[发明专利]一种改性注浆材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性注浆材料，属于材料科学技术领域。

背景技术

随着我国经济的快速发展，交通建设(如高铁、地铁、公路)规模越来越大，地下工程和水利工程也越来越受到人们的重视。这是由于高铁、地铁不断地增多，且地下交通工程条件日趋复杂，逐渐显现出崩塌、突水、涌泥等问题；另外，交通流量和轴重飞速增加，公路也逐渐出现了沉陷、翻浆、裂缝等各种结构性缺损。为了解决这些问题，人们采取注浆技术对地下工程和水利工程进行加固和封堵。

注浆技术是将具有充填胶结性能的材料配成浆液，且运用适当的加压注浆设备将其注入到被注体内，如地层的裂隙、孔隙或孔洞等，使浆液渗透、填充，并发生凝结、硬化，进而实现加固或封堵的目的。因此，注浆材料是确保地下工程和水利工程加固和封堵的关键。

目前，注浆材料主要可分为水泥注浆材料和化学注浆材料。水泥注浆材料又包括水泥浆、水泥黏土浆和水泥-水玻璃浆等。水泥类注浆材料虽然具有原料来源丰富、价格较低且结石体强度高等优点，但其存在粒径较粗，岩体中微细裂隙难以注入，初凝与终凝时间较长且不易准确控制、稳定性差、强度增长速度慢及析水率高等缺点，并且存在大孔隙地层中注浆易出现漏浆和小孔隙地层中可注性差等现象。化学注浆材料包括丙烯酰胺类、木质素类、脲醛树脂类、聚氨树脂类和环氧树脂浆液等。化学类注浆材料虽然具有稳定性好、可注性强、粘度低、凝胶时间易控等优点，且能注入岩土中的较细小的裂隙或孔隙，但其不足之处在于：强度较低、耐久性较差、一定的毒性、对环境产生污染且价格昂贵。因此，这些注浆材料的应用范围是非常有限的。

近年来，国内外在改善注浆材料方面做了大量的研究工作，如中国专利CN102001847B公开了一种《一种膏状速凝注浆材料及其制备方法》，该种材料是由重量份比为硅酸盐水泥1份，水1份，化学改性剂0.1～1.5份制成，其中所述的化学改性剂重量百分比组成为硅酸钠90％，聚羧酸系减水剂5％，聚乙二醇5％。其弥补了目前速凝注浆材料不易操控、水中不抗分散的缺点，具有不易造成注浆管路堵塞或钻孔堵塞、强度高的特点。又如CN102924013A公开了一种《路用快凝无机注浆材料》，该材料由硅酸盐水泥、添加剂和水组成，其中硅酸盐水泥的重量为基准，添加剂则由重量百分比为缓凝剂1‰～3‰，减水剂0.5％～3％，膨胀剂2％～10％，矿物外加剂0～50％，硅酸盐水泥和矿物外加剂与水的重量比为：硅酸盐水泥和矿物外加剂∶水＝1∶0.40～0.45制成。其适应于路基加固，具有强度高、稳定性好、流动性好、耐久性好，早期无收缩，原材料丰富，价格价廉等的特点。虽然注浆材料的研究工作取得了一定的成就，但是聚合物和矿物外加剂双掺在注浆材料的研究仍然是非常有限的。因此，开发一种新型的注浆材料将对扩宽其应用范围起到非常重要的作用。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明所要解决的技术问题是提出了一种改性注浆材料。

本发明为解决上述问题所采取的技术方案为：

一种改性注浆材料，由下述重量份配比的原料制成：硅酸盐水泥55～65份、铝酸盐水泥10～15份、聚合物乳液6～9份、矿物外加剂25～35份、消泡稳定剂0.1～0.3份、激发剂4～8份、保水剂0.1～0.3份、表面活性剂0.2～0.4份、膨润土2～4份、细砂0.2～0.6份、碳酸钠0.2～0.6份、陶瓷纤维0.02～0.04份、乳胶粉0.01～0.03份、白云石0.02～0.04份、叶腊石0.01～0.03份、甲基硅酸钠6～8份。

所述的聚合物乳液为2～3份聚乙烯醇、2～3份聚乙烯醋酸酯、2～3份硅溶胶的混合物，其中所述硅溶胶的SiO₂含量为30～50％，粒径范围为20～80nm。

所述的矿物外加剂为2～5份硅灰粉、15～20份粉煤灰、8～10份钢渣的混合物，且细度在200～300目。

所述的激发剂为2～4份硅酸钠、2～4份熟石灰的混合物，其中硅酸钠模数为1.5～1.9。

所述的消泡稳定剂为二甲基硅油；所述的保水剂为羧甲基纤维素；所述的表面活性剂为十二烷基磺酸钠。

优选的，