinary clay (dry soil) 25 30 copies, 8 copies, 6 kaolin cement 3 6 copies, 3.5 copies, 1 curing agent early strength agent 0.5 1.5, organic 0.01 0.1 stabilizer and water 55 60. The present invention, the curing agent is added in the clay cement grout in early strength agent, stabilizer, the clay slurry poor bond has become a kind of condensation cut-off time is short, anti erosion ability, good fluidity and simple construction and cheap corrosion clay cement slurry, cement slurry to solve poor fusion in Embankment Consolidation dam reinforcement, and the existence of boundary, in geotechnical engineering, the foundation of water plugging anti sloughing antisettling engineering quality and reliability problems.

【技术实现步骤摘要】
一种防渗抗蚀水泥-粘土固化浆液及其制备方法
本专利技术涉及水利水电学科岩土工程材料的
，具体是涉及一种防渗抗蚀水泥-粘土固化浆液及其制备方法，属于灌浆材料
，适用于水库、山塘、堤防、尾矿坝等工程的防渗或充填加固处理。
技术介绍
我国大大小小的山塘、水库、堤防大多修建于上世纪60年代前后，鉴于当时的物力财力和技术水平，坝体大多采用土坝。由于历史原因当时水利工程坝基清基质量差，坝体填筑材料填筑质量差，并存在白蚁老鼠啃噬隐患，加之年久失修，均渗漏严重，有的甚至形成了管涌，严重危及水利经济与民生发展，山塘、水库、堤防治理已刻不容缓。面对如此严峻的形势，我国提出要加快推进水利科技创新。一般情况下，在土石坝中存在细小或中等以上裂隙时，常采用水泥-粘土浆或水泥浆进行坝体加固或止水堵漏；目前虽然对水泥浆或水泥-粘土浆劈裂灌浆技术研究较多，但仍存在较多问题。普通水泥浆液的凝固时间较短、强度高，但可灌性差，成本高，弹性模量较高，硬化水泥浆液结石体脆性大、收缩大，与周边的坝体土很难相适应，不能适应较大的变形而引起应力集中，产生拉应力，容易形成新的裂缝，在相对柔性的坝体注浆中质量难以保证，普通水泥浆液难以满足实际要求，需要对普通水泥浆液进行改良。此外，为解决土石坝的渗漏现象，常采用灌浆技术进行堵漏止水处理。常规土石坝坝体灌浆材料采用粘土浆，粘土浆凝结时间长，加上需要分段多次复灌，两次灌浆时间至少5天，生产效率极低。为了加速浆液凝固，掺入适当的水泥，小的掺量效果不明显，大的掺量普通水泥灌浆，存在水泥颗粒较粗、流动性差、浆液-土体固结边界融合性差，容易产生新的裂缝等问题。再者，传统水泥-粘土浆液，其主要成分为粘土、水泥，再加上水玻璃等添加剂，在进行地下（如土石坝、堤坝等）防渗处理时，由于地下水的稀释、流动、冲刷等，导致浆液容易顺缝跑，增加了灌浆难度，虽然相对普通水泥浆液弹性模量有所降低，但仍存在土坝与浆液相容性差的问题，且易离析、凝固速率不可控、凝固后体积收缩大、工程成本高等困难，影响施工效果，提高了施工成本，给坝体灌浆带来了一定的困难。随着经济的发展，国内对环保的重视程度越来越高，环保制度越来越规范，对工业副产品的要求越来越严格。因此，国内外学者纷纷认识到对粉煤灰、矿渣、赤泥等工业副产品在混凝土中的回收利用研究较多，而在灌浆材料领域研究相对较少。
技术实现思路
针对现有技术的上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种防渗抗蚀水泥-粘土固化浆液及其制备方法，在粘土-水泥浆液中加入固化剂、早强剂、稳定剂后，使粘结较差的粘土浆液成为一种具有凝结时间短、抗地下水冲刷能力强、抗盐侵蚀能力强、流动性好且施工简单而廉价的防渗抗蚀粘土固化浆液，解决了水泥浆液在土石坝中固结边界融合性差，粘土浆液短时间内难以固结，以及岩土工程中存在的地基加固、止水堵漏、防塌防沉的工程质量与可靠性等难题。为达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种防渗抗蚀水泥-粘土固化浆液，以重量份数计，由以下原料组成：普通粘土（干土）25-30份高岭土6-8份水泥3-6份固化剂1-3.5份早强剂0.5-1.5份有机类稳定剂0.01-0.1份水55-60份。所述的普通粘土采用粘粒含量＞25%的粘土为基本原料。所述的高岭土不低于1250目，二氧化硅含量不少于52%。所述的水泥为P.O42.5的普通硅酸盐水泥。所述的固化剂为活性氧化硅和工业废渣研磨成通过80目筛的混合料，掺入激发剂石灰，混合均匀；所述的工业废渣为粉煤灰、赤泥或矿粉中的一种或几种。所述的活性氧化硅为0.1-0.5份，所述的石灰为0.5-1份，所述的工业废渣为1-3份。所述的早强剂为氯化钙、三乙醇胺、硅酸钠、硫酸钙或硫酸铝钾中的一种或几种。所述的有机类稳定剂为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、钠羟甲基纤维素或丙烯酸纳中的一种或几种。所述防渗抗蚀水泥-粘土固化浆液的粘度为21～52s。一种防渗抗蚀水泥-粘土固化浆液的制备方法，包括以下步骤：（1）将活性氧化硅和工业废渣研磨一定时间，过60-100目筛，形成混合料；（2）在混合料中掺入激发剂石灰，搅拌至均匀，形成固化剂；（3）将粘土、高岭土同时放入搅拌机中，加入水，慢速搅拌5min，生成1.25-1.4g/cm3的粘土浆，然后加入水泥搅拌1min至均匀，形成水泥-粘土浆；（4）向水泥-粘土浆中直接加入固化剂和早强剂，搅拌均匀，再加入已溶解的稳定剂，快速搅拌50-60s，即生成可用的防渗抗蚀粘土固化浆液。本专利技术的防渗抗蚀水泥-粘土固化浆液及其制备方法，与现有技术相比具有如下有益效果：1、抗渗和耐久性效果明显。一般的粘土浆液或水泥-粘土浆液膨胀性不明显，收缩大；本专利技术掺入硫酸盐类材料，为生成难溶于水、膨化系数较大的钙矾石晶体提供条件，在同样配比、同等条件下，本专利技术的膨胀效果明显，从而使浆液结石体更为密实，起到更好的抗渗和耐久性效果。2、良好的流变性能。本专利技术的固化浆液流动性较好，可以调整流动性参数来使其符合现场实际操作要求。3、良好的稳定性。本专利技术的水泥-粘土固化浆液在拌入大量水后不易发生离析现象，稳定性好，在地下水条件下能起到止水的效果，且流失较少，从而节约了注浆成本。4、节约成本。可使用施工现场满足要求的粘土为基本原料，节约材料成本和运输成本；此外，使用粉煤灰、赤泥或矿粉等工业废渣作为固化剂原料，既可变废为宝，又低碳环保，成本相对较低，在同等条件下可节约灌浆材料中固化剂的成本。5、凝结时间可调，满足要求。水泥-粘土固化浆液根据施工要求，初凝时间从几十分钟到十几小时可调。6、变形协调性好。水泥-粘土固化浆液凝固后与坝体土土性接近，具有变形一致性好，减少拉裂裂缝。7、操作简单，无特殊操作要求，现场施工方便。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。实施例1实施例1的防渗抗蚀水泥-粘土固化浆液，原料配比（100份为基数）为粘粒含量26.2%的普通粘土（干土）25份、高岭土6.5份、P.O42.5的普通硅酸盐水泥6份、固化剂（活性氧化硅、II级粉煤灰、石灰）1.8份、早强剂（氯化钙、三乙醇胺、硅酸钠、硫酸钙、硫酸铝钾）0.65份、有机类稳定剂（聚丙烯酰胺）0.05份和水60份。材料重量份数（100份为基数）的组分具体如下：普通粘土（干土）25份高岭土6.5份P．O42.5普通硅酸盐水泥6份活性氧化硅0.3份II级粉煤灰1份石灰0.5份氯化钙0.2份三乙醇胺0.05份硅酸钠0.1份硫酸铝钾0.1份硫酸钙0.2份聚丙烯酰胺0.05份水60份将活性氧化硅和II级粉煤灰在球磨机中研磨10min，过80目筛，形成混合料，在混合料中掺入激发剂石灰，搅拌至均匀，形成固化剂；然后将普通粘土、高岭土同时放入搅拌机中，加入水，搅拌5min，生成粘土浆，密度为1.287g/cm3，然后加入P.O42.5普通硅酸盐水泥，搅拌1min形成水泥-粘土浆；向水泥-粘土浆中直接加入已称好的固化剂、氯化钙、三乙醇胺、硅酸钠、硫酸钙、硫酸铝钾，搅拌均匀，再加入溶解的聚丙烯酰胺，快速搅拌60s。生成的水泥-粘土固化浆液粘度为35s，标准养护条件下初凝时间960min，终凝时间1440min，析水率0.2%，标准养护7d后无侧限抗压强度为151kPa，剪切强度c=32kPa本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防渗抗蚀水泥‑粘土固化浆液，其特征在于以重量份数计，由以下原料组成：普通粘土（干土）  25‑30份高岭土          6‑8份水泥            3‑6份固化剂          1‑3.5份早强剂          0.5‑1.5份有机类稳定剂    0.01‑0.1份水              55‑60份。

【技术特征摘要】
1.一种防渗抗蚀水泥-粘土固化浆液，其特征在于以重量份数计，由以下原料组成：普通粘土（干土）25-30份高岭土6-8份水泥3-6份固化剂1-3.5份早强剂0.5-1.5份有机类稳定剂0.01-0.1份水55-60份。2.如权利要求1所述的防渗抗蚀水泥-粘土固化浆液，其特征在于：所述的普通粘土采用粘粒含量＞25%的粘土为基本原料。3.如权利要求1所述的防渗抗蚀水泥-粘土固化浆液，其特征在于：所述的高岭土不低于1250目，二氧化硅含量不低于52%。4.如权利要求1所述的防渗抗蚀水泥-粘土固化浆液，其特征在于：所述的水泥为P.O42.5的普通硅酸盐水泥。5.如权利要求1所述的防渗抗蚀水泥-粘土固化浆液，其特征在于：所述的固化剂为活性氧化硅和工业废渣研磨成通过80目筛的混合料，掺入激发剂石灰，混合均匀；所述的工业废渣为粉煤灰、赤泥或矿粉中的一种或几种。6.如权利要求5所述的防渗抗蚀水泥-粘土固化浆液，其特征在于：所述的活性氧化硅为0.1-0.5份，所述的石灰为0.5-1份，所述的工业废渣...

【专利技术属性】
技术研发人员：史燕南，李红文，张超杰，陶加杰，江晓益，陈星，许小杰，吴文华，俞炯奇，杨炜，
申请(专利权)人：浙江广川工程咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33