专利名称：一种水玻璃加固堵漏化学浆的制作方法
技术领域：
本发可用于水利工程堵漏防渗，,矿井建设的微裂隙地层、孔隙性 地层堵水加固等工程领域。特别是一种扩散距离远、高渗透性、凝胶 时间可调、施工操作简单的水玻璃加固堵漏化学浆。
技术背景-
水利水电工程、矿井工程、地质勘探工程、隧道地下硐室工程及 市政地下工程，经常用到注桨法防水堵漏。但是目前许多工程中存在 微裂隙地层微小过水通道堵水难、孔隙性地层浆液渗透难等注浆问 题。现常用防渗堵漏材料有水泥基注浆材料和水泥基注浆材料只能进 行裂隙大于0.2mm的裂隙堵水，且水泥基浆材经常需要外加防水剂、 速凝剂等组分，配制繁琐。聚氨酯类、丙烯酰胺类、单宁类及木质素 类等化学系注浆材料或粘度大或具有毒性、组分多及工艺复杂等因素 工程使用受限。因此以原材料易得、无毒性的水玻璃系注浆材料为对 象，研究出适合于微裂隙、孔隙性地层，渗透性好、无毒性、成分简 单的化学注浆材料具有很好的应用价值。
水玻璃系化学注浆材料作为无毒性注浆材料已有多人研究过，李 治国等发明专利CN 101265059A以硫酸为固化剂的水玻璃溶液注浆 材料，专利中浆液PH-5酸性，具有对施工环境造成污染，对普通注 浆设备造成腐蚀等缺陷；广州化学所发明专利CN 86107196A,以醋 酸乙酯为凝固剂，另添加尿素、C『垸基苯磺酸钠成分；CN 1032354A 以水玻璃为主剂，以乙二醛、无水氯化钙为固化剂，另添加四硼酸钠 和三乙醇胺组分，导致浆液配比较复杂，工程应用稳定性难以保证等 缺点。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种水玻璃加固堵 漏化学浆，该化学浆扩散距离远、凝胶时间可调、高渗透性无毒的水 玻璃系化学注浆材料。
本发明采用的技术方案是该水玻璃加固堵漏化学浆使用乙二醇乙醚乙酸酯为固化剂，水玻璃为主剂，各组分按体积比计100份浆
液中水玻璃15 70份、乙二醇乙醚乙酸酯2.5 14份、剩余组份 为水。
上述的100份浆液中水玻璃30 70份、乙二醇乙醚乙酸酯2. 5 7份、剩余组份为水；水玻璃70份、乙二醇乙醚乙酸酯7份、水为 23份。
上述方案中水玻璃Be'为36 40，模数M-2.8 3.1。 本发明制备方法分别量取计量的水玻璃和乙二醇乙醚乙酸酯置
于两个容器中，添加计量的水入乙二醇乙醚乙酸酯容器中，将两容器 溶液混合、搅匀，待凝，既得本发明。
本发明具有如下有益效果本发明以水溶性较好的乙二醇乙醚乙 酸酯为固化剂，以水玻璃为主剂，通过控制浆液组分配比、反应温度
控制浆液凝胶时间在5S 1.5h之间。浆液凝胶体强度可以通过改变 水玻璃浓度或乙二醇乙醚乙酸酯浓度进行调节，可以达到3.0 4.5MPa。浆液反应机理首先是乙二醇乙醚乙酸酯在水介质中水解出乙 酸，生成的乙酸跟水玻璃水解出的氢氧化钠反应，并生成硅酸凝胶， 推动反应向右进行。总的反应式可以写成
Na20.nSi02 + CH3COOCH2CH2OCH2CH3 + H20 — CH3COONa2 + nSi02.H20
本发明解决了现有水玻璃系浆液中存在的问题和注浆工艺复杂 性基础上，提高了水玻璃系注浆材料的抗压强度。该材料既能有效进 行水利工程堵渗，又能用于矿井建设特殊地层注浆。本发明有实验室 模拟压力12MPa、 1mm宽裂隙试验台注浆后不被挤出成功案例。本 发明另具有组分简单，配比调节性好，浆液无腐蚀性等优点。
具体实施例方式
下面将对本发明作进一步说明该该注浆材料固化机理是 一定 量的水玻璃，加入固化剂乙二醇乙醚乙酸酯，搅拌均匀即可。固化剂 在碱性条件下水解出乙酸，使水玻璃固化。
实施例1
38 Be水玻璃3.50L、乙二醇乙醚乙酸酯0.35L、水1.15L。本发明浆液初温2^C，凝胶时间8.8min，用于实验室模拟裂隙 台裂隙长6m，裂隙宽lmm，注浆结束lh后压水，水压12MPa裂隙 未出水。
实施例2
38Be'水玻璃1.55L、乙二醇乙醚乙酸0.15L、水3.30L。 本发明浆液初温26.5-C，凝胶时间55min，用于实验室模拟裂隙台裂 隙长6m,裂隙宽lmm，注浆结束2h后反压水，水压8MPa裂隙未 出水。
权利要求
1、一种水玻璃加固堵漏化学浆，其特征在于该化学浆使用乙二醇乙醚乙酸酯为固化剂，水玻璃为主剂，各组分按体积比计100份浆液中水玻璃15～70份、乙二醇乙醚乙酸酯2.5～14份、剩余组份为水。
2、 根据权利要求1所述的水玻璃加固堵漏化学浆，其特征在于:IOO份桨液中水玻璃30 70份、乙二醇乙醚乙酸酯2.5 7份、剩 余组份为水。
3、 根据权利要求2所述的水玻璃加固堵漏化学浆，其特征在于 IOO份浆液中水玻璃70份、乙二醇乙醚乙酸酯7份、水为23份。
全文摘要
本发明是一种水玻璃加固堵漏化学浆。该化学浆使用乙二醇乙醚乙酸酯为固化剂，水玻璃为主剂，各组分按体积比计100份浆液中水玻璃15～70份、乙二醇乙醚乙酸酯2.5～14份、剩余组份为水。注浆材料具有扩散半径大、渗透性好、凝胶时间可调及操作简单等特点，浆液凝胶体无毒并且有较高的抗压强度等优点，本发明可广泛适用于坝基防渗堵漏，在堵水加固工程中具有很好应用前景。
文档编号C04B28/26GK101654355SQ20091009180
公开日2010年2月24日 申请日期2009年8月28日 优先权日2009年8月28日
发明者润 徐, 王正胜, 文 贺 申请人:北京中煤矿山工程有限公司