[发明专利]一种早强型超细水泥注浆材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种早强型超细水泥注浆材料，属于建筑材料领域。

背景技术

注浆材料是在地层裂隙和孔隙中起充填和固结作用的主要物质，它是实现堵水或加固作用的关键。注浆材料的种类很多，常用的有化学注浆材料和水泥注浆材料。化学注浆材料粘度低，凝结时间便于控制，不受颗粒尺寸影响，但化学注浆材料有一定的毒性，污染环境，费用高，且结石率低，形成的结石体强度低，耐久性也较差。普通水泥注浆材料凝固强度高，无毒性，不污染环境，价格低，来源广，但粒径较大（一般为10～80μm），渗透能力低，一般只能渗入大于0.1mm的裂隙中，因此限制了其在加固、补强、止水中的应用。所以，超细水泥注浆材料便应运而生，它具有渗透能力强、无污染、价格相对低廉等优点，许多工程上已取得广泛应用。

超细水泥基注浆材料分为双液注浆材料和单液注浆材料，双液注浆材料是以硫铝酸盐水泥熟料等为A料，石膏等为B料构成双液注浆体系，具有早期强度高、凝结时间短等特点，但成本较高，注浆工序较复杂。单液注浆材料是以普通硅酸盐水泥掺加改性剂之后，对其超细化得到，具有注浆前流动性良好，后期强度高等特点，但浆液凝结时间长，早期强度低，极大影响注浆充填效果。因此，开发一种凝结时间短、早期强度高的超细水泥注浆材料，对建筑材料的发展具有重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前超细水泥注浆材料具有注浆前流动性良好，后期强度高等特点，但浆液凝结时间长，早期强度低，极大影响注浆充填效果的缺陷，提供了一种早强型超细水泥注浆材料。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种早强型超细水泥注浆材料，按重量份数计，包括以下原料，70～80份研磨水泥浆、20～30份纳米二氧化硅、5～10份硫酸钠、3～5份减水剂和1～3份稳定剂，所述的纳米二氧化硅是经过发酵滤液改性过的，具体改性步骤如下：

（1）将纳米二氧化硅和去离子水混合后超声分散得到分散液，将分散液和发酵滤液混合后放入温室中，静置反应；

（2）待上述反应结束后，过滤分离得到滤渣，将滤渣高温灭菌，得到灭菌滤渣，即为改性纳米二氧化硅。

步骤（1）中所述的纳米二氧化硅和去离子水的质量比为1:20，分散液和发酵滤液的体积比为1:1，温室的温度为35～45℃，空气相对湿度为60～70%，静置反应时间为5～7天。

步骤（2）中所述的灭菌温度为120℃，灭菌时间为10～20min。

所述的发酵滤液是通过以下方法制得的：

按质量比为1:10将新鲜鸽子胸脯肉和鱿鱼混合后放入粉碎机中粉碎20～30min，得到混合物，将混合物装入玻璃瓶中，密封瓶口后在常温下密封发酵20～25天，待发酵结束后，过滤分离得到发酵滤液。

所述的发酵滤液改性后的纳米二氧化硅还经过马来酸酐接枝改性，改性方法如下：

将改性纳米二氧化硅和马来酸酐环己酮溶液混合后装入反应釜中，再向反应釜中加入过氧化二异丙苯，加热升温，搅拌反应后过滤，分离得到滤饼，即为接枝改性纳米二氧化硅。

所述的改性纳米二氧化硅和马来酸酐环己酮溶液的质量比为1:3，马来酸酐环己酮溶液的质量分数为20%，过氧化二异丙苯的加入量为改性纳米二氧化硅质量的1.0～2.0%，加热升温的温度为170～180℃，搅拌反应时间为4～7h。

所述的研磨水泥浆是将无水乙醇和普通硅酸盐水泥装入高速胶体磨中，研磨得到。

所述的无水乙醇和普通硅酸盐水泥的质量比为4:5，研磨转速为9000～10000r/min，研磨时间为5～10min。

所述的减水剂为木质素磺酸盐类减水剂，萘系高效减水剂，三聚氰胺系高效减水剂，氨基磺酸盐系高效减水剂，脂肪酸系高效减水剂，聚羧酸盐系高效减水剂中的任意一种。

所述的稳定剂为纤维素醚、淀粉醚、聚丙烯酰胺和糊精中的一种或多种。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：