[发明专利]一种严酷环境用盾构注浆材料

说明书

本发明涉及一种严酷环境用盾构注浆材料，属于建筑材料技术领域，其由砂41‑50％，普通硅酸盐水泥20‑25％，粉煤灰9‑18％，硅微粉2‑4％，功能型烧成超细粉体材料5‑13％，抗水分散剂0.5‑1.8％，复合型膨胀剂1.5‑3％，防腐阻锈剂1.8‑3％，高性能减水剂0.4‑0.7％组成，所述百分数为重量百分数。本发明一种严酷环境用盾构注浆材料具有流动性好、强度高、泌水率低、抗水分散性能优、固结收缩率低、抗渗性能好、耐腐蚀等特点。

技术领域

本发明涉及一种严酷环境用盾构注浆材料，特别涉及一种用于盐渍土环境用盾构注浆材料，属于建筑材料技术领域。

背景技术

盾构注浆材料是用于地铁盾构施工中洞体与管片圆环间建筑空隙填充的一种填充注浆材料，具有预防地表沉降、稳固管片、防止管片偏移的作用。注浆材料的基本功能是填充空隙、稳固管片，以防止地表沉降和管片偏移。传统注浆材料只考虑其流动性、泌水率、凝结时间、固结收缩率和强度，对注浆材料的抗渗性性能、耐腐蚀性能和抗水分散性能鲜有关注。我国地质环境复杂多样，滨海及西北大部分地区为典型的盐渍土区域，其浅层土壤及地表水中富含氯离子、硫酸根离子等对水泥基复合材料和钢筋具有严重侵蚀作用的介质。由于传统注浆材料未考虑注浆材料的抗渗性和耐腐蚀性能，盐渍土环境下各类侵蚀介质可轻易穿透传统注浆材料，从而直接对钢筋混凝土结构照成侵害。

因此，开发盐渍土环境下具有良好抗腐蚀、耐腐蚀性能的新型注浆材料势在必行。

发明内容

本发明的目的是提供一种严酷环境用盾构注浆材料，在保证盾构注浆材料流动性好的基础上，提高盾构注浆材料的固结收缩率，降低泌水率，提高注浆材料的抗腐蚀、耐腐蚀性能和抗水分散性能，解决盐渍土环境以及涌水、涌砂环境下传统注浆材料常见的施工性能、填充性能及抗腐蚀、耐腐蚀性能问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种严酷环境用盾构注浆材料，其由砂41-50％，普通硅酸盐水泥20-25％，粉煤灰9-18％，硅微粉2-4％，功能型烧成超细粉体材料5-13％，抗水分散剂0.5-1.8％，复合型膨胀剂1.5-3％，防腐阻锈剂1.8-3％，高性能减水剂0.4-0.7％组成，所述百分数为重量百分数。

所述“砂”可分为河砂、海砂或山砂。砂的粗细按细度模数分为粗、中、细三种规格。本发明严酷环境用盾构注浆材料用砂以细砂为宜，砂的细度模数不宜大于2.2，含泥量不宜大于3.0。

所述“普通硅酸盐水泥”为P.O42.5普通硅酸盐水泥或P.O52.5普通硅酸盐水泥，是严酷环境用盾构注浆材料早期强度的主要来源，优选42.5普通硅酸盐水泥。

所述“粉煤灰”是从火电厂燃煤燃烧后的烟气中收集而成的二级粉煤灰，其固有的“滚珠效应”可用于改善盾构注浆材料和易性，其“火山灰效应”可降低注浆材料水化热，改善界面过渡区形貌，提高后期强度。

所述“硅微粉”是铁合金在冶炼硅铁和工业硅(金属硅)时，矿热电炉内产生出大量挥发性很强的SiO₂和Si气体经空气迅速氧化冷凝沉淀而成的工业副产物硅灰，“硅微粉”是纳米级的超细颗粒，可增加注浆材料粉体颗粒的比表面积，吸附富裕的自由水，从而降低盾构注浆材料泌水率，其超细颗粒的填充作用可降低注浆材料浆体孔隙率，提高注浆材料抗渗性。

所述“功能型烧成超细粉体材料”选自通过自然烧成工艺烧制而成的粉煤灰、沸石粉与高岭土按比例(6/2/2)复合而成的功能型超细粉体材料，超细粉体材料的微填充作用和水化作用堵塞浆体内有害大孔或在大孔内形成凝胶体，从而细化注浆材料浆体孔结构，表面粗糙、多孔的超细粉体可固化、吸附氯离子、硫酸根离子等侵蚀性环境介质。