一种红层软岩路基注浆用含有微纳米气泡的注浆材料

文档序号:38705409发布日期:2024-07-19 15:04阅读:15来源:国知局

本发明涉及路基注浆,尤其是一种红层软岩路基注浆用含有微纳米气泡的注浆材料。


背景技术:

1、红层软岩在世界范围内分布及其广泛,占全球表面积的20%以上。我国红层占国土面积的8.61%,约有82.7万平方公里,主要分布在在湖南、福建、广东、江西、四川、贵州及云南等省。国内红层地区铁路总里程已达约42万公里,路网内人口约1.23亿,每年强力支撑约11万亿国民经济生产总值。

2、红层软岩一般是富含黏土矿物的强风化岩,矿物组成主要包括以石英、云母为主的碎屑矿物和高岭石为主的粘性矿物。天然含水量为9%~15%,天然密度为2.0~~2.1g/cm3,液塑限分别为30%~40%、13%~20%,天然孔隙率为0.49~0.65。具有与膨胀土相似的湿化变形特性,但其膨胀率比拟低,红层软岩具有较显著的崩解性。

3、因为红层软岩具有易崩解、填料颗粒大小不一的非连续级配特点,使红层软岩内部的孔隙通道十分复杂、且分布不均匀,常规的浆液很难渗入到细小孔隙内部。且红层软岩强度低、遇水软化、对温度敏感,使得常规浆液注入后,仍易出现再次破坏的现象。


技术实现思路

1、为了解决上述现有技术中存在的问题,本发明提供一种红层软岩路基注浆用含有微纳米气泡的注浆材料。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

3、一种红层软岩路基注浆用含有微纳米气泡的注浆材料,所述注浆材料包括有硅酸盐水泥、碳纤维、γ-丙基三甲氧基硅烷、十八烷基伯胺、二氧化硅、甲基硅酸钾、玻璃纤维、水;其中:按照重量份的配比为硅酸盐水泥40-55份、碳纤维4-10份、γ-丙基三甲氧基硅烷2-6份;十八烷基伯胺2-6份;二氧化硅4-10份;甲基硅酸钾2-6份、玻璃纤维4-10份、水40-55份;注浆材料中微纳米气泡含量为0.1%-5.0%。

4、本发明还具有以下附加技术特征:

5、作为本发明技术方案进一步具体优化的:所述硅酸盐水泥选用pi52.5型号的硅酸盐水泥。

6、作为本发明技术方案进一步具体优化的:所述碳纤维的直径为10-40um,电阻率为5*10-5-30*10-5ω·m。

7、作为本发明技术方案进一步具体优化的:γ-丙基三甲氧基硅烷的化学分子式为ch2=c(ch3)cooc3h6si(och3)3。

8、作为本发明技术方案进一步具体优化的:所述十八烷基伯胺为十八烷基伯胺粉末。

9、作为本发明技术方案进一步具体优化的:所述二氧化硅为纳米二氧化硅,粒径为30±5nm。

10、作为本发明技术方案进一步具体优化的:所述甲基硅酸钾为甲基硅酸钾粉末。

11、作为本发明技术方案进一步具体优化的:所述玻璃纤维的直径为20-40nm,长度为10-30um。

12、作为本发明技术方案进一步具体优化的:所述注浆材料通过微纳米气泡发生器对注浆材料充入微纳米气泡,充入微纳米气泡时,将所述注浆材料倒入搅拌机中,搅拌机的转率为600-800rpm/min;搅拌过程中微纳米气泡发生器对注浆材料充入微纳米气泡时,充入1分钟,间隔2分钟,再充入1分钟,间隔2分钟,以此类推;直至注浆材料中微纳米气泡含量为0.1%-5.0%。

13、本发明和现有技术相比,其优点在于:

14、本发明的红层软岩路基注浆用注浆材料,注浆材料的初凝时间和终凝时间,因为加入了γ-丙基三甲氧基硅烷、十八烷基伯胺和甲基硅酸钾,从而快速的缩短。注浆材料的6天抗压强度,因为加入了碳纤维、二氧化硅、玻璃纤维,从而较大幅度的提高。

15、本发明的红层软岩路基注浆用含有微纳米气泡的注浆材料,利用微纳米气泡减少注浆浆液的粘性,从而降低了注浆的阻力,有助于提高注浆浆液的流动性,使其更容易注入岩土中。



技术特征:

1.一种红层软岩路基注浆用含有微纳米气泡的注浆材料,其特征在于,所述注浆材料包括有硅酸盐水泥、碳纤维、γ-丙基三甲氧基硅烷、十八烷基伯胺、二氧化硅、甲基硅酸钾、玻璃纤维、水;其中:按照重量份的配比为硅酸盐水泥40-55份、碳纤维4-10份、γ-丙基三甲氧基硅烷2-6份;十八烷基伯胺2-6份;二氧化硅4-10份;甲基硅酸钾2-6份、玻璃纤维4-10份、水40-55份;注浆材料中微纳米气泡含量为0.1%-5.0%。

2.根据权利要求1所述的一种红层软岩路基注浆用含有微纳米气泡的注浆材料,其特征在于:所述硅酸盐水泥选用pi52.5型号的硅酸盐水泥。

3.根据权利要求1所述的一种红层软岩路基注浆用含有微纳米气泡的注浆材料,其特征在于:所述碳纤维的直径为10-40um,电阻率为5*10-5-30*10-5ω·m。

4.根据权利要求1所述的一种红层软岩路基注浆用含有微纳米气泡的注浆材料,其特征在于:γ-丙基三甲氧基硅烷的化学分子式为ch2=c(ch3)cooc3h6si(och3)3。

5.根据权利要求1所述的一种红层软岩路基注浆用含有微纳米气泡的注浆材料,其特征在于:所述十八烷基伯胺为十八烷基伯胺粉末。

6.根据权利要求1所述的一种红层软岩路基注浆用含有微纳米气泡的注浆材料,其特征在于:所述二氧化硅为纳米二氧化硅,粒径为30±5nm。

7.根据权利要求1所述的一种红层软岩路基注浆用含有微纳米气泡的注浆材料,其特征在于:所述甲基硅酸钾为甲基硅酸钾粉末。

8.根据权利要求1所述的一种红层软岩路基注浆用含有微纳米气泡的注浆材料,其特征在于:所述玻璃纤维的直径为20-40nm,长度为10-30um。

9.根据权利要求1所述的一种红层软岩路基注浆用含有微纳米气泡的注浆材料,其特征在于:所述注浆材料通过微纳米气泡发生器对注浆材料充入微纳米气泡,充入微纳米气泡时,将所述注浆材料倒入搅拌机中,搅拌机的转率为600-800rpm/min;搅拌过程中微纳米气泡发生器对注浆材料充入微纳米气泡时,充入1分钟,间隔2分钟,再充入1分钟,间隔2分钟,以此类推;直至注浆材料中微纳米气泡含量为0.1%-5.0%。


技术总结
一种红层软岩路基注浆用含有微纳米气泡的注浆材料,所述注浆材料包括有硅酸盐水泥、碳纤维、γ‑丙基三甲氧基硅烷、十八烷基伯胺、二氧化硅、甲基硅酸钾、玻璃纤维、水;注浆材料中微纳米气泡含量为0.1%‑5.0%。本发明注浆材料,注浆材料的初凝时间和终凝时间快速的缩短,28天抗压强度较大幅度的提高。本发明注浆材料,利用微纳米气泡减少注浆浆液的粘性,从而降低了注浆的阻力,有助于提高注浆浆液的流动性,使其更容易注入岩土中。

技术研发人员:陈晓斌,唐禄博,张家生,张鑫鑫
受保护的技术使用者:中南大学
技术研发日:
技术公布日:2024/7/18
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