【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及注浆填料，具体涉及一种适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料。
技术介绍
1、在隧道建设施工过程中，盾构法因施工效率高、安全可靠、对自然环境干扰小，已经成为当今隧道建设的主要手段；在盾构施工过程中，管片与土地之间会形成壁后空隙，为保证施工安全，进行壁后同步注浆是必不可少的工序。富水岩溶地层具有硬岩强度较高，岩石饱和单轴极限抗压强度高的特点，适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料需具备高强高韧、高抗渗、长期耐水化的优点。此外，如何提高减水剂的减水效率、改善注浆材料的分散性仍然是亟须解决的技术问题。
2、专利申请cn117567124a公开了绿色无机韧性tbm壁后注浆材料及其应用。tbm壁后注浆材料包括水泥、粉煤灰、脱硫石膏、膨润土、水性聚氨酯乳液、玻璃纤维等。在注浆材料中引入水性聚氨酯乳液，从而提高注浆材料的力学性能；但是，相较于无机材料，有机聚酯对于改善注浆材料的力学性能有限；而改性玻璃纤维的加入只会进一步降低制备的注浆材料各组分的分散性能和减水性。
3、针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料，用于解决现有技术中适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料力学性能差、分散性和减水性差技术问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料，包括按照重量份的以下组成：2000份的水泥、800份的水、1
4、进一步地，所述改性无机粉体材料的制备方法，包括以下步骤：
5、s1、将粉煤灰漂珠、轻质碳酸钙和硅灰石混合，加入到行星式球磨仪中球磨研磨得到粒径为30-40μm的混合无机粉体；
6、s2、在-10℃下，10-20g的四甲基硅烷在氯气氛围下，进行紫外光照射，得到多氯甲基硅烷；
7、s3、在上述多氯甲基硅烷中加入混合无机粉体，在-20℃下混合搅拌1-2h，得到改性无机粉体。
8、进一步地，步骤s1中，粉煤灰漂珠、轻质碳酸钙和硅灰石的用量比为100-120g:10120g:200-210g。
9、进一步地，步骤s2中，紫外光照射的频率为30-60kw、紫外线照射时长为30-60min；步骤s3中，混合无机粉体的用量为200g，混合搅拌的转速为100-200r/min。
10、进一步地，所述改性减水剂的制备方法，包括以下步骤：
11、a1、聚乙二醇单甲醚、丙烯酸、催化剂对甲苯磺酸和带水剂环己烷混合均匀，在120-140℃下，进行回流反应2-4h，得到酯化单体；
12、a2、过硫酸铵和去离子水混合均匀，得到引发剂溶液；在室温下，向上述酯化单体中加入甲基丙烯磺酸钠和亚丁基二酸酐，得到均匀的单体混合液；再向单体混合液中逐滴滴加引发剂溶液，滴加完毕后，在110-120℃下保温反应4-6h，后自然冷却至室温，得到混合液；混合液中滴加0.1mol/l的naoh溶液，调节混合液的ph值为6-7，得到改性减水剂溶液。
13、进一步地，步骤a1中，聚乙二醇单甲醚、丙烯酸、催化剂对甲苯磺酸和带水剂环己烷的用量比为35-50g:10g:1-2g:1-5g；步骤a2中，过硫酸铵和去离子水的用量比为5-10g:100ml；甲基丙烯磺酸钠和亚丁基二酸酐的用量比为30-40g:10-20g。
14、作为本专利技术的另一方面，一种适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料由以下步骤制备得到：
15、b1、取配方质量份原料，将水泥、水、聚丙烯纤维和改性减水剂依次加入到搅拌机中，以100-200r/min搅拌20-30s，得到预混物；
16、b2、向预混物中加入改性无机粉体材料和硫酸盐类旱强剂，以500r/min搅拌2-5min，后倒入模具、搅拌均匀、养护28d，得到适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料。
17、本专利技术具备下述有益效果：
18、1、本专利技术制备的适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料包括水泥、改性无机粉体材料、硫酸盐类旱强剂、聚丙烯纤维和水；其中，改性无机粉体材料可替代骨料成分，提高制备的注浆材料的机械性能和力学强度；粉煤灰漂珠、轻质碳酸钙和硅灰石混合研磨至微米级，得到混合物无机粉体；硅灰石是一种具有链状结构的似辉石类矿物，它是一种变质作用成因的三斜晶系矿物，多以针状、放射状、纤维状集合体产出，甚至微小颗粒保持针状结构，所以其硬度高、化学稳定性好；将粉煤灰漂珠填充到注浆材料中，能够改善注浆材料的加工流动性能，提高注浆材料的强度，还能够赋予注浆材料隔热的性能；以氯甲基硅烷作为偶联剂，能够和混合无机粉体表面的羟基发生硅烷水解反应，制备得到改性无机粉体，进而提高混合无机粉体在水泥基材中的相容性；微米级别的混合无机粉体能够填充水泥中的微小孔隙，从而提高制备水泥的机械强度和力学性能。绿色无机韧性回填料，具有高强、高韧性、高抗渗、长期耐久耐水化的优点。无机粉体材料具有活性效应和填充效应，能生成较多的水化产物，改善注浆材料内部的界面结构，降低孔隙率，从而有效提升基体的强度。无机旱强剂能在基体中形成具有大量结合水的不溶性复盐，提高固相比例，迅速生成钙钒石，同时还能消耗部分水泥水化产物，最终使得水泥石结构更加致密，从而提高水泥的强度
19、2、本专利技术预先将带有长脂肪链的聚乙二醇单甲醚和丙烯酸发生酯化反应，从而得到含有不饱和双键的酯化单体；长侧链的改性减水剂具有较好的初始流动度，而长脂肪链侧链产生的物理空间阻碍作用可防止水泥颗粒凝聚，保持分散性.亚丁基二酸酐水解，得到带有双键和羧基的有机体；在过硫酸铵引发剂作用下，酯化单体、亚丁基二酸酐和甲基丙烯磺酸钠发生加聚反应，从而制备得到含有羧基、磺酸基等官能团和脂肪族长链的改性减水剂、上述改性减水剂具有减水效率高、在水泥中分散均匀、绿色环保的优点。
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1.一种适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料，其特征在于，包括按照重量份的以下组成：2000份的水泥、800份的水、100-200份的改性无机粉体材料、5-10份的改性减水剂、5-10份的硫酸盐类旱强剂和1-2份的聚丙烯纤维。
2.根据权利要求1所述的一种适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料，其特征在于，所述改性无机粉体材料的制备方法，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料，其特征在于，步骤S1中，粉煤灰漂珠、轻质碳酸钙和硅灰石的用量比为100-120g:100-120g:200-210g。
4.根据权利要求2所述的一种适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料，其特征在于，步骤S2中，紫外光照射的频率为30-60kW、紫外光照射时长为30-60min；步骤S3中，混合无机粉体的用量为200g，混合搅拌的转速为100-200r/min。
5.根据权利要求1所述的一种适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料，其特征在于，所述改性减水剂的制备方法，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种适
7.一种适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料，其特征在于，所述注浆材料由以下步骤制备得到：
...【技术特征摘要】
1.一种适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料，其特征在于，包括按照重量份的以下组成：2000份的水泥、800份的水、100-200份的改性无机粉体材料、5-10份的改性减水剂、5-10份的硫酸盐类旱强剂和1-2份的聚丙烯纤维。
2.根据权利要求1所述的一种适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料，其特征在于，所述改性无机粉体材料的制备方法，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料，其特征在于，步骤s1中，粉煤灰漂珠、轻质碳酸钙和硅灰石的用量比为100-120g:100-120g:200-210g。
4.根据权利要求2所述的一种适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料，其特征在于，步骤s2中，紫外光照射的频率为30-60kw...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘学峰，林巍，刘承飞，刘凯，崔海波，
申请(专利权)人：青岛德辰新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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