专利名称：快凝胶、微膨胀、高强度型注浆材料的制作方法
技术领域：
本发明属于隧道和地下工程中岩溶i也层的堵水和加固技术，主要提出一种 快凝胶、微膨胀、高强度型注浆材料。
背景技术：
在山岭隧道施工中常常会遇到岩溶地层，此类地层施工难度大，尤其是在 高压、富水岩溶区，极易发生涌水突泥的灾难性事故。为保证施工安全和尽量 减小对周边环境尤其是地下水的影响，目前国内外常依照"堵排结合，因地制 宜，综合治理，不留后患"的原则，采用注桨^^tt也层进行堵水和加固。注 浆法就是将配制好的浆液，通过专用的注浆设备和注浆管路，注入到岩体的孔 隙、裂隙和空洞中去，浆液经扩散、凝固、硬化，降低岩土的渗透性，改变其
力学性能，提高其强度和稳定性，从而达到堵;K和加固岩体的目的，保证开挖 安全。注浆效果的好坏与注浆材料的性能有很大关系，常用的注浆材料有水
泥类浆液包括普通水泥单液浆、硫铝酸盐等特种水泥单液浆、水泥一7jC玻璃桨 等，化学类浆液如聚氨酯、环氧树脂等。在岩溶地区特另提高压、富7綜溶区，
普通的注浆材料如普M7K泥单液浆由于 赚时间长，SAi也层后易被水流带走，
留存率低，难以达到堵水加固的目的；硫铝酸盐等特种水泥价格昂贵，对于注 浆量很大的岩溶区注浆而言造价太高；水泥一水玻璃浆凝胶体在水的作用下， 其中的钠离子的常常析出，凝胶体极易崩解，而且具有强烈的碱溶出，造成环 境的碱性污染，且碱性环境致使凝胶体中非晶态二氧化硅(Si02)不断析出， 进一步降低了凝胶体强度。化学类浆液一般价格昂贵，其中聚氨酯遇水后立即 反应，体积鹏膨胀，但其强度太低，难以达至掛堵高压水的效果；环氧树脂 在使用时需加入稀释剂等助剂，操作^)#烦，且浆液粘度偏大，固化时间较长， 难以满足大规模使用的要求。
因此要解决岩溶地层中的注浆问题，达到较好的注浆效果，必须开发性能 优良、价格低廉、来源广泛且无毒无污染的注浆材料。
发明内容
3本发明主要提出一种快凝胶、微膨胀、高强度型注浆材料，使其适宜于隧 道及地下工程中岩溶地层的加固堵水。
本发明所提出注浆材料的组分及配比为P.042.5水泥、分别占水泥重量0.4 %的木转、0.4%的纯碱和8%的硫铝酸拷膨胀剂(注浆专用)。
本发明注浆材半斗的配制是先利用水使木药、纯碱和硫铝酸铐膨胀剂(注浆 专用)充分溶解，然后加入指定量的P.042.5的水泥配成水灰比W/C=1.2:l的浆液。
本发明注浆材料各组分(除水外)均为固体颗粒，主要利用木铞的强分散 作用使各组分最大程度地悬浮于浆液中，使各组分充分反应；禾拥纯碱的速凝 作用縮短浆液的凝胶时间至2 3h;禾拥硫铝酸转膨胀剂(注浆专用)使结石体 具有一定的微膨胀性，28d膨胀率约0.4X, 28d强度可达20Mpa以上。因本发 明注浆材料的基材与掺有减水剂、速凝剂和膨胀剂的混凝土类似，固化结石过 程也与混凝土的结石硬化过程相当，因此，不会产生其它有害物质，也不会对 土壤和地下水产生污染。
本发明配制的注浆材料具有快凝胶、微膨胀、强度高的特点，其流动度与 同配比的纯水泥浆液相当，经多次实验和隧道地下工程中的现场试验表明，其 在地层中的凝胶时间较为理想，可减少在动水地层中浆液的损耗，且结石体具 有一定的微膨胀性，结石体强度较高，可更充分itt堵和充i真裂隙^7jcM道， 达到理想的堵水加固和防渗效果。
具体实施例方式
给出本发明实施例
本发明注浆材料中，各组分的重量比为水:水泥沐教纯碱疏铝酸韩膨胀 剂(注桨专用)=1.2:1:0.004:0.004:0.08。
先利用水使木转、纯碱和硫铝酸韩膨胀剂(注浆专用)充分溶解，然后加 入指定量的P.042.5的水泥配成7jC灰比W/C=1.2:l的浆液，即获得本发明的注浆
材料c
权利要求
1、一种快凝胶、微膨胀、高强度型注浆材料，其特征是采用P.O42.5水泥和分别占水泥重量0.4％的木钙、0.4％的纯碱和8％的硫铝酸钙膨胀剂(注浆专用)进行配制，使浆液水灰比为W/C＝1.2∶1。
全文摘要
本发明属于隧道和地下工程中岩溶地层的加固和堵水技术。提出的快凝胶、微膨胀、高强度型注浆材料采用P.O42.5水泥和分别占水泥重量0.4％的木钙、0.4％纯碱和8％的硫铝酸钙膨胀剂(注浆专用)进行配制，使浆液水灰比为W/C＝1.2∶1。本发明配制的注浆材料具有快凝胶、微膨胀和高强度的特点，经多次实验和隧道地下工程中的现场试验表明，其在地层中的凝胶时间和堵水加固及防渗效果较为理想。
文档编号C04B22/14GK101423367SQ200810231140
公开日2009年5月6日 申请日期2008年11月28日 优先权日2008年11月28日
发明者岩 具, 孔小兵, 干昆蓉, 李治国, 卓 杨, 毅 杨, 王纲领, 陈洪光 申请人:中铁隧道集团有限公司