[发明专利]改性速凝剂和粘性易控制的复合速凝水泥浆液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于复合速凝水泥浆液的改性速凝剂，本发明还涉及一种用于地基加固、防渗堵漏的粘性易控制的复合速凝水泥浆液及其制备方法，属于水泥改性处理处理技术领域。 

背景技术

目前，地基加固、防渗堵漏的注入材料通常有水泥浆液和化学浆液。化学浆材流动性好、浆液粘度低、凝胶可控、抗渗性及耐久性能好，能注入到细微裂隙中，但是一般的化学浆液都具有毒性并且价格昂贵，强度比较低的缺陷。目前的水泥浆液一般结石体强度较高、耐久性较好、材料来源丰富、浆液配制方便、操作简单、成本较低、但是粘性变化慢，凝胶时间长，流动不易控制，不利于在管道内的流动，抗流水冲蚀性差的缺陷。 

发明内容

针对现有的问题，本发明的目的在于提供一种改性速凝剂，本发明还提供了一种粘性易控制的复合速凝水泥浆液，本发明的第三目的是提供该种水泥浆液的制备方法。 

为了实现上述第一目的，本发明的技术方案为：一种改性速凝剂， 其特征在于：由BASF液体无碱速凝剂和亲水基纳米SiO₂组成，所述BASF液体无碱速凝剂与亲水基纳米SiO₂的质量份数比为4-8：0.5-2。 

本发明的第二目的是这样实现的：一种粘性易控制的复合速凝水泥浆液，其特征在于：包括水泥浆液、BASF液体无碱速凝剂和亲水基纳米SiO₂，其中BASF液体无碱速凝剂的质量为水泥浆液质量的4％-8％，亲水基纳米SiO₂的量为水泥浆液质量的0.5％-2％。 

在上述技术方案中：所述水泥浆液为硅酸盐水泥浆液，所述硅酸盐水泥浆液的水灰比为0.8。 

本发明的第三目的是这样实现的：一种粘性易控制的复合速凝水泥浆液的制备方法，其特征在于：按照如下步骤制备： 

(1)、按照权利要求1称取BASF液体无碱速凝剂和亲水基纳米SiO₂，充分搅拌混合均匀，得到改性速凝剂； 

(2)、将水泥干粉和水搅拌混合均匀，得到水泥浆液； 

(3)、通过改性速凝剂注入泵和水泥注入泵分别将改性速凝剂和水泥浆液注入注浆管道内，混合后得到产品。所述水泥浆液为硅酸盐水泥浆液，所述硅酸盐水泥浆液的水灰比为0.8。 

有益效果：与现有技术相比： 

1、用本发明的改性速凝剂制得的复合水泥浆液的粘性随时间指数增加(如图1所示)，在本发明的配方范围内得到的复合水泥浆液，初期粘性较低，有利于其在管道内、地层中的流动，中后期粘性快速 增加，有利于抵抗流水冲蚀。 

2、本发明由于亲水性纳米SiO₂颗粒优良的水化反应诱导作用，诱导水泥水化生成较多的水化物，加速凝固，提高早中期结石强度，另外，部分纳米颗粒起到填充细化孔隙作用，纳米颗粒填充到水泥水化物孔隙中，增加水泥内部密实性，进而提高结石强度，改善水泥早期强度。本发明的复合速凝水泥浆液在第七天结石强度比普通水泥浆液结石强度提高60％，第28天，结石抗剪强度达到普通水泥浆液的1.5倍以上。 

3、本发明的改性速凝剂的亲水性纳米SiO₂颗粒能均匀分散，不会出现团聚现象，稳定性好。 

附图说明

图1为本发明实施例1-3制备的复合水泥浆液的粘性随时间的变化曲线； 

图2为不同水泥浆液粘性随纳米颗粒含量的变化曲线。 

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的描述： 

实施例1 

一种粘性易控制的复合速凝水泥浆液，由水泥浆液、BASF液体无碱速凝剂和亲水基纳米SiO₂混合制备而成， 

水泥浆液选择普通42.5MPa硅酸盐水泥和水制成的水泥浆液，水灰比为0.8，即水和灰的质量比为8:10。 

BASF液体无碱速凝剂的质量为水泥浆液质量的4％。 

亲水基纳米SiO₂的量为水泥浆液质量的0.5％。 

称取BASF液体无碱速凝剂和亲水基纳米SiO₂，用搅拌器充分搅拌混合均匀，得到改性速凝剂。 

用分散器、搅拌器将水泥干粉和水充分搅拌混合均匀，得到水泥浆液。 

通过改性速凝剂注入泵和水泥注入泵分别将改性速凝剂和水泥浆液注入注浆管道内，混合后得到产品。 

实施例2 

一种粘性易控制的复合速凝水泥浆液，由水泥浆液、BASF液体无碱速凝剂和亲水基纳米SiO₂混合制备而成，