一种超细硅酸盐水泥基注浆材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于注浆加固技术领域，尤其设及一种超细娃酸盐水泥基注浆材料及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 随着对建筑工程质量要求越来越高，注浆加固技术的应用范围将越来越广，尤其 是深层微细孔的注浆加固，注浆材料是其一个关键环节，因此，如何配制高品质的注浆材 料，且具有较低的生产成本，将成为注浆加固技术快速推广的一个重要因素。
[0003] 在注浆加固中，深孔微裂纹的加固是注浆加固的一个难点，然而微裂纹却占有相 当大的比例，对结构的稳定性和使用寿命起着不可忽视的作用。一般认为，只有当裂隙或 孔隙的尺寸大于最粗颗粒的3倍W上时，才能用它注浆，若小于运个界限，则浆液很难注进 去，从而达不到注浆的目的。目前，工程中的注浆材料种类较多，W材料类型主要分为化学 注浆材料和水泥注浆材料。化学注浆材料的特点是粘度低，可注入微细裂缝，凝固时间从几 秒至几小时均可调节，但是化学浆材的价格高，配方复杂，大多具有一定毒性，W及易燃等 缺点，因此化学注浆材料在应用中受到的限制也较多。普通水泥注浆材料及改性普通水泥 基注浆材料具有成本低、来源广、强度高、耐久性好、使用方便等优点，但同时也存在不足， 如普通水泥颗粒粒径较大，粗颗粒较多，浆液稳定性差或粘度大，可注性不如化学注浆材 料，硬化时泌水W及硬化后伴有体积收缩，影响与加固体的粘结强度等缺点。
[0004] 为了解决普通水泥注浆材料可注性差的问题，在工程实践中有采用超细硫侣酸盐 水泥做双液注浆材料的，有采用丙締酸儀与超细水泥复合的，等等。运些注浆材料虽然在 一定程度上提高了水泥类注浆材料的性能，但仍没有完全解决超细水泥注浆材料既具有较 好的保水性，又具有粘度较低的问题。在注浆过程中，浆液的保水性和粘度是两个重要的 因素，一是如果浆液的保水性差，在压力的作用下，浆液在压注的过程中，会失水严重，从而 造成浆液粘度增大，影响浆液的渗入深度；二是如果通过降低水料比，来提高浆液保水性的 话，往往会促使浆液的粘度增大，加上裂缝孔壁的吸水作用，将会加重浆液的粘稠度，也会 影响浆液的渗入深度。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种既具有浆体流动度大、粘度小，又具有较好的保水性 的超细娃酸盐水泥基注浆材料及其制备方法。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用W下技术方案： 一种超细娃酸盐水泥基注浆材料，该注浆材料的重量份数组成为：超细娃酸盐水泥熟 料55~80份、超细粉煤灰10-20份、超细石灰石粉5~15份、复合外加剂一 2~6份、复合外加 剂二0. 2~1. 5份、水45~80份；其中，复合外加剂一的重量份数组成为：膨胀剂25-75份、元 明粉10-30份、偏侣酸钢2. 5~25份、葡萄糖酸钢1~10份惠合外加剂二的重量份数组成为： 增稠树脂0. 5~10份、改性纳米二氧化娃5~25份、聚簇酸减水剂15~30份、水50~80份。
[0007] 该注浆材料的重量份数组成最佳为：超细娃酸盐水泥熟料70份、超细粉煤灰15 份、超细石灰石粉15份、复合外加剂一 5份、复合外加剂二1份、水55份；其中，复合外加剂 一的重量份数组成为：膨胀剂55份、元明粉20份、偏侣酸钢20份、葡萄糖酸钢5份；复合外 加剂二的重量份数组成为：增稠树脂5份、改性纳米二氧化娃15份、聚簇酸减水剂20份、水 60份。
[0008] 进一步，所述增稠树脂为粉末状的丙締酸树脂，所述改性纳米二氧化娃为水基纳 米聚娃粉体。
[0009] 较好地，所述超细娃酸盐水泥熟料为国标GB/T21372-2008《娃酸盐水泥熟料》中 的低碱水泥熟料，其颗粒粒径为馬。不大于10ym;所述超细粉煤灰为燃煤电厂干排粉煤灰， 其颗粒粒径为〇5。不大于10ym;所述超细石灰石粉中的碳酸巧质量分数不小于80%，=氧化 二侣质量分数不大于2. 0%，其颗粒粒径为〇5。不大于10ym;所述膨胀剂为硫侣酸盐水泥熟 料，且符合国标GB20472-2006《硫侣酸盐水泥》中附录A的要求，其颗粒粒径为〇5。不大于 10ym;所述元明粉为无水硫酸钢，且质量纯度在99%W上；所述偏侣酸钢为市售侣酸钢，且 质量纯度在80%W上；所述葡萄糖酸钢的质量纯度在98%W上；所述聚簇酸减水剂的减水 率在30%W上。
[0010] 前述超细娃酸盐水泥基注浆材料的制备方法，包括如下步骤： 第一步，按复合外加剂一的重量份组成，称量膨胀剂、元明粉、偏侣酸钢、葡萄糖酸钢， 混合均匀，得复合外加剂一； 第二步，按复合外加剂二的重量份组成，称量增稠树脂、改性纳米二氧化娃、聚簇酸减 水剂、水，混合均匀，得复合外加剂二； 第=步，按注浆材料的重量份组成，称量各原料，将超细娃酸盐水泥熟料、超细粉煤灰、 超细石灰石粉，先加入复合外加剂一混合均匀，再加入复合外加剂二和水混合均匀，即得注 浆材料。
[0011] 本发明采用增稠树脂和改性纳米二氧化娃相结合，一方面采用增稠树脂增稠，提 高其保水性；另一方面采用改性纳米二氧化娃降低浆液的粘度，并提高其疏水性能。同时， 辅W聚簇酸减水剂提高其流动性，膨胀剂提高其膨胀性，偏侣酸钢、元明粉和葡萄糖酸钢调 节其失流和硬化时间，W及超细粉煤灰和超细石灰石粉协调整体性能。
[0012] 本发明注浆材料既具有浆体流动度大、粘度小，又具有较好的保水性；初凝时间可 调，在十几分钟至几小时之间可调；硬化后微膨胀；抗压强度可调，28d抗压强度在20MPa至 60MPa之间。本发明具有生产周期短，生产成本低的特点，全过程不仅不产生S废，而且能利 用固体废弃物，不影响环境。
【具体实施方式】
[0013] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合实施例，对本发明 进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用W解释本发明，并不用于 限定本发明。
[0014] W下实施例中：所述增稠树脂为粉末状的丙締酸树脂，所述改性纳米二氧化娃为 水基纳米聚娃粉体（由河南省纳米材料工程技术研究中屯、提供）；所述超细娃酸盐水泥熟料 为国标GB/T21372-2008《娃酸盐水泥熟料》中的低碱水泥熟料，其颗粒粒径为〇5。不大于 10ym;所述超细粉煤灰为燃煤电厂干排粉煤灰，其颗粒粒径为Dw不大于10ym;所述超细 石灰石粉中的碳酸巧质量分数不小于80%，S氧化二侣质量分数不大于2. 0%，其颗粒粒径 为〇5。不大于10ym;所述膨胀剂为硫侣酸盐水泥熟料，且符合国标GB20472-2006《硫侣酸 盐水泥》中附录A的要求，其颗粒粒径为〇5。不大于10ym;所述元明粉为无水硫酸钢，且质 量纯度在99%W上；所述偏侣酸钢为市售侣酸钢，且质量纯度在80%W上；所述葡萄糖酸钢 的质量纯度在98%W上；所述聚簇酸减水剂的减水率在30%W上。 阳〇1引实施例1 一种超细娃酸盐水泥基注浆材料，该注浆材料的配方为：超细娃酸盐水泥熟料7000g、 超细粉煤灰1500g、超细石灰石粉1500g、复合外加剂一 500g、复合外加剂二lOOg、自来水 5500g;其中，复合外加剂一的配方为：膨胀剂550g、元明粉200g、偏侣酸钢200g、葡萄糖 酸钢50g;复合外加剂二的配方为：