本发明涉及一种砂砾岩裂缝加固方法，更具体地说，它涉及一种用于砂砾岩裂隙加固的灌浆材料及其应用。
背景技术：
景石作为园林造景的重要元素之一，在园林中有不可替代的作用，砂砾岩体态混圆、质地坚硬，表面风化呈环状剥落状，是常用来作为景石的石材之一。砂砾岩是一种由圆浑状的砾石胶结而成的岩石，是圆状和次圆状的砾石占岩石总量30%以上的碎屑岩，填充物为砂、粉砂、粘土物质和化学沉淀物质。在自然风化的过程中，砂砾岩上容易存在裂隙，裂隙的存在使砂砾岩的结构强度降低，容易开裂。
目前，公告号为cn204825791u的中国专利公开了一种地下岩层裂缝的化学灌浆施工结构，包括圆形洞室、3个橡胶栓塞、分流管、灌浆泵和储浆桶，圆形洞室外部为地下岩层，圆形洞室开有若干排灌浆孔，灌浆孔从圆形洞室的内壁贯穿至地下岩层的一定深度；储浆桶连接灌浆泵，灌浆泵连接分流管的入口，分流管具有3个出口，每个出口带有阀门，每个出口均连接一个橡胶栓塞的入口端，橡胶栓塞的橡胶段插入灌浆孔内。
公布号为cn1559968a的中国专利公开了一种混凝土裂缝灌浆修补材料，由普通硅酸盐水泥、纤维素、聚醋酸乙烯酯乳胶粉、萘磺酸甲醛缩合物减水剂、硫铝酸钙、石膏、石灰石粉组成，能对混凝土表面由于各种原因引起的微裂缝进行有效修补。
但是砂砾岩的填充物的孔隙很小，孔径约为20~60μm，若要填充孔隙，填充物颗粒的粒径大小应小于孔隙孔径的三分之一，普通硅酸盐水泥颗粒较大，容易堵塞孔隙或者在孔隙周围构成桥链，阻碍其他颗粒的进入，在填充砂砾岩裂隙时，灌浆材料与砂砾岩之间有明显的分界，灌浆材料容易脱离缝隙，影响砂砾岩裂隙加固的效果。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明在于提供一种用于砂砾岩裂隙加固的灌浆材料，达到灌浆材料可以更好地填充砂砾岩的孔隙，灌浆材料与砂砾岩不容易脱离，砂砾岩裂隙加固效果更好的目的。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种用于砂砾岩裂隙加固的灌浆材料，按重量百分比计，包括以下物质：52~65%wt的硅酸钠、23~32%wt粉煤灰、5~12%wt氟硅酸钠、2~5%wt的水镁石粉末以及1~5%wt的调节剂。
通过采用上述技术方案，以硅酸钠和粉煤灰为主要成分的灌浆材料在加水调配成浆液后，其浆液结实体的强度可以通过控制硅酸钠的模数和固化剂的用量来控制，使其强度略高于砂砾岩的强度；水镁石粉具有强度高、韧性好的特点，可以提高浆液的强度和韧性；氟硅酸钠作为固化剂，可以缩短凝固时间，本灌浆材料调配成浆液后，浆液初凝时间为70-90分钟，终凝时间为160-180分钟，很适合砂砾岩的加固施工，有利于提高施工效率；本灌浆材料调配成的浆液具有无收缩变形的优点，浆液结实体与砂砾岩岩体壁面牢固黏结，灌浆材料与砂砾岩不容易脱离，砂砾岩裂隙加固效果更好。
本发明进一步设置为：所述调节剂包括10~20%wt的分散剂和80~90%wt超细陶瓷粉末。
通过采用上述技术方案，超细陶瓷粉末的粒径很小，添加到灌浆材料中可以增加灌浆材料的流动性，使灌浆材料可以更好地填充砂砾岩的孔隙和裂隙，另外超细陶瓷粉末的硬度高、强度大，可以增加灌浆材料的强度，使加固效果更好；为了使灌浆材料可以进入砂砾孔隙和裂隙，灌浆材料各个成分的粒径均较小，分散剂的加入可减少灌浆材料在加水调配的过程中产生团聚的现象，使灌浆材料在加水调配的过程中可以更好地混合均匀，缩短灌浆材料的调配时间，提高施工效率，同时改善调配后的灌浆材料的质量。
本发明进一步设置为：所述分散剂包括端羧基聚酯、端基聚异丁烯和端羟基聚丙烯酸酯中的一种。
通过采用上述技术方案，端羧基聚酯、端基聚异丁烯和端羟基聚丙烯酸酯均为超级分散剂，超级分散剂的分子结构含有两个在溶解性和极性上相对的基团，超级分散剂很容易定向排列在物质表面或两相界面上，降低界面张力，对水性分散体系有很好的分散效果，端羧基聚酯、端基聚异丁烯和端羟基聚丙烯酸酯的加入可减少灌浆材料在加水调配的过程中产生团聚的现象，使灌浆材料在加水调配的过程中可以更好地混合均匀，缩短灌浆材料的调配时间，提高施工效率，同时改善调配后的灌浆材料的质量。
本发明进一步设置为：所述水镁石粉末的粒径为8~18μm。
通过采用上述技术方案，水镁石具有较好的韧性以及耐碱性，可以提高灌浆材料的韧性和耐碱性，水镁石粉末的粒径为8~18μm时，可以很好地进入砂砾岩孔隙从而填充孔隙，使灌浆材料与砂砾岩不容易脱离，砂砾岩裂隙加固效果更好。
本发明进一步设置为：所述粉煤灰包括二氧化硅、三氧化铝、氧化铁、氧化亚铁、氧化钙、氧化钛，二氧化硅的含量为75~90%，二氧化硅的粒径为0.3~1.4μm且二氧化硅的结构为空心球状。
通过采用上述技术方案，空心球状二氟化硅组成硅线石，硅线石的粒度小、相对密度小、质轻滑腻，可以改善浆液的流动性，二氧化硅的粒径为0.3~1.4μm时浆液可以很好地进入砂砾岩孔隙从而填充孔隙，使灌浆材料与砂砾岩不容易脱离，砂砾岩裂隙加固效果更好。
本发明还提供了一种用于砂砾岩裂隙加固的灌浆材料的应用，达到了灌浆材料可以跟好地填充砂砾岩裂隙，砂砾岩裂隙加固效果更好的目的。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种用于砂砾岩裂隙加固的灌浆材料的应用，包括以下步骤：
（1）在砂砾岩上钻若干个与裂隙相交的深孔，埋上孔口管，用引水管将裂隙水中引出；
（2）在深孔之间钻若干个与裂隙相交的浅孔，埋上孔口管；
（3）沿裂隙口凿槽，然后用灌浆材料填槽，清理裂隙中的杂物；
（4）下灌浆管至孔底，安装孔口封闭器；
（5）加水调配灌浆材料，得到浆液；
（6）自下而上沿裂隙走向逐个灌浆。
通过采用上述技术方案，在砂砾岩上钻若干个与裂隙相交的深孔，可以将裂隙中的水引出，在灌浆的过程中，浆液不容易被裂隙中的水稀释，浆液的强度和凝固时间不容易改变，有利于提高加固效果且不容易影响施工进度；在深孔之间钻若干个与裂隙相交的浅孔，在灌浆过程中，自下而上沿裂隙走向逐个灌浆，浆液通过浅孔和深孔填满砂砾岩的孔隙和裂隙，浆液可以更加充分和均匀的分布在砂砾岩中，灌浆材料与砂砾岩不容易脱离，砂砾岩裂隙加固效果更好。
本发明进一步设置为：步骤（3）中，沿裂隙口凿槽后，先用填充物对对裂隙进行封堵，填充物包括普通棉纱、混纺有水镁石纤维的棉纱以及麻刀中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，用普通棉纱、混纺有水镁石纤维的棉纱以及麻刀中的一种或多种对裂隙进行封堵，可以减少浆液的使用量，缩短凝固时间，加快施工速度；普通棉纱、混纺有水镁石纤维的棉纱以及麻刀被浆液包裹后，可以增加浆液的强度，使砂砾岩裂隙加固效果更好；水镁石纤维是一种纤维状氢氧镁石，具有强度高、韧性好等特点，兼具优异的性能及低廉的价格，增强浆液强度的效果更好。
本发明进一步设置为：步骤（5）中，灌浆材料与水的重量比为10：1~2。
通过采用上述技术方案，为了使砂砾岩裂隙的加固效果更好，对浆液的强度有一定的要求，当浆液中的水的比例过高时，浆液的强度降低，加固效果较差，另外水的比例过高时浆液的固时间长，延长了施工时间，不利于现场施工；当浆液中的水的比例过低时，浆液的流动性差，浆液无法充分填满砂砾岩的孔隙及裂隙，灌浆材料与砂砾岩之间有明显的分界，灌浆材料容易脱离缝隙，影响砂砾岩裂隙加固的效果；因此，当灌浆材料与水的重量比为10：1~2时，浆液的强度适宜且流动性较好，灌浆材料可以更好地填充砂砾岩的孔隙，灌浆材料与砂砾岩不容易脱离，砂砾岩裂隙加固效果更好。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、以硅酸钠和粉煤灰为主要成分的灌浆材料在加水调配成灌浆料后，灌浆料具有无收缩变形的优点，灌浆料结实体的强度可以通过控制硅酸钠的模数和固化剂的用量来控制，使其强度略高于砂砾岩的强度，超细陶瓷粉末的硬度高、强度大，可以增加灌浆材料的强度，使加固效果更好；水镁石具有较好的韧性以及耐碱性，可以提高灌浆材料的韧性和耐碱性；空心球状二氟化硅组成硅线石，硅线石的粒度小、相对密度小、质轻滑腻，可以改善灌浆料的流动性，使灌浆材料可以更好地填充砂砾岩的孔隙，灌浆材料与砂砾岩不容易脱离，砂砾岩裂隙加固效果更好；
2、为了使灌浆材料可以进入砂砾孔隙和裂隙，灌浆材料各个成分的粒径均较小，分散剂的加入可减少灌浆材料在加水调配的过程中产生团聚的现象，端羧基聚酯、端基聚异丁烯和端羟基聚丙烯酸酯均为超级分散剂，分散效果好，使灌浆材料在加水调配的过程中可以更好地混合均匀，缩短灌浆材料的调配时间，提高施工效率，同时改善调配后的灌浆材料的质量；
3、在砂砾岩上钻若干个与裂隙相交的深孔以及连通不同深孔的浅孔，灌浆料可以更加充分和均匀的分布在砂砾岩中，灌浆材料与砂砾岩不容易脱离，砂砾岩裂隙加固效果更好；
4、用普通棉纱、混纺有水镁石纤维的棉纱以及麻刀中的一种或多种对裂隙进行封堵，可以减少灌浆料的使用量，缩短凝固时间，加快施工速度；普通棉纱、混纺有水镁石纤维的棉纱以及麻刀被灌浆料包裹后，可以增加灌浆料的强度，使砂砾岩裂隙加固效果更好。
具体实施方式
实施例1
一种用于砂砾岩裂隙加固的灌浆材料的应用，包括以下步骤：
（1）在砂砾岩上钻若干个与裂隙相交的深孔，埋上孔口管，用引水管将裂隙水中引出；
（2）在深孔之间钻若干个与裂隙相交的浅孔，埋上孔口管；
（3）沿裂隙口凿槽，先用填充物对对裂隙进行封堵，填充物包括普通棉纱，然后用灌浆材料填槽，清理裂隙中的杂物；
（4）下灌浆管至孔底，安装孔口封闭器；
（5）加水调配灌浆材料，灌浆材料与水的重量比为10：1，搅拌均匀后得到浆液；
（6）自下而上沿裂隙走向逐个灌浆。
步骤（5）中的灌浆材料，按重量百分比计，包括以下物质：
60%wt的硅酸钠、30%wt粉煤灰、6%wt氟硅酸钠、2%wt的水镁石粉末以及2%wt的调节剂，水镁石粉末的粒径为8μm，调节剂包括12%wt的分散剂和88%wt超细陶瓷粉末，分散剂包括端羧基聚酯。粉煤灰包括二氧化硅、三氧化铝、氧化铁、氧化亚铁、氧化钙、氧化钛，二氧化硅的含量为90%，其余为三氧化铝、氧化铁、氧化亚铁、氧化钙、氧化钛的混合物。二氧化硅的粒径为0.8~1.2μm且二氧化硅的结构为空心球状。
实施例2
一种用于砂砾岩裂隙加固的灌浆材料的应用，包括以下步骤：
（1）在砂砾岩上钻若干个与裂隙相交的深孔，埋上孔口管，用引水管将裂隙水中引出；
（2）在深孔之间钻若干个与裂隙相交的浅孔，埋上孔口管；
（3）沿裂隙口凿槽，先用填充物对对裂隙进行封堵，填充物包括混纺有水镁石纤维的棉纱，然后用灌浆材料填槽，清理裂隙中的杂物；
（4）下灌浆管至孔底，安装孔口封闭器；
（5）加水调配灌浆材料，灌浆材料与水的重量比为10：2，搅拌均匀后得到浆液；
（6）自下而上沿裂隙走向逐个灌浆。
步骤（5）中的灌浆材料，按重量百分比计，包括以下物质：65%wt的硅酸钠、25%wt粉煤灰、5%wt氟硅酸钠、4%wt的水镁石粉末以及1%wt的调节剂，水镁石粉末的粒径为18μm，调节剂包括18%wt的分散剂和82%wt超细陶瓷粉末，分散剂包括端基聚异丁烯。粉煤灰包括二氧化硅、三氧化铝、氧化铁、氧化亚铁、氧化钙、氧化钛，二氧化硅的含量为85%，其余为三氧化铝、氧化铁、氧化亚铁、氧化钙、氧化钛的混合物。二氧化硅的粒径为0.5~1.0μm且二氧化硅的结构为空心球状。
实施例3
一种用于砂砾岩裂隙加固的灌浆材料的应用，包括以下步骤：
（1）在砂砾岩上钻若干个与裂隙相交的深孔，埋上孔口管，用引水管将裂隙水中引出；
（2）在深孔之间钻若干个与裂隙相交的浅孔，埋上孔口管；
（3）沿裂隙口凿槽，先用填充物对对裂隙进行封堵，填充物包括麻刀，然后用灌浆材料填槽，清理裂隙中的杂物；
（4）下灌浆管至孔底，安装孔口封闭器；
（5）加水调配灌浆材料，灌浆材料与水的重量比为10：1.5，搅拌均匀后得到浆液；
（6）自下而上沿裂隙走向逐个灌浆。
步骤（5）中的灌浆材料，按重量百分比计，包括以下物质：52%wt的硅酸钠、32%wt粉煤灰、10%wt氟硅酸钠、3%wt的水镁石粉末以及3%wt的调节剂，水镁石粉末的粒径为12μm，调节剂包括20%wt的分散剂和80%wt超细陶瓷粉末，分散剂包括端羟基聚丙烯酸酯。粉煤灰包括二氧化硅、三氧化铝、氧化铁、氧化亚铁、氧化钙、氧化钛，二氧化硅的含量为80%，其余为三氧化铝、氧化铁、氧化亚铁、氧化钙、氧化钛的混合物。二氧化硅的粒径为1.0~1.4μm且二氧化硅的结构为空心球状。
实施例4
一种用于砂砾岩裂隙加固的灌浆材料的应用，包括以下步骤：
（1）在砂砾岩上钻若干个与裂隙相交的深孔，埋上孔口管，用引水管将裂隙水中引出；
（2）在深孔之间钻若干个与裂隙相交的浅孔，埋上孔口管；
（3）沿裂隙口凿槽，先用填充物对对裂隙进行封堵，填充物包括普通棉纱和混纺有水镁石纤维的棉纱，然后用灌浆材料填槽，清理裂隙中的杂物；
（4）下灌浆管至孔底，安装孔口封闭器；
（5）加水调配灌浆材料，灌浆材料与水的重量比为10：1.25，搅拌均匀后得到浆液；
（6）自下而上沿裂隙走向逐个灌浆。
步骤（5）中的灌浆材料，按重量百分比计，包括以下物质：58%wt的硅酸钠、25%wt粉煤灰、12%wt氟硅酸钠、2%wt的水镁石粉末以及3%wt的调节剂，水镁石粉末的粒径为16μm，调节剂包括15%wt的分散剂和85%wt超细陶瓷粉末，分散剂包括端羧基聚酯。粉煤灰包括二氧化硅、三氧化铝、氧化铁、氧化亚铁、氧化钙、氧化钛，二氧化硅的含量为78%，其余为三氧化铝、氧化铁、氧化亚铁、氧化钙、氧化钛的混合物。二氧化硅的粒径为1.0~1.2μm且二氧化硅的结构为空心球状。
实施例5
一种用于砂砾岩裂隙加固的灌浆材料的应用，包括以下步骤：
（1）在砂砾岩上钻若干个与裂隙相交的深孔，埋上孔口管，用引水管将裂隙水中引出；
（2）在深孔之间钻若干个与裂隙相交的浅孔，埋上孔口管；
（3）沿裂隙口凿槽，先用填充物对对裂隙进行封堵，填充物包括混纺有水镁石纤维的棉纱和麻刀，然后用灌浆材料填槽，清理裂隙中的杂物；
（4）下灌浆管至孔底，安装孔口封闭器；
（5）加水调配灌浆材料，灌浆材料与水的重量比为10：1.75，搅拌均匀后得到浆液；
（6）自下而上沿裂隙走向逐个灌浆。
步骤（5）中的灌浆材料，按重量百分比计，包括以下物质：
62%wt的硅酸钠、23%wt粉煤灰、5%wt氟硅酸钠、5%wt的水镁石粉末以及5%wt的调节剂，水镁石粉末的粒径为10μm，调节剂包括10%wt的分散剂和90%wt超细陶瓷粉末，分散剂端羟基聚丙烯酸酯。粉煤灰包括二氧化硅、三氧化铝、氧化铁、氧化亚铁、氧化钙、氧化钛，二氧化硅的含量为75%，其余为三氧化铝、氧化铁、氧化亚铁、氧化钙、氧化钛的混合物。二氧化硅的粒径为0.3~0.5μm且二氧化硅的结构为空心球状。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。