[发明专利]一种地质聚合物灌浆材料的制备及其用于静压注浆的方法

说明书

本发明是一种地质聚合物灌浆材料的制备及其用于静压注浆的方法，其中制备地质聚合物灌浆材料的原材料包括钢渣、矿渣、钠基水玻璃、硅灰、钙基膨润土、软化水、复合碱性激发剂。制备地质聚合物灌浆材料的方法包括：1）制备组份A；2）制备组份B；3）制备组份C；4）制得地质聚合物灌浆材料。静压注浆的方法包括以下步骤：1）调查；2）评估；3）坑槽触探；4）空鼓普查；5）弯沉值检查；6）综合评价；7）测量布孔；8）钻孔；9）注浆；10）检查；11）封闭注浆孔；12）复查，完成静压注浆。优点：1、环保；2、低粘度；3、具有高弹性模量；4、高粘结性；5、成本低廉；6、高效；7、耐久性高。

技术领域

本发明涉及一种地质聚合物灌浆材料的制备及其用于静压注浆的方法，其具体涉及道路路基病害整治加固或房屋建筑工程与水利工程的地基、坝基快速加固处理，属于土木工程技术领域。

背景技术

地质聚合物灌浆材料，由于具有不收缩、强度高、凝结速度快和环境友好而备受关注，并在道路快速修复、建筑地基加固领域得到应用，是近几年快速发展的注浆整治技术。

然而，专利文献CN102702473A所公开的双组份注浆材料及制备方法，采用了发泡剂稳定剂、环氧树脂材料为基材，其耐久性不良，且强度较低，注浆体虽可快速处治路基暂时抬升，但是由于其本质是充填注浆，属于注浆材料自身硬化反应或自固结浆液，无法与路基、地基固体材料胶结或胶结强度很低，因此，病害道路经过注浆后在汽车轮压动荷载作用下仍然出现弯沉值过大或不稳定。

本发明之地质聚合物注浆材料制备方法及静力注浆方法，具有注浆结石体不收缩、与路基结构层颗粒物和地基土壤产生高强度固结，弯沉值及沉降可控的地质聚合物制备方法及静压注浆工艺。

发明内容

本发明提出的是一种地质聚合物灌浆材料的制备及其用于静压注浆的方法，其目的旨在解决现有材料和注浆工艺的不足，利用复合碱性激发剂大大活化矿物质活性，制备出成本低廉、注浆体强度高、固化时间短、耐久性好、可灌性好、稳定性高的地质聚合物灌浆材料，并将其利用于道路路基病害整治与建筑地基、水利坝基的加固。

本发明的技术解决方案：一种地质聚合物灌浆材料，其原材料包括钢渣、矿渣、钠基水玻璃、硅灰、钙基膨润土、软化水、复合碱性激发剂；其中，钢渣：矿渣：钠基水玻璃：硅灰：钙基膨润土：软化水：复合碱性激发剂的质量比=（50~100）：（20~45）：（10~20）：（1~3）：（15~20）： 100：（6~8）；

地质聚合物灌浆材料的制备方法包括以下步骤：

1）将钢渣、矿渣按一定质量比送入球磨机研磨： a'、将钢渣、矿渣按一定质量比称取后投入球磨机；b'、启动球磨机旋转，转速40~60r/min；c'、球磨机内仓的研磨体随钢渣、矿渣一起转动并相互挤压、击打钢渣、矿渣颗粒，将钢渣、矿渣逐渐粉碎混匀得到细度在3000~4000目的微粉混合物，即组份A；

2）将钙基膨润土、硅灰、复合碱性激发剂按一定质量比称取投入球磨机研磨：a''、将钙基膨润土、硅灰、复合碱性激发剂一定质量比称取投入球磨机；b''、启动球磨机旋转；c''、球磨机内的研磨体随钙基膨润土、硅灰、复合碱性激发剂一起转动并相互挤压、击打钙基膨润土、硅灰、复合碱性激发剂颗粒，将钙基膨润土、硅灰、复合碱性激发剂粉碎混匀得到细度在3000~4000目的微粉混合物，即组份B；

3）将钠基水玻璃缓缓加入软化水中，边加入边搅拌均匀，然后倾倒入旋流器中进一步混匀即得到组份C；

4）将组份A、组份B、组份C倾倒入旋流器中混合，以180r/min转速旋转常温共混聚合反应大于2小时制得地质聚合物灌浆材料；

将地质聚合物灌浆材料用于静压注浆的方法，包括以下步骤：

（1）道路基层病害情况调查；

（2）道路现实承载力评估；