一种基于盾构泥的溶洞填充材料及制备方法技术

本发明专利技术提供一种基于盾构泥的溶洞填充材料及制备方法，涉及建筑材料技术领域。本发明专利技术的基于盾构泥的溶洞填充材料，包括以下重量份数的原料：水泥0.15‑0.4份，粉煤灰0.03‑0.06份，矿粉0.013‑0.03份，絮凝剂0.01‑0.037份，盾构泥1份，减水剂0.005‑0.01份，早强剂0.005‑0.01份；所述盾构泥为包括石灰系沉积岩、泥质胶结砂岩和砾岩的废弃盾构泥。本发明专利技术的溶洞填充材料，具有绿色环保、经济，水下不分散性好、抗压强度高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于盾构泥的溶洞填充材料及制备方法
本专利技术涉及建筑材料
，特别是涉及一种基于盾构泥的溶洞填充材料及制备方法。
技术介绍
我国灰岩分布面积较广，岩溶地层被次生的风化或残积物所填充、覆盖，深埋于地下，给各种岩土地下工程带来了不可预见的风险，直接影响工程质量和施工安全。随着我国经济的快速发展，各地基础设施建设规模的不断加大，在基础设施建设过程中不可避免地会遇到岩溶问题带来的施工风险，严重影响着我国基础设施的建设和发展。现阶段，溶洞回填处理岩溶问题已经是非常普及的方法，传统回填施工工艺复杂，施工难度较大，回填工期较长，回填的质量难以控制。多数工程为确保回填质量只好采用素混凝土进行回填，素混凝土造价较高、难度较大，给后期施工带来困难。因此，发开一种便于施工、节约成本，绿色经济的回填材料，显得至关重要。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种基于盾构泥的溶洞填充材料，采用盾构施工过程中产生的废弃盾构泥作为主要原料，通过调整原料组成和配比，使材料具有水下不分散性好、抗压强度高的优点。一种基于盾构泥的溶洞填充材料，包括以下重量份数的原料：所述盾构泥为包括石灰系沉积岩、泥质胶结砂岩和砾岩的废弃盾构泥，其中，含石量小于70％。上述溶洞填充材料，以废弃盾构泥作为主要原料，与其它原料配合，通过调整合适的配比，提升材料的水下不分散性和抗压强度；本专利技术所使用的盾构泥是基建过程中产生的废弃盾构泥，废物利用，有利于保护环境；该盾构泥中含有石灰系沉积岩、泥质胶结砂岩和砾岩，主要成分是二氧化硅、多水高岭土以及少量的含铁矿物质，絮凝剂使其与二氧化硅表面生成离子键或共价键，起到压缩双电层，吸附岩石颗粒和保护原材料的作用。同时，土颗粒之间、土与骨料之间，可通过絮凝剂的高分子长链的“桥架”作用，使拌合物形成稳定的空间柔性网络结构，提高新拌填充材料的黏聚力，限制新拌填充材料的分散、离析及避免土的流失，盾构泥的颗粒级配比较均匀，较大粒径的颗粒均匀分布在盾构泥内部，可较好的起到骨架作用，较细的颗粒填充在骨架颗粒之间，大小颗粒粘结在一起，形成小基团状态分布，使本专利技术的溶洞填充材料具有水下不分散性好、抗压强度高的优点。在其中一个实施例中，还包括水0.22-0.45份。在其中一个实施例中，所述水泥选自硅酸盐水泥42.5。在其中一个实施例中，所述粉煤灰选自国标二级粉煤灰。在其中一个实施例中，所述矿粉选自S95级矿粉。在其中一个实施例中，所述絮凝剂选自UWB-Ⅱ型水下不分散混凝土絮凝剂。该UWB-Ⅱ型水下不分散混凝土絮凝剂为中石油总院生产。在其中一个实施例中，所述减水剂选自混凝土聚羧酸减水剂。优选地，采用普通型混凝土聚羧酸减水剂，如广州建盛生产的JS-3000聚羧酸减水剂。在其中一个实施例中，所述早强剂选自氯盐类早强剂。氯盐类早强剂选自：氯化钙、氯化钠、氯化钾、氧化胺、氯化铁、氯化铝的一种或多种。在其中一个实施例中，所述溶洞填充材料包括以下重量份数的原料：本专利技术一方面还提供一种上述基于盾构泥的溶洞填充材料的制备方法，包括以下步骤：将水泥、粉煤灰、矿粉、絮凝剂、盾构泥、减水剂、早强剂和水混合均匀，即得基于盾构泥的溶洞填充材料。上述方法制备得到的溶洞填充材料，具有水下不分散性好、抗压强度高的优点，可以应用于溶洞回填，大大降低了溶洞回填的成本，不会给后期施工增加困难。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的溶洞填充材料，以废弃盾构泥作为主要原料，与其它原料配合，通过调整合适的配比，提升材料的水下不分散性和抗压强度；本专利技术所使用的盾构泥是基建过程中产生的废弃盾构泥，废物利用，有利于保护环境；该盾构泥中含有石灰系沉积岩、泥质胶结砂岩和砾岩，主要成分是二氧化硅、多水高岭土以及少量的含铁矿物质，絮凝剂使其与二氧化硅表面生成离子键或共价键，起到压缩双电层，吸附岩石颗粒和保护原材料的作用。同时，土颗粒之间、土与骨料之间，可通过絮凝剂的高分子长链的“桥架”作用，使拌合物形成稳定的空间柔性网络结构，提高新拌填充材料的黏聚力，限制新拌填充材料的分散、离析及避免土的流失，盾构泥的颗粒级配比较均匀，较大粒径的颗粒均匀分布在盾构泥内部，可较好的起到骨架作用，较细的颗粒填充在骨架颗粒之间，大小颗粒粘结在一起，形成小基团状态分布，使本专利技术的溶洞填充材料具有水下不分散性好、抗压强度高的优点。本专利技术的制备方法得到的溶洞填充材料，具有水下不分散性好、抗压强度高的优点，可以应用于溶洞回填，大大降低了溶洞回填的成本，不会给后期施工增加困难。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将结合较佳的实施例对本专利技术进行更全面的描述。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。实施例1一种基于盾构泥的溶洞填充材料，通过以下方法制备得到：(1)称取286g硅酸盐水泥42.5、57g国标二级粉煤灰、21gS95级矿粉、14gUWB-Ⅱ型水下不分散混凝土絮凝剂、1000g盾构泥、10g普通型混凝土聚羧酸减水剂(JS-3000)、10g氯化铁(早强剂)；其中，盾构泥是由石灰系沉积岩、泥质胶结砂岩和砾岩组成的废弃盾构泥；(2)将以上原料混合均匀，加入429g水，搅拌均匀，即得。实施例2一种基于盾构泥的溶洞填充材料，通过以下方法制备得到：(1)称取357g硅酸盐水泥42.5、71g国标二级粉煤灰、21gS95级矿粉、14gUWB-Ⅱ型水下不分散混凝土絮凝剂、1000g盾构泥、10g普通型混凝土聚羧酸减水剂(JS-3000)、10g氯化钙(早强剂)；其中，盾构泥是由石灰系沉积岩、泥质胶结砂岩和砾岩组成的废弃盾构泥；(2)将以上原料混合均匀，加入357g水，搅拌均匀，即得。实施例3一种基于盾构泥的溶洞填充材料，通过以下方法制备得到：(1)称取175g硅酸盐水泥42.5、38g国标二级粉煤灰、21gS95级矿粉、32gUWB-Ⅱ型水下不分散混凝土絮凝剂、1000g盾构泥、8g普通型混凝土聚羧酸减水剂(JS-3000)、8g氯化铁(早强剂)；其中，盾构泥是由石灰系沉积岩、泥质胶结砂岩和砾岩组成的废弃盾构泥；(2)将以上原料混合均匀，加入302g水，搅拌均匀，即得。实施例4一种基于盾构泥的溶洞填充材料，通过以下方法制备得到：(1)称取227g硅酸盐水泥42.5、45g国标二级粉煤灰、18gS95级矿粉、37gUWB-Ⅱ型水下不分散混凝土絮凝剂、1000g盾构泥、8g普通型混凝土聚羧酸减水剂(JS-3000)、8g氯化钾(早强剂)；其中，盾构泥是由石灰系沉积岩、泥质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于盾构泥的溶洞填充材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：/n

【技术特征摘要】
1.一种基于盾构泥的溶洞填充材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：



所述盾构泥为包括石灰系沉积岩、泥质胶结砂岩和砾岩的废弃盾构泥，其中，含石量小于70％。


2.根据权利要求1所述的基于盾构泥的溶洞填充材料，其特征在于，还包括水0.22-0.45份。


3.根据权利要求1所述的基于盾构泥的溶洞填充材料，其特征在于，所述水泥选自硅酸盐水泥42.5。


4.根据权利要求1所述的基于盾构泥的溶洞填充材料，其特征在于，所述粉煤灰选自国标二级粉煤灰。


5.根据权利要求1所述的基于盾构泥的溶洞填充材料，其特征在于，所述矿粉选自S95级矿粉。


6.根据权利要求1所述的基于盾构泥的溶洞填...

【专利技术属性】
技术研发人员：农兴中，阮艳妹，罗旭，卢晓智，林珊，麦家儿，杨德春，
申请(专利权)人：广州地铁设计研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44