[发明专利]一种动水条件下使用的复合浆液及其制备方法

说明书

本发明涉及注浆工程领域，更具体地说，涉及一种在动水条件下使用的注浆复合浆液及其制备方法。是由下列重量份的组分制成的，普通硅酸盐水泥100份，煤系偏高岭土5～10份，减水剂1.0～1.5份，消泡剂0.05～0.1份，聚丙烯酰胺0.1～0.4份，聚乙烯醇0.1～0.3份，水60～120份，液体速凝剂3～5份。本发明所述的一种在动水条件下使用的注浆复合浆液，基于高分子改性作用机制，进行组分筛选，研制出一种具有无毒、安全，生成物稳定性好，不易溶解于水中，且在动水条件下留存率高、抗分散性好等优点的复合浆液，这就解决了水泥浆液留存率低、抗分散性差和有机浆液存在毒性、生成物不稳定等问题。

技术领域

本发明涉及注浆工程领域，更具体地说，涉及一种在动水条件下使用的注浆复合浆液及其制备方法。

背景技术

随着我国交通网络的完善、矿山与水利水电工程的开发向大埋深方向发展，地下工程建设面临着更加复杂的水文地质环境。突涌水灾害屡有发生，已成为工程建设期间常见的水文地质灾害，也是运营期间主要的安全威胁。在突涌水灾害治理中，注浆法是最常见的方法。

通常来说，注浆材料是注浆治理的关键因素。现有的注浆材料中，水泥浆液稳定性差、凝结时间长，容易被地下水稀释、冲散，难以满足浆液抗分散性要求；化学浆液可能存在毒性，对生态环境存在威胁，生成物不稳定、容易溶解于水中，且价格昂贵，限制了其大规模应用。

发明内容

本发明为了解决现有的注浆材料不适用于在动水条件下使用的问题，提供了一种在动水条件下使用的注浆复合浆液及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种在动水条件下使用的注浆复合浆液，是由下列重量份的组分制成的，普通硅酸盐水泥100份，煤系偏高岭土5～10份，减水剂1.0～1.5份，消泡剂0.05～0.1份，聚丙烯酰胺0.1～0.4份，聚乙烯醇0.1～0.3份，水60～120份，液体速凝剂3～5份。

作为本发明注浆复合浆液技术方案的进一步改进，所述减水剂为聚羧酸减水剂。

作为本发明注浆复合浆液技术方案的进一步改进，所述消泡剂为聚醚类消泡剂。即GPE型消泡剂，它是在聚丙二醇链节末端再加成环氧乙烷，成为链端是亲水基的聚氧乙烯氧丙烯甘油，亲水性好，起到消泡的作用。

作为本发明注浆复合浆液技术方案的进一步改进，所述液体速凝剂为液态铝酸钠盐速凝剂。能直接参与硅酸盐水泥水化而加速水泥的凝结，与石膏结合，阻止水泥颗粒表面形成钙矾石，而使C3A立即反应，起到调控浆液凝结的作用。

本发明进一步提供了一种在动水条件下使用的注浆复合浆液的制备方法，包括以下步骤：

(1)、按复合浆液组分的重量份进行称量；

(2)、取聚丙烯酰胺和聚乙烯醇倒入水中，以不超过300r/min的搅拌速度(防止破坏链状结构)，至少搅拌30min，直至聚合物完全溶解于水中；

(3)、取减水剂和液体速凝剂、消泡剂倒入步骤(2)的溶液中，直至溶液搅拌均匀为止；(4)、取普通硅酸盐水泥和煤系偏高岭土组分倒入搅拌锅中，直至搅拌均匀为止；

(5)、将步骤(3)溶液倒入步骤(4)中，匀速混合，直至搅拌均匀；

以上各步骤均是在常温、常压下进行。

本发明所述的一种在动水条件下使用的注浆复合浆液，基于高分子改性作用机制，进行组分筛选，研制出一种具有无毒、安全，生成物稳定性好，不易溶解于水中，且在动水条件下留存率高、抗分散性好等优点的复合浆液，这就解决了水泥浆液留存率低、抗分散性差和有机浆液存在毒性、生成物不稳定等问题。另外，在保证复合浆液性能的前提下，应尽可能地降低浆液的成本。所以，选用煤系偏高岭土部分代替水泥，这不仅使煤系偏高岭土变废为宝，保护生态环境，降低浆液的成本，还因煤系偏高岭土具有火山灰活性，可以改善复合浆液的微观结构，提高其力学性能。