以3°C/min速率升温至 180°C，压力控制在0. 8MPa，恒温保存并不断搅拌得到褐色乳化液。再将磷酸氢二钠溶液 (Na2HP04)、聚丙烯酸钠溶液、多聚磷酸钠溶液依次注入蒸锅中，不断搅拌，大约3小时后，反 应结束，降温至40°C以下，倒出。滤得上层清液即得。cm/s
[0035] 测试结果：无侧限抗压强度：152. 8kPa;压缩系数：0. 12MPa4;渗透系数： 5. 442X10_5cm/s;湿陷系数：0? 017。
[0036] 实施例2 :
[0037] 配料：72%风积砂（Si02)、23%氢氧化钠（Na0H)、3%磷酸氢二钠（Na2HP04)、1%聚丙 烯酸钠、1%多聚磷酸钠。
[0038] 材料制备：先将预先称量好的风积砂过水提纯，然后将风积砂（Si02)、氢氧化钠 (NaOH)放入高压蒸锅内强力搅拌均匀，蒸汽加热，高压蒸锅内以3. 5°C/min速率升温至 185°C，压力控制在0. 9MPa，恒温保存并不断搅拌得到褐色乳化液。再将磷酸氢二钠溶液 (Na2HP04)、聚丙烯酸钠溶液、多聚磷酸钠溶液依次注入蒸锅中，不断搅拌，大约3小时后，反 应结束，降温至40°C以下，倒出。滤得上层清液即得。
[0039] 测试结果：无侧限抗压强度：244. 4kPa;压缩系数：0. 02MPa4 ;渗透系数： 4. 342Xl(T5cm/s;湿陷系数：0? 016。
[0040] 实施例3:
[0041] 配料：74% 风积砂（Si02)、21% 氢氧化钠（Na0H)、2% 磷酸氢二钠（Na2HP04)、l. 5% 聚 丙烯酸钠、1.5%多聚磷酸钠。
[0042] 材料制备：先将预先称量好的风积砂过水提纯，然后将风积砂（Si02)、氢氧化钠 (NaOH)放入高压蒸锅内强力搅拌均匀，蒸汽加热，高压蒸锅内以4. 0°C/min速率升温至 190°C，压力控制在l.OMPa，恒温保存并不断搅拌得到褐色乳化液。再将磷酸氢二钠溶液 (Na2HP04)、聚丙烯酸钠溶液、多聚磷酸钠溶液依次注入蒸锅中，不断搅拌，大约3小时后，反 应结束，降温至40°C以下，倒出。滤得上层清液即得。
[0043] 测试结果：无侧限抗压强度：305. 6kPa;压缩系数：0. (MMPa4 ;渗透系数： 8. 713Xl(T5cm/s;湿陷系数：0? 015。
[0044] 实施例4 :
[0045] 配料：76%风积砂（Si02)、19%氢氧化钠（Na0H)、3%磷酸氢二钠（Na2HP04)、1%聚丙 烯酸钠、1%多聚磷酸钠。
[0046] 材料制备：先将预先称量好的风积砂过水提纯，然后将风积砂（Si02)、氢氧化钠 (NaOH)放入高压蒸锅内强力搅拌均匀，蒸汽加热，高压蒸锅内以4. 5°C/min速率升温至 195°C，压力控制在l.OMPa，恒温保存并不断搅拌得到褐色乳化液。再将磷酸氢二钠溶液 (Na2HP04)、聚丙烯酸钠溶液、多聚磷酸钠溶液依次注入蒸锅中，不断搅拌，大约3小时后，反 应结束，降温至40°C以下，倒出。滤得上层清液即得。
[0047] 测试结果：无侧限抗压强度：418. 7kPa;压缩系数：0.(mPa-1 ;渗透系数： 3. 241Xl(T5cm/s;湿陷系数：0? 016。
[0048] 实施例5 :
[0049] 配料：78%风积砂（Si02)、17%氢氧化钠（Na0H)、3%磷酸氢二钠（Na2HP04)、1%聚丙 烯酸钠、1%多聚磷酸钠。
[0050] 材料制备：先将预先称量好的风积砂过水提纯，然后将风积砂（Si02)、氢氧化钠 (NaOH)放入高压蒸锅内强力搅拌均匀，蒸汽加热，高压蒸锅内以5. 0°C/min速率升温至 210°C，压力控制在1.2MPa，恒温保存并不断搅拌得到褐色乳化液。再将磷酸氢二钠溶液 (Na2HP04)、聚丙烯酸钠溶液、多聚磷酸钠溶液依次注入蒸锅中，不断搅拌，大约3小时后，反 应结束，降温至40°C以下，倒出。滤得上层清液即得。
[0051] 测试结果：无侧限抗压强度：343. 2kPa;压缩系数：0.03MPa4 ;渗透系数： 3. 132Xl(T5cm/s;湿陷系数：0? 015。
[0052] 将以上实施例1~5制备的非饱和黄土NS注浆材料，按照与天然黄土I级试样孔 隙体积比1 :1的量制备相应体积的扰动黄土试样。试样烘干至15%~20%含水量后进行室 内试验测试，测试结果见表1。
[0053] 表1室内试验测试结果表
【主权项】
1. 一种非饱和黄土 NS复合注浆材料，其特征是：至少包括以重量百分比配比的如下组 份： 1) 40~80%风积砂 2) 5~30%氢氧化钠 3) 1~20%磷酸氢二钠 4) 0. 1~3%聚丙烯酸钠 5) 0. 1~3%多聚磷酸钠。
2. -种权利要求1所述的非饱和黄土 NS复合注浆材料的制备方法，包括以下步骤： 1) 先将预先按40~80%称量好的风积砂过水提纯； 2) 将40~80%的风积砂、5~30%氢氧化钠放入高压蒸锅内强力搅拌均匀，蒸汽加热； 3) 将1~20%磷酸氢二钠溶液、0. 1~3%聚丙烯酸钠溶液、0. 1~3%多聚磷酸钠溶液 依次注入蒸锅中，不断搅拌，3小时后，反应结束，降温至40°C以下； 4) 倒出，过滤得上层清液。
3. 根据权利要求2所述的非饱和黄土 NS复合注浆材料的制备方法，其特征是：所述的 步骤2)高压蒸锅内以3~5°C /min速率升温至180°C~220°C，压力控制在0. 8~1. 2MPa， 恒温保存并不断搅拌得到褐色乳化液。
【专利摘要】本发明涉及一种非饱和黄土NS复合注浆材料及其制备方法，至少包括以重量百分比配比的如下组份：40～80%风积砂、5～30%氢氧化钠、1～20%磷酸氢二钠、0.1～3%聚丙烯酸钠、0.1～3%多聚磷酸钠，先将风积砂过水提纯；将风积砂、氢氧化钠放入高压蒸锅内蒸汽加热；将磷酸氢二钠溶液、聚丙烯酸钠溶液、多聚磷酸钠溶液依次注入蒸锅中，反应结束降温至40℃以下；倒出，过滤得上层清液；本材料无毒、无味、无腐蚀、非易燃易爆、不易变质，注浆材料加固后的土体的抗剪强度、压缩性及渗透性，均有提高。
【IPC分类】C04B28-26
【公开号】CN104628351
【申请号】CN201310552724
【发明人】赵胜杰, 王治军, 耿生明, 杜志伟, 骆建文, 徐建军, 吴军, 刘斌, 张宏杰, 杨鹏
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年11月8日