一种高强度低黏度注浆材料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高强度低黏度注浆材料的制备方法，包括以下质量分数的原料组成：P

【技术实现步骤摘要】
一种高强度低黏度注浆材料的制备方法


[0001]本专利技术属于注浆材料领域，特别涉及一种高强度低黏度注浆材料的制备方法。

技术介绍

[0002]注浆技术是将一种或几种材料配制成浆液，用泵送设备将其注入裂隙性含水层或软弱松散地层中凝固胶结，起堵水或加固作用的技术。该技术不仅应用于地下工程也应用于地面工程。在地下工程施工中，有时会遇到裂隙含水层、灰岩溶洞、断层破碎带、软岩、松软土层、淤泥地层、流砂层，以及透水陷落柱等极为复杂地层，这些地层含水丰富、涌水量大，容易引起突水、坍塌、冒落等事故，给机械化施工带来困难，影响工程进度与质量，增加工程成本，有的造成淹井、淹矿事故，严重的还会造成人员伤亡。通过采用注浆技术，可以对这些工程风险进行有效的防范和治理，从而提高了工程施工过程中的安全性，也保障整个工程的有效进行。
[0003]注浆材料是注浆技术中不可缺少的组成部分，对于地下工程注浆而言，注浆材料的选择尤为重要。目前常用的注浆浆液有纯水泥浆液和化学浆液。化学浆液成本高，且大部分有毒,会对环境造成污染。因此在地下工程应用上受到了限制。纯水泥浆液虽然价格便宜，无毒无污染、但析水率高、稳定性差，为了使工业可持续发展,满足地下工程施工环境的特殊需求,需研制出一种绿色环保的注浆材料。
[0004]工业废渣主要包括粉煤灰,矿渣,硅灰,煤渣,煤矸石等。这些工业废渣大部分都通过直接堆弃或简单填埋进行处理，不仅浪费资源而且污染环境。通过将工业废渣合理化应用，不仅可以节约资源，变废为宝,还可以起到绿色环保的作用。
[0005]由于单掺掺合料的注浆材料无法满足浆液强度高黏度低等性能要求，不同掺合料的不同掺量对注浆材料的工作性能也会有所差异，如何找到最优掺合料和最佳掺量从而提高注浆材料的工作性能，是非常值得进一步的研究。因此，如何配制出一种高强度低黏度的新型注浆浆液并满足注浆材料工作性能的要求同样有待深入研究。

技术实现思路

[0006]为了解决当前水泥基注浆材料的缺点和不足，本专利技术提供一种高强度低黏度注浆材料的制备方法。本专利技术所述方法将超细矿渣粉和硅灰有效结合制备新型注浆浆液，与传统的方法相比，本方法操作简单，环境污染小，能有效地改善水泥基注浆材料的制备技术。
[0007]为了实现上述技术目的，专利技术是通过以下技术方案予以实现的：
[0008]一种高强度低黏度注浆材料，包括以下质量分数的原料组成：P
·
O42.5普通硅酸盐水泥66～74％、超细矿渣粉18～22％、硅灰8～12％、减水剂0.16～0.20％和水60～70％。
[0009]作为优选，所述超细矿渣粉活性指数(28d)≥105，其比表面积为976m2/kg，密度为2.90g/cm3[0010]作为优选，所述硅灰为SiO2≥95％，其比表面积为24.5m2/g，密度为2.33g/cm3。
[0011]作为优选，所述减水剂为减水率≥5％的聚羧酸减水剂。
[0012]本专利技术提供了一种高强度低黏度注浆材料的制备方法，具体包括如下步骤：
[0013](1)按质量分数，将称量好的普通硅酸盐水泥、超细矿渣粉和硅灰依次倒入NJ
‑
160A水泥净浆搅拌机内，干拌1～2分钟至混合均匀。
[0014](2)按质量分数，将称量准确的减水剂和水混合均匀，倒入搅拌机内，搅拌2～3分钟，得到复合注浆浆液。
[0015](3)对制备好的注浆浆液进行结石率、黏度、流动度等基本物理性能试验。
[0016](4)将制备好的浆液浇筑到40mm
×
40mm
×
160mm三联塑料模具内，然后用抹刀抹平试样表面，放入标准养护室养护24h拆模，在将拆模后的试样移入标准养护室进行水养28d，养护室内相对湿度不小于95％，温度易控制在20
±
2℃，即得到新型注浆材料。
[0017]本专利技术与现有技术相比，具有如下的有益效果：
[0018](1)本专利技术提出的高强度低黏度注浆材料，可提高材料的抗折性和抗压性，所述超细矿渣粉和硅灰的加入显著提高了材料的力学性能。
[0019](2)本专利技术提出的高强度低黏度注浆材料，其较大的水灰比特性可以降低注浆浆液的黏度，提高流动性，从而更好地注入微小岩土体孔隙中。
[0020](3)本专利技术制备方法操作简单，提高工业废料的利用率，降低成本，可广泛用于地下工程如：裂隙含水层、灰岩溶洞、断层破碎带、软岩、松软土层、淤泥地层、流砂层，以及透水陷落柱等极为复杂地层。
附图说明
[0021]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0022]图1为本专利技术的试验流程图，图2为成型后养护28d的试样图。
具体实施方式
[0023]以下通过实施例形式，对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明，但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下实施例，凡基于本专利技术上述内容所属实现的技术均属于本专利技术的范围。
[0024]以下实施例中基本物理性能测试采用的方法如下：
[0025]根据《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(SL/T 62
‑
2020)的要求测得浆液的结石率、黏度和流动度；试件抗压强度和抗折强度测试参照《水泥胶砂强度检测方法(ISO法)》(GB/T17671
‑
2020)的标准进行，仪器选用DYE
‑
300
‑
10S型水泥胶砂抗压、抗折一体机进行测试。
[0026]实施例1
[0027]一种高强度低黏度注浆材料，包括以下质量分数的原料组成：P
·
O42.5普通硅酸盐水泥72％、超细矿渣粉18％、硅灰10％、减水剂0.20％和水65％。
[0028]其中，所述超细矿渣粉活性指数(28d)≥105，其比表面积为976m2/kg，密度为2.90g/cm3；硅灰为SiO2≥95％，其比表面积为24.5m2/g，密度为2.33g/cm3；减水剂为减水率≥25％的聚羧酸减水剂。
[0029]本专利技术提供了一种高强度低黏度注浆材料的制备方法，具体包括如下步骤：
[0030](1)按质量分数，将称量好的普通硅酸盐水泥、超细矿渣粉和硅灰依次倒入NJ
‑
160A水泥净浆搅拌机内，干拌1～2分钟至混合均匀。
[0031](2)按质量分数，将称量准确的减水剂和水混合均匀，倒入搅拌机内，搅拌2～3分钟，得到复合注浆浆液。
[0032](3)对制备好的注浆浆液进行结石率、黏度、流动度等基本物理性能试验。
[0033](4)将制备好的浆液浇筑到40mm
×
40mm
×
160mm三联塑料模具内，然后用抹刀抹平试样表面，放入标准养护室养护24h拆模，然后将拆模后的试样移入标准养护室进行水养28d，养护室内相对湿度不小于95％，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度低黏度注浆材料，其特征在于，包括以下质量分数的原料组成：P
·
O42.5普通硅酸盐水泥66～74％、超细矿渣粉18～22％、硅灰8～12％、减水剂0.16～0.20％和水60～70％。2.根据权利要求1所述的高强度低黏度注浆材料，其特征在于，包括以下质量分数的原料组成：P
·
O42.5普通硅酸盐水泥68％、超细矿渣粉20％、硅灰12％、减水剂0.16％和水70％。3.根据权利要求1所述的高强度低黏度注浆材料，其特征在于，所述超细矿渣粉活性指数(28d)≥105，其比表面积为976m2/g，密度为2.90g/cm3。4.根据权利要求1所述的高强度低黏度注浆材料，其特征在于，所述硅灰为SiO2≥95％比表面积为24.5m2/g，密度为2.33g/cm3。5.根据权利要求1所述的高强度低黏度注浆材料，其特征在于，所述减水剂为...

【专利技术属性】
技术研发人员：李标，马芹永，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：