[发明专利]一种用于围岩的注浆材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于围岩的注浆材料，特别涉及建筑工程的技术领域。

背景技术

注浆，(Injection grouting)又称为灌浆(Grouting)，它是将一定材料配制成浆液，用压送设备将其灌入地层或裂隙内使其扩展、胶凝或固化，以达到加固地层或防渗堵漏的目的。注浆浆液的流动过程是浆液和被注介质共同作用的结果，由于深部裂隙岩体处于复杂的水文地质条件下，现有裂隙渗透注浆材料及注浆理论难以满足实际的工程需要，而注浆材料(即浆液)的选择是围岩加固和防渗漏的关键条件之一，对深部矿井防治水具有十分重要的现实意义。

目前的注浆材料，主要分为两大类：

其一是化学浆液，该类材料具有稳定性好、可注性强、粘度低、凝胶时间易控等优点，且能注入岩土中的较细小的裂隙或孔隙。常见的有丙烯酰胺类、木质素类、脲醛树脂类、聚氨树脂类和环氧树脂浆液，但其不足之处在于：

试件强度较低，耐久性较差，对周围环境产生污染，价格较贵。因此，在一般的注浆加固工程较少采用。

其二是水泥类浆液，目前应用较广的有水泥单液、水泥粉煤灰浆液、水泥粘土浆液和水泥-水玻璃双液等。该类材料虽然具有原料来源丰富、价格低廉且试件强度高等优点，但由于其存在凝胶时间较长且不易准确控制、析水率高、稳定性差及强度增长速度慢等缺点，并且存在大孔隙地层中容易出现漏浆和在小孔隙地层中可注性差等现象，注浆质量难以保证。尤其是水泥-水玻璃浆液，该材料因可灌性好、早期强度高、结石率高、价格低等优点，是目前常用的一种经济实用的注浆材料之一，但该浆液的不足之处在于：结石体干缩量大，后期强度下降迅速；在水中养护28-90天后，强度就明显下降，半年后就开裂甚至崩解成粉末，从而丧失使用价值。特别是在干燥失水的条件下，干缩崩解就更迅速，因此该浆液一般只能局限于临时性的低下工程加固防渗、堵漏之用。

近年来，国内外在改善水泥类浆液性能方面做了大量的研究工作，例如采用各种化学添加剂来缩短和控制水泥类浆液的凝胶时间，以提高其稳定性、可注性等。但由于不同岩石地下工程施工环境不同，尤其是锦州洞库工程，尤其独特的地层特征，应用水泥类浆液这类注浆材料进行围岩加固、防渗的效果并非显著。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于围岩的注浆材料，解决了现有技术中的注浆材料加固防渗效果差、适用有局限的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于围岩的注浆材料，其由如下重量百分比的组分组成：

超细水泥：20-80，      粉煤灰：1-60，

黏土：1-20，           硅粉：1-15，

氢氧化钙：1-10         水玻璃：1-5。

进一步地，一种用于围岩的注浆材料，其由如下重量百分比的组分组成：

超细水泥：20-60，      粉煤灰：10-40，

黏土：5-20，           硅粉：8-15，

氢氧化钙：1-5          水玻璃：1-3。

进一步地，一种用于围岩的注浆材料，其由如下重量百分比的组分组成：

超细水泥：40，         粉煤灰：25，

黏土：8，              硅粉：6，

氢氧化钙：4            水玻璃:2。

进一步地，超细水泥的比表面积不低于9000cm²/g

进一步地，水玻璃的浓度为35波美度-40B波美度，水玻璃的模数为1.5-2.4。

本发明提供的用于围岩的注浆材料，是在超细水泥中添加少量的硅粉、氢氧化钙，利用细小的球状硅粉颗粒易于填充在水泥颗粒之间，增加了水泥石的密实度，降低了孔隙率；而且硅粉中的活性SiO₂能与水泥水化释放出Ca(OH)₂，反应生产Ca/Si的CSH凝胶，这种凝胶强度高于粗大而多孔的Ca(OH)₂晶体，从而使得浆液结石的强度进一步大大提高，起到双重加固的效果，同时通过添加少量水玻璃，达到缩短和控制水泥类浆液的凝胶时间，以提高其稳定性、可注性。

具体实施方式

实施例1：

以取100g的注浆材料为例，其由如下重量百分比的组分组成：