[发明专利]用于盾构二次注浆的自养护渗透结晶材料、制备方法及应用

说明书

本发明提供一种用于盾构二次注浆的自养护渗透结晶材料，以重量份数计，包括如下组分：硅酸盐水泥20‑60份，膨胀剂0.2‑2份，增稠剂0.02‑0.5份，高吸水树脂0.02‑1.0份，减水剂0.05‑0.4份，渗透结晶活性材料1‑15份，硅灰2‑40份，碳酸钙5‑50份。该盾构用二次注浆材料的自养护渗透结晶材料，在其浆料开始固化后，随着浆料中水份的减少，吸水树脂缓慢将自身的水份释放出来，至浆料终凝后数天，仍能释放一定量的水份，为渗透结晶活性成份早期的反应提供条件，从而使浆料在固化初期，无需养护即可达到对微裂纹的修复功能。

技术领域

本发明涉及一种盾构二次注浆材料，尤其涉及一种用于盾构二次注浆的自养护渗透结晶材料、制备方法及应用。

背景技术

盾构同步注浆后因同步注浆液无法完全填充盾构，容易产生空隙，且同步注浆液凝固时产生收缩并有一部分流失至地层，所以对于需要控制地面沉降的地段，需要进行二次注浆。由于二次注浆材料自身仍有一定的收缩，且随地质变化和地下水侵蚀，同步注浆和二次注浆固化后仍容易出现轻微的裂缝和缝隙。这些裂缝和缝隙对后期地面的沉降和隧道的防水抗渗有不利影响，如何更为有效便捷的填补和修复同步注浆和二次注浆后产生的裂缝是业内人员一直以来研究的课题。

中国专利CN201911345770.9公开了一种桥梁伸缩缝用补偿收缩快速修补材料，是由水泥25-40份，石膏粉0-4份，硅微粉2-4份，膨胀剂1-4份，石英砂25-33份，碎石32-40份；减水剂0.05-0.1份，缓凝剂0.05-0.15份，高吸水树脂0.01-0.1份，锂盐0.005-0.01份，消泡剂0-0.01份配制而成。本发明所用原料配比合理，早期强度高，最快1h能够达到30MPa以上，后期强度稳定增长，28天强度能够达到60MPa以上，作为桥梁伸缩缝或混凝土路面修补材料使用时，能增强混凝土的自身内养护作用，减少了硬化混凝土的体积收缩，增强了其体积稳定性，满足了快速开放交通的需求。该专利利用高吸水树脂作为自养护材料，可减少硬化混凝土自身的体积收缩，增加体积稳定性，但其对于原有路面和后期自身产生的微裂缝没有修复能力；而且，盾构二次注浆要求施工时必须是泵送施工，体系中不能有粗骨料，该专利中含有碎石等粗骨料，在隧道二次注浆中无法使用。

中国专利CN201710149893.X公开了一种隧道堵漏材料，包含干粉砂料和粘结防水乳液，两者的重量比例为1:1-1.5。所述的干粉砂料包括重量百分比的以下成分：硅酸盐水泥20-40％，粉煤灰5-14％，二氧化硅20-40％，丙基纤维素0.5-1.5％，渗透结晶材料5-9％，膨润土0.1％-6％；所述的干粉砂料的总量是100％；所述的粘结防水乳液包括：丙烯酸酯乳液40-65％，醋酸乙烯-乙烯共聚乳液10-35％，聚乙烯醇胶粉液体10-18％，水溶性甲基硅乳液3-7％，丙二醇1-6％，三聚磷酸钠1-5％，氢氧化铝0.5-1.5％，消泡剂0.01-0.05％。本发明的堵漏材料使用有机高分子和无机物复合，得到的材料既体现了无机材料的刚性、尺寸稳定性，又显示了聚合物韧性、可加工性，产品具有良好的弹性和柔韧性，刚度适中。该专利使用碱金属盐、碱土金属盐、络合化合物等复配作为渗透结晶材料，使堵漏材料具备后期的自修复性能，但因加入了大量聚合物乳液，乳液在体系中成膜后将使渗透结晶的修复效果大大降低，且其施工完成后，需要水份激发渗透结晶材料，其无养护状态下的早期无自修复性能，且该专利渗透结晶材料中可与钙离子产生络合反应的材料基本都对水泥水化具有缓凝效果，凝结时间的延长对浆料的体积稳定性和强度有一定影响。