一种盾构壁后水泥基注浆材料及其制备方法与流程

本发明涉及地铁隧道工程注浆材料加固，特别是涉及一种盾构壁后水泥基注浆材料及其制备方法。

背景技术：

1、现阶段，盾构壁后注浆是盾构施工中的重要施工作业内容。盾构管片拼装拼装好后，管片外与土体之间存在一点的间隙，就可以通过壁后注浆将空隙填充好，同时可以防止管片及土体沉降等。伴随着盾构隧道开发的规模快速增长，地铁线路的网络化布局已逐步形成，盾构隧道近接施工的情况大量涌现，穿越地层愈加复杂，浆液如果不能在短时间内及时加固盾构地层，容易引起导致管片的接缝张开、错台、轨道翘曲变形，产生的危害极大。

2、然而，现有的水泥砂浆注浆材料凝结时间慢、早期强度低，在盾构隧道壁后不能及时起到充填加固地层的作用，注浆材料跑浆现象严重等。随着我国地铁工程建设的快速发展，盾构隧道工程建设难度与日俱增，现有的水泥基注浆材料难以满足日益严苛的工程需求和质量要求。

技术实现思路

1、基于此，本发明的目的在于，提供一种盾构壁后水泥基注浆材料及其制备方法。

2、第一方面，一种盾构壁后水泥基注浆材料，包括以下质量份的原料：

3、硫铝酸盐水泥：60-70份；

4、硅酸盐水泥：10-15份；

5、高铝水泥：8-15份；

6、外加剂：17-25份；

7、水：38-45份；

8、其中，所述外加剂，包括以下质量份的原料：

9、粉煤灰：10-15份；

10、矿粉：8-12份；

11、硅灰：3-5份；

12、减水剂：0.7-1.2份；

13、缓凝剂：0.1-0.15份；

14、促凝剂：0.07-0.12份；

15、消泡剂：0.005-0.01份；

16、塑性膨胀剂：0.005-0.01份。

17、上述技术方案在一种实施方式中，所述减水剂为聚羧酸高性能减水剂。

18、上述技术方案在一种实施方式中，所述缓凝剂为石膏粉。

19、上述技术方案在一种实施方式中，所述促凝剂为元明粉。

20、上述技术方案在一种实施方式中，所述消泡剂为聚醚消泡剂。

21、上述技术方案在一种实施方式中，所述塑性膨胀剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。

22、第二方面，一种盾构壁后水泥基注浆材料的制备方法，用于制备上述任一项所述的盾构壁后水泥基注浆材料，包括：

23、称量硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥和高铝水泥，混合均匀，制得凝胶材料；

24、称量粉煤灰、矿粉、硅灰、减水剂、缓凝剂、促凝剂、消泡剂、塑性膨胀剂，混合均匀，制得外加剂；

25、将胶凝材料、外加剂混合均匀，称取水后一同加入搅拌机，搅拌，制得盾构壁后水泥基注浆材料。

26、将胶凝材料、外加剂混合均匀，称取水加入搅拌机，搅拌即可注浆使用。

27、上述技术方案在一种实施方式中，水占盾构壁后水泥基注浆材料总重的质量份数为28-30％。

28、上述技术方案在一种实施方式中，搅拌的转速为270-290r/min。

29、上述技术方案在一种实施方式中，搅拌的时间为180s-270s。

30、相对于现有技术，本发明的各成分：铝酸盐水泥、硅酸盐水泥和高铝水泥及外加剂之间协同增效，制得的盾构壁后水泥基注浆材料凝结后微膨胀不收缩，避免常用的水泥基注浆材料凝固后体积明显收缩的缺陷，避免导致盾构壁后与土层之间充填不密实现象的发生，从而在盾构壁后注浆中及时起到充填加固的作用。本发明的盾构壁后水泥基注浆材料具有无收缩、微膨胀、早期强度高、抗折强度高，抵抗地层扰动优势明显的特点。

技术特征：

1.一种盾构壁后水泥基注浆材料，其特征在于，包括以下质量份的原料：

2.根据权利要求1所述的盾构壁后水泥基注浆材料，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸高性能减水剂。

3.根据权利要求1所述的盾构壁后水泥基注浆材料，其特征在于：所述缓凝剂为石膏粉。

4.根据权利要求1所述的盾构壁后水泥基注浆材料，其特征在于：所述促凝剂为元明粉。

5.根据权利要求1所述的盾构壁后水泥基注浆材料，其特征在于：所述消泡剂为聚醚消泡剂。

6.根据权利要求1所述的盾构壁后水泥基注浆材料，其特征在于：所述塑性膨胀剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。

7.一种盾构壁后水泥基注浆材料的制备方法，用于制备权利要求1-6任一项所述的盾构壁后水泥基注浆材料，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的盾构壁后水泥基注浆材料的制备方法，其特征在于：水占盾构壁后水泥基注浆材料总重的质量份数为28-30％。

9.根据权利要求7所述的盾构壁后水泥基注浆材料的制备方法，其特征在于：搅拌的转速为270-290r/min。

10.根据权利要求7所述的盾构壁后水泥基注浆材料的制备方法，其特征在于：搅拌的时间为180s-270s。

技术总结
本发明公开一种盾构壁后水泥基注浆材料及其制备方法。盾构壁后水泥基注浆材料，包括以下质量份的原料：硫铝酸盐水泥：60‑70份；硅酸盐水泥：10‑15份；高铝水泥：8‑15份；外加剂：17‑25份；水：38‑45份；外加剂，包括以下质量份的原料：粉煤灰：10‑15份；矿粉：8‑12份；硅灰：3‑5份；减水剂：0.7‑1.2份；缓凝剂：0.1‑0.15份；促凝剂：0.07‑0.12份；消泡剂：0.005‑0.01份；塑性膨胀剂：0.005‑0.01份。盾构壁后水泥基注浆材料的制备方法，包括：称量硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥和高铝水泥，混合均匀，制得凝胶材料；称量粉煤灰、矿粉、硅灰、减水剂、缓凝剂、促凝剂、消泡剂、塑性膨胀剂，混合均匀，制得外加剂；将胶凝材料、外加剂混合均匀，称取水后一同加入搅拌机，搅拌，制得盾构壁后水泥基注浆材料。

技术研发人员：陈杰华,魏晨亮,陈绍洪,林超,李慧,叶越胜,阮艳妹,刘晨,李旭杰,朱晓龙,陈营,耿大新,卢前厚,于洋,李文博,高嵩,饶力
受保护的技术使用者：中铁（广州）投资发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14