[发明专利]一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料、制备方法及使用方法

说明书

本发明公开了一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料、制备方法及使用方法，通过调节A液注浆材料与B液注浆材料的混合比例实现对初、终凝时间的可控调节，混合后的浆液可在预设的初凝时间内进入堵漏地层裂隙通道内，然后发生速凝，实现注浆加固或孔道快速堵漏的目的；A液注浆材料与B液注浆材料混合后可顺利进入中等裂隙及大裂隙的岩层中，并且浆液凝结后立即产生强度，达到终凝时的抗压强度为100kPa～200kPa，24h凝期的抗压强度可达1MPa～2MPa，7d凝期的抗压强度可达5MPa～15MPa；制备方法及使用方法简单，可以现场配制，并采用常规的双液注浆设备即可完成注浆，经济实用性强。

技术领域

本发明涉及地下工程技术领域，具体涉及一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料、制备方法及使用方法。

背景技术

近些年来，地下工程飞速发展。在地质勘察钻孔工程、大直径钻孔灌注桩工程、基坑止水帷幕工程、隧道工程、矿山竖井等地下工程施工中，经常遇到孔隙性、裂缝性、缝洞性、破碎性等复杂地层，此类复杂地层极易发生钻孔(井道)浆液的漏失，会造成钻孔事故等工程灾害，有些地下工程具有漏失面积大、漏水量大、不易封堵等特点。

针对此类复杂地层，在地下工程及地质钻探工程施工时，必须使用各类堵漏材料进行封堵，来减少或阻止钻孔浆液漏失的发生。目前，广泛采用水泥-水玻璃双液注浆材料进行地下工程的堵漏与止水。施工实践表明水泥-水玻璃双液注浆材料存在许多问题：由于水玻璃与水泥混合后立即凝结成颗粒直径在0.5mm～2.0mm的团状，导致混合浆液在砂卵石中的可注性差以及混合浆液进入岩层裂隙通道的能力差，从而使该双液注浆材料无法顺利进入中等裂隙(裂缝宽度为0.2mm～2.0mm)的岩层中；并且该双液注浆材料的初凝时间可控性差，堵漏效果差；再者该双液注浆材料中的水玻璃挥发后会溶出大量的钠离子，存在污染周边水资源环境的隐患。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料、制备方法及使用方法，通过调节A液注浆材料与B液注浆材料的混合比例实现对初、终凝时间的可控调节，混合后的浆液可在预设的初凝时间内进入堵漏地层裂隙通道内，然后发生速凝，实现注浆加固或孔道快速堵漏的目的；A液注浆材料与B液注浆材料混合后可顺利进入中等裂隙及大裂隙的岩层中，并且浆液凝结后立即产生强度，达到终凝时的抗压强度为100kPa～200kPa，24h凝期的抗压强度可达1MPa～2MPa，7d凝期的抗压强度可达5MPa～15MPa；制备方法及使用方法简单，可以现场配制，并采用常规的双液注浆设备即可完成注浆，经济实用性强。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料，包括配合使用的A液注浆材料和B液注浆材料，所述A液注浆材料的重量组分包括水解聚丙烯酰胺(PHP)0.3～0.5份、聚羧酸高性能减水剂0.03～0.05份、水泥25～40份、粉煤灰5～15份、水44～70份，所述B液注浆材料的重量组分包括偏铝酸钠0.25～0.55份、膨润土15～35份、纯碱0.2～0.5份、水64～85份。

优选的技术方案是，所述水解聚丙烯酰胺(PHP)的分子量为300万～1500万、水解度为10％～30％，所述聚羧酸高性能减水剂的型号为PCA-300P，所述水泥为42.5级的普通硅酸盐水泥，所述粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰，所述膨润土中蒙脱石的重量百分含量为45％～80％。

本发明的一种适用于地下工程快速堵漏的聚合物型双液注浆材料中各种组分所起的作用如下：

A液注浆材料中的水解聚丙烯酰胺(PHP)主要起到吸附和增黏作用，当A液注浆材料与B液注浆材料混合后，水解聚丙烯酰胺对B液注浆材料中的膨润土颗粒进行吸附，同时增加浆液的黏稠度，水解聚丙烯酰胺还具有对水泥水化后早期强度提高的作用。