System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种复合岩溶地层注浆堵水加固材料及制备方法和应用技术_技高网
当前位置: 首页 > 专利查询>山东大学专利>正文

一种复合岩溶地层注浆堵水加固材料及制备方法和应用技术

技术编号:42082035 阅读:6 留言:0更新日期:2024-07-19 16:59
本发明专利技术涉及一种复合岩溶地层注浆堵水加固材料及制备方法和应用,属于注浆材料技术领域。材料包括如下重量份的组分:煤矸石53~68份、水泥15~20份、黏土0~10份、膨润土1~2份和4~6份碱性激发剂。制备方法中,通过双液注浆技术分别注入混合浆料和碱性激发剂,使混合浆料和碱性激发剂在注浆孔口混合。本发明专利技术以煤矸石为主、少量水泥及粘土、膨润土为辅。具有体积安定性好、制造及使用成本低,易于制备可以进行长距离泵送,从而实现对注浆区域的有效封堵等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于注浆材料,具体涉及一种复合岩溶地层注浆堵水加固材料及制备方法和应用


技术介绍

1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、交通基础设施建设中,面临着地质环境极为复杂的跨江越海和多层次交互地层等诸多挑战,而隧道和地下工程建设更需应对“构造复杂、地质环境多变、灾害频发”的艰巨考验。在这一背景下,处理遭遇的断裂构造、溶洞溶腔等复合岩溶地层成为施工中的一项重要工程难题。

3、复合岩溶地层是指在同一地层同时存在岩溶作用和断层破碎带的复杂地质环境,复合岩溶地层具有强导水、软弱不均、含有空洞空腔等特点,在隧道掘进过程中极易发生突涌水灾害,增加了工程的复杂性、不确定性和施工风险。

4、复合岩溶地层在岩溶作用下会在溶解性岩石中形成宽大溶蚀裂隙,使注浆浆液难以留存。此外,岩溶地层中多受地下水的影响,如暗河、江流等,对注浆材料产生动水冲蚀作用。断层破碎带是复合岩溶地层的典型特点,会使附近的岩石破碎和变形,同时形成地下水通道连通远端水,导致浆液扩散无序且难以控制,造成浆液损失,也让注浆效果难以得到保障。

5、因此,制备具有固结密实特性,且能够抵抗侵蚀、体积安定性好、同时具备长距离泵送的特性的注浆材料是亟需克服的技术难题。

6、另一方面,我国电力工业的快速发展导致了大量煤矸石的急剧增加。到2010年,煤矸石排放量已经达到3亿吨,需要找到合适的利用途径。

<br/>

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足,本专利技术的目的是提供一种复合岩溶地层注浆堵水加固材料及制备方法和应用,大量消耗煤矸石制备注浆材料,能够应用于复合岩溶地层的堵水加固。

2、为了实现上述目的,本专利技术的技术方案为:

3、第一方面,一种复合岩溶地层注浆堵水加固材料,包括如下重量份的组分:

4、煤矸石53~68份、水泥15~20份、黏土5~10份、膨润土1~2份和4~6份碱性激发剂。

5、可选的,由如下重量份的组分制成:煤矸石68份、水泥20份、黏土10份、膨润土2份和5份碱性激发剂。

6、第二方面,上述复合岩溶地层注浆堵水加固材料的制备方法,包括以下步骤:

7、s1、将煤矸石破碎为粒径小于10mm的颗粒;

8、s2、将煤矸石颗粒、水泥、黏土和膨润土进行粉磨获得混合粉料,获得的混合粉料在80μm筛中余留物小于10%;

9、s3、将混合粉料与水按照水灰比为1:1的比例混合获得混合浆料,混合浆料和碱性激发剂混合,成为复合岩溶地层注浆堵水加固材料。

10、可选的,s3中,通过双液注浆技术分别注入混合浆料和碱性激发剂,使混合浆料和碱性激发剂在注浆孔口混合。

11、第三方面,上述的复合岩溶地层注浆堵水加固材料和/或复合岩溶地层注浆堵水加固材料的制备方法的应用,其特征在于,包括步骤:

12、s4、在复合岩溶地层中确定注浆孔位,设置钻机与注浆设备;

13、s5、采用钻机在注浆孔位钻孔,利用注浆设备在注浆孔位进行双液注浆,双液注浆过程中混合浆料和碱性激发剂到达在注浆孔之前分离输送,在到达注浆孔内部之后混合凝结为堵水加固材料;

14、s6、考察是否需要重复注浆,若需要,则进行重复注浆,若不需要,则移动注浆位置,在新的注浆孔位重复步骤s4~s6,至复合岩溶地层区域注浆完毕。

15、本专利技术的有益效果为:

16、1.本专利技术的组分以煤矸石为主、少量水泥及粘土、膨润土为辅。其中煤矸石主要为燃煤热电厂每年所排放的煤矸石,水泥为硅酸盐水泥,具有体积安定性好、制造及使用成本低,易于制备且可以结合现场材料进行改善、可以进行长距离泵送,从而实现对注浆区域的有效封堵等优点。

17、2.本专利技术通过对原材料级配进行控制,加入粘土和膨润土适当提高其流动性同时加入碱性激发剂来激发注浆材料的活性,能够保证长距离运输特性,适用于在复合岩溶地层中的应用。

本文档来自技高网
...

【技术保护点】

1.一种复合岩溶地层注浆堵水加固材料,其特征在于,包括如下重量份的组分:

2.如权利要求1所述的复合岩溶地层注浆堵水加固材料,其特征在于,所述黏土为硅酸盐矿物风化后形成,成分包括硅氧化物、铝氧化物和镁氧化物;

3.如权利要求2所述的复合岩溶地层注浆堵水加固材料,其特征在于,所述黏土的不均匀系数为8.68,曲率系数为1.45。

4.如权利要求1所述的复合岩溶地层注浆堵水加固材料,其特征在于,所述膨润土为成分包括蒙脱石的非金属矿产,与水混合后能分散成具有黏滞性、触变性和润滑性的胶凝状和悬浮状;优选的,膨润土选用钠基膨润土。

5.如权利要求1所述的复合岩溶地层注浆堵水加固材料,其特征在于,所述碱性激发剂包括氢氧化钠和水玻璃。

6.如权利要求1所述的复合岩溶地层注浆堵水加固材料,其特征在于,标准养护条件下养护,3d强度为1.64MPa,7d强度为5.16MPa。

7.如权利要求1-6任一所述的复合岩溶地层注浆堵水加固材料,其特征在于,由如下重量份的组分制成:煤矸石68份、水泥20份、黏土10份、膨润土2份和5份碱性激发剂。

8.如权利要求1-7任一所述的复合岩溶地层注浆堵水加固材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

9.如权利要求7所述的复合岩溶地层注浆堵水加固材料的制备方法,其特征在于,S3中,通过双液注浆技术分别注入混合浆料和碱性激发剂,使混合浆料和碱性激发剂在注浆孔口混合。

10.一种如权利要求1-7任一所述的复合岩溶地层注浆堵水加固材料和/或如权利要求8-9任一所述的复合岩溶地层注浆堵水加固材料的制备方法的应用,其特征在于,包括步骤:

...

【技术特征摘要】

1.一种复合岩溶地层注浆堵水加固材料,其特征在于,包括如下重量份的组分:

2.如权利要求1所述的复合岩溶地层注浆堵水加固材料,其特征在于,所述黏土为硅酸盐矿物风化后形成,成分包括硅氧化物、铝氧化物和镁氧化物;

3.如权利要求2所述的复合岩溶地层注浆堵水加固材料,其特征在于,所述黏土的不均匀系数为8.68,曲率系数为1.45。

4.如权利要求1所述的复合岩溶地层注浆堵水加固材料,其特征在于,所述膨润土为成分包括蒙脱石的非金属矿产,与水混合后能分散成具有黏滞性、触变性和润滑性的胶凝状和悬浮状;优选的,膨润土选用钠基膨润土。

5.如权利要求1所述的复合岩溶地层注浆堵水加固材料,其特征在于,所述碱性激发剂包括氢氧化钠和水玻璃。

6.如权利要求1所述的复合岩溶地层注浆堵水加固...

【专利技术属性】
技术研发人员:白继文高芯燚徐敬广孙雪兵苏培森王国良刘人太陈孟军刘衍凯王孟赵笃坤
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1