本发明涉及土木工程，尤其是一种微纳米气泡浆液材料。
背景技术：
1、水泥浆液是注浆工程中最常见的材料之一。然而，传统的水泥浆液在一些方面存在局限性，如流动阻力大、耐久性差、重量大、隔热性能差等，这些问题限制了其在特定应用中的效果：水泥颗粒与被注土体的摩擦力大，导致流动阻力大，可注性差；在恶劣环境下，如高温、低温、化学侵蚀等条件下，传统水泥浆液可能会失去耐久性，导致注浆加固体的维护成本的增加；在一些高寒地区，对浆液的隔热性能要求较高，而传统水泥浆液的隔热性能通常较差。
2、为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种微纳米气泡浆液材料。
技术实现思路
1、本发明旨在解决传统水泥浆液存在的问题，提供一种创新的微纳米气泡水泥浆液材料。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、一种微纳米气泡浆液材料，组分包括磷酸盐水泥、氧化钙、二氧化硅、三氧化硫、硅酸钙、抗分散剂、水；上述组分混合后制成浆液材料，通过超微纳米气泡发生装置向浆液材料中注入超微纳米气泡，且此过程中保持搅拌状态，注入超微纳米气泡结束后制成微纳米气泡浆液材料。
4、微纳米气泡浆液材料的制备方法，包括以下步骤：
5、步骤（1）：按重量比称取磷酸盐水泥、氧化钙、二氧化硅、三氧化硫、硅酸钙、抗分散剂、水，备用；
6、步骤（2）：将磷酸盐水泥、氧化钙、二氧化硅、三氧化硫、硅酸钙按比例在600-800rpm/min下混合均匀3min，制得基体材料；
7、步骤（3）：将基体材料、抗分散剂、水按比例在600-800rpm/min下混合均匀3min，制得浆液材料；
8、步骤（4）：通过超微纳米气泡发生装置向浆液材料中注入超微纳米气泡，且此过程中保持600-800rpm/min下混合搅拌状态，制成微纳米气泡浆液材料。
9、本发明还具有以下附加技术特征：
10、作为本发明技术方案进一步具体优化的：微纳米气泡浆液材料包括90-110份的磷酸盐水泥、20-40份的氧化钙、5-10份的二氧化硅、12-20份的三氧化硫、12-20份的硅酸钙、1-5份的抗分散剂（羟乙基甲基纤维素）、90-95份的水。
11、作为本发明技术方案进一步具体优化的：微纳米气泡浆液材料的密度为1000-1180kg/m3。
12、作为本发明技术方案进一步具体优化的：微纳米气泡浆液材料气泡含量在0.1%到5.0%之间。
13、作为本发明技术方案进一步具体优化的：所述微纳米气泡浆液材料在岩土工程中抗渗灌缝注浆中的应用。
14、本发明和现有技术相比，其优点在于：
15、本发明可以提高可注性，纳米气泡注入水泥浆液后，能起到润滑作用，可以显著降低浆液颗粒的摩擦，提高浆液流动性；气泡还可以使微粒间的粘合力降低，从而防止浆液颗粒絮凝或附聚的发生，降低浆液颗粒堵塞现象的发生概率；微纳米气泡的带电性可以增加注浆浆液与岩土之间的粘结力，提高了注浆的牢固性和耐久性，抵抗恶劣环境的侵蚀；降低结构重量：微纳米气泡的引入可以降低水泥浆液的密度，减轻结构重量，降低建筑成本；提高隔热性：微纳米气泡水泥浆液能对寒冷环境起到缓冲作用，具有良好的隔热性能。
16、由于微纳米气泡可以改善注浆的均匀性和渗透性，因此在一些情况下，可以减少注浆材料的用量，从而降低了成本。微纳米气泡注浆浆液通常不需要添加大量化学品，因此对环境的影响较小。此外，减少了注浆过程中的废弃物产生。微纳米气泡注浆浆液适用于各种岩土工程应用，包括基础加固、地下建筑物密封、地下水治理和隧道注浆等，应用范围广泛。
17、综上所述，本发明的微纳米气泡水泥浆液材料有望满足市场需求，并在建筑和基础设施建设领域中发挥关键作用。
18、实施方式
19、微纳米气泡浆液材料，组分包括磷酸盐水泥、氧化钙、二氧化硅、三氧化硫、硅酸钙、抗分散剂、水；上述组分混合后制成浆液材料，通过超微纳米气泡发生装置向浆液材料中注入超微纳米气泡，且此过程中保持搅拌状态，注入超微纳米气泡结束后制成微纳米气泡浆液材料。
20、液体中存在的微小气泡，当气泡直径在100μm以下称作微米气泡，直径为100nm以下的气泡称为纳米气泡。微纳米气泡是指气泡发生时直径在数十微米到数百纳米之间的气泡，这种气泡是介于微米气泡和纳米气泡之间，具有常规气泡所不具备的物理与化学特性。
21、气泡的体积和表面积的关系，在总体积不变（v不变）的情况下，气泡总的表面积与单个气泡的直径成反比。例如，10微米的气泡与1毫米的气泡相比较，在一定体积下前者的比表面积理论上是后者的100倍。
22、微纳米气泡浆液材料的制备方法，包括以下步骤：
23、步骤（1）：按重量比称取磷酸盐水泥、氧化钙、二氧化硅、三氧化硫、硅酸钙、抗分散剂、水，备用；
24、步骤（2）：将磷酸盐水泥、氧化钙、二氧化硅、三氧化硫、硅酸钙按比例在600-800rpm/min下混合均匀3min，制得基体材料；
25、步骤（3）：将基体材料、抗分散剂、水按比例在600-800rpm/min下混合均匀3min，制得浆液材料；
26、步骤（4）：通过超微纳米气泡发生装置向浆液材料中注入超微纳米气泡，且此过程中保持600-800rpm/min下混合搅拌状态，制成微纳米气泡浆液材料。
27、需要说明的是，超微纳米气泡发生装置为市面采购的现有设备，例如青岛筑波纳米科技有限公司的超微纳米气泡发生装置即可实现上述功能。
28、实施例1
29、微纳米气泡浆液材料，包括92份的磷酸盐水泥、21份的氧化钙、5份的二氧化硅、13份的三氧化硫、14份的硅酸钙、2份的抗分散剂（羟乙基甲基纤维素）、90份的水。
30、微纳米气泡浆液材料的制备方法，包括以下步骤：
31、步骤（1）：按重量比称取磷酸盐水泥、氧化钙、二氧化硅、三氧化硫、硅酸钙、抗分散剂、水，备用；
32、步骤（2）：将磷酸盐水泥、氧化钙、二氧化硅、三氧化硫、硅酸钙按比例在650rpm/min下混合均匀3min，制得基体材料；
33、步骤（3）：将基体材料、抗分散剂、水按比例在650rpm/min下混合均匀3min，制得浆液材料；
34、步骤（4）：通过超微纳米气泡发生装置向浆液材料中注入超微纳米气泡，且此过程中保持800rpm/min下混合搅拌状态，制成微纳米气泡浆液材料。
35、微纳米气泡浆液材料的密度为1023kg/m3。微纳米气泡浆液材料的微纳米气泡的含量为5.0%
36、实施例2
37、微纳米气泡浆液材料，包括103份的磷酸盐水泥、34份的氧化钙、7份的二氧化硅、16份的三氧化硫、18份的硅酸钙、4份的抗分散剂（羟乙基甲基纤维素）、92份的水。
38、微纳米气泡浆液材料的制备方法，包括以下步骤：
39、步骤（1）：按重量比称取磷酸盐水泥、氧化钙、二氧化硅、三氧化硫、硅酸钙、抗分散剂、水，备用；
40、步骤（2）：将磷酸盐水泥、氧化钙、二氧化硅、三氧化硫、硅酸钙按比例在680rpm/min下混合均匀3min，制得基体材料；
41、步骤（3）：将基体材料、抗分散剂、水按比例在720rpm/min下混合均匀3min，制得浆液材料；
42、步骤（4）：通过超微纳米气泡发生装置向浆液材料中注入超微纳米气泡，且此过程中保持680rpm/min下混合搅拌状态，制成微纳米气泡浆液材料。
43、微纳米气泡浆液材料的密度为1097kg/m3。微纳米气泡浆液材料的微纳米气泡的含量为2%
44、实施例3
45、微纳米气泡浆液材料，包括106份的磷酸盐水泥、34份的氧化钙、9份的二氧化硅、16份的三氧化硫、16份的硅酸钙、5份的抗分散剂（羟乙基甲基纤维素）、95份的水。
46、微纳米气泡浆液材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
47、步骤（1）：按重量比称取磷酸盐水泥、氧化钙、二氧化硅、三氧化硫、硅酸钙、抗分散剂、水，备用；
48、步骤（2）：将磷酸盐水泥、氧化钙、二氧化硅、三氧化硫、硅酸钙按比例在730rpm/min下混合均匀3min，制得基体材料；
49、步骤（3）：将基体材料、抗分散剂、水按比例在750pm/min下混合均匀3min，制得浆液材料；
50、步骤（4）：通过超微纳米气泡发生装置向浆液材料中注入超微纳米气泡，且此过程中保持780pm/min下混合搅拌状态，制成微纳米气泡浆液材料。
51、微纳米气泡浆液材料的密度为1122kg/m3。微纳米气泡浆液材料的微纳米气泡的含量为1%。
52、将实施例1-实施例3制备的微纳米气泡浆液材料，在岩土工程中抗渗灌缝注浆中进行实际应用。注浆施工的参数为：注浆压力0.1mpa，注浆材料粘度125mpa.s。
53、对比例1
54、浆液材料，包括92份的磷酸盐水泥、21份的氧化钙、5份的二氧化硅、13份的三氧化硫、14份的硅酸钙、2份的抗分散剂（羟乙基甲基纤维素）、90份的水。
55、浆液材料的制备方法，包括以下步骤：
56、步骤（1）：按重量比称取磷酸盐水泥、氧化钙、二氧化硅、三氧化硫、硅酸钙、抗分散剂、水，备用；
57、步骤（2）：将磷酸盐水泥、氧化钙、二氧化硅、三氧化硫、硅酸钙按比例在650rpm/min下混合均匀3min，制得基体材料；
58、步骤（3）：将基体材料、抗分散剂、水按比例在650rpm/min下混合均匀3min，制得浆液材料。
59、对比例2
60、浆液材料，包括103份的磷酸盐水泥、34份的氧化钙、7份的二氧化硅、16份的三氧化硫、18份的硅酸钙、4份的抗分散剂（羟乙基甲基纤维素）、92份的水。
61、浆液材料的制备方法，包括以下步骤：
62、步骤（1）：按重量比称取磷酸盐水泥、氧化钙、二氧化硅、三氧化硫、硅酸钙、抗分散剂、水，备用；
63、步骤（2）：将磷酸盐水泥、氧化钙、二氧化硅、三氧化硫、硅酸钙按比例在680rpm/min下混合均匀3min，制得基体材料；
64、步骤（3）：将基体材料、抗分散剂、水按比例在720rpm/min下混合均匀3min，制得浆液材料。
65、对比例3
66、浆液材料，包括106份的磷酸盐水泥、34份的氧化钙、9份的二氧化硅、16份的三氧化硫、16份的硅酸钙、5份的抗分散剂（羟乙基甲基纤维素）、95份的水。
67、浆液材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
68、步骤（1）：按重量比称取磷酸盐水泥、氧化钙、二氧化硅、三氧化硫、硅酸钙、抗分散剂、水，备用；
69、步骤（2）：将磷酸盐水泥、氧化钙、二氧化硅、三氧化硫、硅酸钙按比例在730rpm/min下混合均匀3min，制得基体材料；
70、步骤（3）：将基体材料、抗分散剂、水按比例在750pm/min下混合均匀3min，制得浆液材料。
71、实施例1和对比例1的区别在于有无通过超微纳米气泡发生装置向浆液材料中注入超微纳米气泡，实施例2和对比例2的区别在于有无通过超微纳米气泡发生装置向浆液材料中注入超微纳米气泡，实施例3和对比例3的区别在于有无通过超微纳米气泡发生装置向浆液材料中注入超微纳米气泡。
72、分别对实施例1-3和对比例1-3检测粘度、 28d抗压强度、扩散距离，将数据汇总记录，得出以下数据对比表：
73、 粘度mpa·s 28d抗压强度/mpa 扩散距离mm 实施例1 8.5 18.6 358 实施例2 7.6 19.5 319 实施例3 5.9 20.8 275 对比例1 8.3 18.4 310 对比例2 7.1 19.0 273 对比例3 5.6 20.4 224
74、。
75、综上数据分析可以得出：
76、实施例1的粘度、28d抗压强度和扩散距离均优异于对比例1。实施例2的粘度、28d抗压强度和扩散距离均优异于对比例2。实施例3的粘度、28d抗压强度和扩散距离均优异于对比例3。
77、综上结果分析可以得出：
78、微纳米气泡浆液材料有助于改善土壤的渗透性，使注浆材料更容易渗透到岩土中，进而有助于填充空隙、裂缝和孔隙，提高了注浆的均匀性和稳定性。
79、以上对在实施例中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。