[发明专利]渗透型水硬性劣化疏松岩石的加固材料及加固方法

权利要求书

1.一种渗透型水硬性疏松岩石加固材料，其特征是所述的加固材料组分包括：以磷源物质 为主的低碳醇类溶液A，所述的低碳醇类溶剂A包括：甲醇，乙醇或丙醇；以钙源物质 为主的多羟基低碳醇类溶液B，所述的多羟基低碳醇类溶剂B包括：乙二醇或丙三醇；以 及溶解了铵盐的水溶液C，其中醇类溶液A中溶入矿化偶联剂；醇类溶液B中溶入硬化剂 和分散剂；所述的A、B两种醇溶液的用量都以羟基磷灰石为目标产物进行计算，控制磷 和钙的摩尔比为：磷∶钙＝1∶1.65～1∶1.85；矿化偶联剂的质量为所折合的羟基磷灰石的6～ 9％；硬化剂的质量为所折合的羟基磷灰石质量的3～5％；分散剂的质量为所折合的羟基 磷灰石质量的2～3％；所述的水溶液C是铵盐浓度为0.001～0.1mol/L的稀水溶液，用量 为所折合的羟基磷灰石质量的0.2～5％，所述的磷源物质为五氧化二磷。

2.根据权利要求1所述的渗透型水硬性疏松岩石加固材料，其特征是所述的铵盐包括：磷 酸铵，磷酸氢二铵，磷酸二氢铵，草酸铵，碳酸铵或碳酸氢铵。

3.根据权利要求1所述的渗透型水硬性疏松岩石加固材料，其特征是所述的钙源物质包括： 氧化钙或氢氧化钙。

4.根据权利要求1所述的渗透型水硬性疏松岩石加固材料，其特征是所述的矿化偶联剂包 括：正硅酸乙酯，羟基硅油，硅氧烷，白炭黑或钛酸酯。

5.根据权利要求1所述的渗透型水硬性疏松岩石加固材料，其特征是所述的硬化剂为氟硅 酸盐，包括氟硅酸钙或氟硅酸锌。

6.根据权利要求1所述的渗透型水硬性疏松岩石加固材料，其特征是所述的分散剂为多羧 基有机物，包括丙烯酸或柠檬酸。

7.权利要求1-6所述渗透型水硬性疏松岩石加固材料应用于岩石的加固方法，其步骤如下：

(1)溶液配置：溶液包括：①以磷源物质为主要溶质的低碳醇类溶液A，其中溶入矿化偶联 剂；②以钙源物质为主要溶质的多羟基低碳醇类溶液B，其中溶入硬化剂和分散剂；③以 铵盐为溶质的水溶液C；

(2)渗透操作：采用自然流淌、喷淋、涂刷、浸泡或敷贴方法对疏松岩石进行渗透操作； 渗透操作分为A、B两种醇类溶液先混合再渗透或分别依次渗透，待渗透完成后，再渗透 水溶液C；所述的先混合再渗透过程是在渗透前将A、B两种醇类溶液混合在一起，搅拌 均匀后，进行渗透操作；所述依次渗透过程是将B、A两种醇类溶液依次每隔15～60分 钟分别进行渗透操作，渗透前超声分散15～30分钟；在A、B两种醇类溶液完成渗透操 作之后再将水溶液C多次间隔15～60分钟进行渗透；A、B两种醇类溶液的使用量需根据 具体情况进行配比调整，配比的关键是控制磷、钙的比例，溶液的粘度可通过添加醇类 溶剂的量来调节，水溶液C必须在A、B两种醇类溶液完成渗透操作之后再进行渗透。