[发明专利]一种早强高强双组份凝结时间可控的注浆材料及制备方法

说明书

本发明提供一种早强高强双组份凝结时间可控的注浆材料，用于隧道堵水加固注浆，包括高流动渗透组分A与抗分散快硬组分B；其中组分A包含普通硅酸盐水泥、无水石膏、缓凝剂、减水剂、增稠剂、早强剂和塑性膨胀剂；组分B包含硫铝酸盐水泥、惰性填料、缓凝剂、减水剂和增稠剂；该注浆材料的使用方法为：将高流动渗透组分A和抗分散缓凝组分B按相同的水料比分别搅拌均匀，置于储料容器中，采用双液注浆设备，将高流动渗透组分A和抗分散缓凝组分B料浆泵入注浆管道中混合、注浆。本发明可对注浆液性能进行在线实时调整，仅通过改变双液泵送速度比，及时对注浆液的流变性能和凝结时间进行调整，提高了施工效率，减少了浆液浪费。

技术领域

本发明涉及建筑材料的技术领域，特别是一种早强高强双组份凝结时间可控的注浆材料及制备方法。

背景技术

目前我国能源储量结构中，煤炭资源仍然占比最大，是我国能源结构的支柱。许多的煤矿事故表明，在煤矿生产过程中，不同的地质构造断裂、煤炭采动裂隙等可能形成地下水进入通道，深部地下水一般都是高压水，通道连通后，水会快速涌入井下，造成严重的人员伤亡和财产损失；另一方面，随着煤矿开采的不断深入，巷道围岩的水压力也越来越大，地应力也越来越高，这会导致矿井突水事故概率增加，且事故伤害程度会更加严重。煤矿水害是煤矿开采行业的共性问题，注浆加固是解决煤矿水害问题的常用方法。

注浆是指采用物理或化学方法，将可以固化的液体材料通过注浆泵或其他手段注入到破碎岩体或存在缺陷的煤岩体裂隙内，从而改善其物理力学性能的方法和过程。对煤矿围岩进行注浆加固作用有两方面：一方面，注浆加固浆液进入裂隙底板，加固了底板；另一方面，浆液扩散进入封堵了裂隙，将承压水与煤层之间的联系切断，从而避免底板突水事故的发生。

注浆材料需要有较短的固化时间以及较高的早期强度，才能及时对破碎煤岩体的裂隙进行填充、封堵而尽早堵漏、承载压力。但是，注浆施工需要一定的操作时间，浆液的固化时间较快，其保持高流态的时间则太短。在注浆施工过程中，随着注浆深度、间距以及隧道静水压力、渗水速率的实时变化，对注浆材料的固化时间的要求是不停变化的，这需要对注浆材料的浆液的凝结时间进行实时调整。另外，注浆材料要堵漏、填实，需要有较大膨胀率，而高流态水泥材料一般都是收缩的，难以满足要求。

目前公开的涉及注浆材料凝结时间可控可调的专利申请，其所述的可控可调都指的是对注浆原材料的某一组分掺量进行调整，从而实现对注浆材料的凝结时间的调整，是很难满足施工要求的。例如：申请号CN201310629602.9公开了一种速凝时间可控注浆材料及制备方法，该专利主要原料为硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和EVA乳液，通过调节三种主要材料的配比，来调节注浆材料的初终凝时间；申请号201910610882.6公开了一种初凝时间可控的盾构抗水分散同步注浆浆液及配制方法，该专利原料包括水、水泥、粉煤灰、砂、羟乙基甲基纤维素、甲酸钙，其中甲酸钙作为促凝剂，通过改变甲酸钙的掺量，调整浆液的初凝时间。

有鉴于此，本发明人专门设计了一种早强高强双组份凝结时间可控的注浆材料及制备方法，本案由此产生。

发明内容

在注浆施工过程中，随着注浆深度、间距以及隧道静水压力、渗水速率的实时变化，对注浆材料的固化时间和流变性能的要求是实时变化的，需要根据现场状况迅速调整。本发明目的是提供一种早强高强双组份凝结时间可控的注浆材料及其使用方法，对注浆材料的浆液的凝结时间和流变性能进行实时调整，其所采用的技术方案如下：

其中，方案一提供一种早强高强双组份凝结时间可控的注浆材料，用于隧道堵水加固注浆，包括高流动渗透组分A与抗分散快硬组分B；其中

所述高流动渗透组分A中各种成分的范围为：

普通硅酸盐水泥90～99％，

无水石膏0～10％，

减水剂0.2～0.6％，

缓凝剂0.1～0.2％，