[发明专利]地下工程用刚柔性防水密闭材料及应用

权利要求书

1.一种地下工程用刚柔性防水密闭材料，其特征在于是一种由具有弹塑变形特征的松质岩或玻化微珠膨化品、强膨胀性岩石、水泥和缓膨增强增刚剂组成的兼有刚柔特征的防水密闭材料，其组成为：

I膨化品

由松质岩经高温炉烧制后形成的膨化品，对膨化品粉碎，采用筛分法，筛分成粒径小于0.5mm的细小颗粒，含量占总组分体积的20～30％；

II强膨胀岩石

含有极细的黏土矿物颗粒富含蒙脱石、伊利石、高岭石和粘性土中的一种或多种的膨胀性矿物，其自由膨胀率＞1，所述的这些膨胀性矿物由两种晶片构成，一种是硅氧晶片，另一种是铝氢氧晶片，硅氧晶片和铝氢氧晶片构成了二层型晶格和三层型晶格两种类型晶格；蒙脱石、伊利石、高岭石和粘性土都是为晶胞间只有氧原子的范德华力键组成，其键力很弱，活动性极大，水分子极易进入，能够改变晶胞之间距离的完全分散单元晶胞的膨胀性矿物；所述的这些膨胀性矿物干燥后，采用筛分法，筛分成粒径小于1.0mm的细小颗粒，含量占总组分体积的30～40％；

III缓膨增强增刚剂：

起到控制膨胀速度和增强材料强度、刚度的作用的缓膨增强增刚剂为二价、三价及高价离子化合物用FeCl₃、CaCl₂或MgCl₂化合物，缓膨增强增刚剂为细粉，采用筛分法，筛分成粒径小于0.5mm的细小颗粒，体积含量占总组分体积的3～5％。

IV水泥：

起凝结固化和增加强度刚度作用的水泥，其含量为除去以上组分后的剩余含量。

2.权利要求1所述的地下工程用刚柔性防水密闭材料的应用，其特征在于：隧道、巷道、坑道或地下空间洞室的防水密闭的应用如图1所示，应用方法：隧道开挖后用锚杆材料进行一次支护，然后将防水密闭材料做成混凝土湿浆沿四周喷到隧道表面、填筑或铺设，喷层厚度20～50mm，形成隧道防水密闭圈层，紧跟着施工隧道内衬，隧道内衬架设后，防水密闭材料在隧道岩土壁和隧道内衬之间的有限空间逐渐膨胀并充实其空间，达到防水密闭效果。

3.按照权利要求2所述的上述地下工程用刚柔性防水密闭材料的应用，其特征在于，应用于废弃的巷道、坑道、泄漏之处、人防工程预防泄露或岩土体变形时墙体开裂出现漏气漏风现象，采用地下工程用刚柔性防水密闭材料后，设置两道砖或混凝土墙体形成密闭，当材料吸水或喷水后膨胀紧密和周围岩土接触，并随着岩体的变形发生弹塑性变形。

4.按照权利要求2所述的上述地下工程用刚柔性防水密闭材料的应用，其特征在于所述的地下工程用刚柔性防水密闭材料与水混合，通过注浆设备注浆实现防高压水作用下的渗露，注浆后，浆体渗透到岩土体或其他材料结构的缝隙孔隙中，并发生持续弹塑性膨胀，与围岩土形成密实结构，达到防高压水流及密闭作用。

5.按照权利要求2所述的上述地下工程用刚柔性防水密闭材料的应用，其特征在于所述的地下工程用刚柔性防水密闭材料干组合材料的干组分可填筑到孔洞、裂隙处，利用吸湿、吸水膨胀特点，进行矿井采空区填充、地基置换、改良、升高、抢修、污水治理多个领域。