[发明专利]用于隧道工程的高抗渗水泥基修复材料及其配制方法

说明书

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种用于隧道工程的高抗渗水泥基修复材料，由硅酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、钢渣粉、岩石粉、尾矿砂、石英砂、凹凸棒土、丙烯酸酯乳液、纤维素醚、聚丙烯酰胺、PVA纤维、PET纤维、聚羧酸系减水剂和消泡剂组成。本发明具有易施工、工作性好，保水性好、抗压强度高、抗渗等级高、高韧性和粘结性以及耐久性优良等特点；本发明产品可适用于隧道工程中衬砌混凝土的施工初期防护或工程后期维护修复。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种用于隧道工程的高抗渗水泥基修复材料及其配制方法。

背景技术

目前，我国各地经济发展不平衡，中西部基础设施建设滞后，严重制约当地的经济发展和人民生活水平的提高；我国地形复杂，三分之二以上的国土为丘陵和山区。近几年来，国家不断大力推动中西部地区公路、铁路发展，以逐步缩小东中西发展差距，我国一些山岭重丘区高速公路、铁路建设的规模越来越大，数量越来越多；桥隧占山岭重丘区公路、铁路的很大比例，隧道工程的建设呈现出规模空前的建设。由于干湿交替、日光曝晒、冻融及潮湿空气等腐蚀作用，使得隧道混凝土表面逐渐形成多孔的腐蚀面，腐蚀介质通过混凝土表面的细微缝隙进一步渗入混凝土内部，造成钢筋混凝土结构内部的钢筋锈蚀，进而导致隧道衬砌的开裂、渗漏水。根据不完全统计，我国目前约5000余座的运营铁路隧道中，占总数65.7%的隧道存在着各种病害，如渗漏水、衬砌裂损等。其中，渗漏水是隧道最为常见的病害之一，且危害更为严重，在寒冷地区，常对结构混凝土造成反复的冻融破坏，危及隧道的结构安全；在腐蚀地区，则使钢轨锈蚀、衬砌混凝土侵蚀劣化，造成电化铁路漏电、断电事故；在公路隧道中，渗漏水还会使路面湿滑、威胁行车安全，增加洞内湿度，降低风机和灯具的工作效率，从而恶化隧道的运营环境。因此，衬砌渗漏水是隧道工程质量安全的重大隐患，是当前迫切需要解决的问题。

隧道衬砌混凝土及防水板是隧道工程的主要两道防水措施。通常所用的防水板常存在柔性不足、空鼓、施工时无可修复的破裂以及老化等问题，从而极容易出现防水失效现象。因此，隧道衬砌混凝土的防水性能更为关键，而衬砌混凝土的自防水能力不足是当前隧道工程渗漏水的根源所在。

申请号为CN201210239850.8，发明名称为一种改善孔结构提高强度的复合轻质混凝土及其制备方法公开了一种将硅酸盐水泥、粉煤灰、矿渣粉、钢渣粉、脱硫石膏、十二烷基磺酸钠、聚羧酸系减水剂、页岩陶砂、淤泥陶粒、石英砂、松香族引气剂、三乙醇胺和水，但其抗压强度较低，防水效果差强人意。

因此，水泥基防护修复材料的防水性能差、抗压强度不理想、抗渗压力低，韧性差、易开裂破坏等是当前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于隧道工程的高抗渗水泥基修复材料及其配制方法，以解决现有技术中防护修复衬砌防水性能差、抗渗压力低、抗压及抗拉强度不理想、韧性不足的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

设计一种用于隧道工程的高抗渗水泥基修复材料，由如下重量份的原料组成：硅酸盐水泥100份、粉煤灰10～40份、硅灰5～20份、钢渣粉5～30份、岩石粉5～20份、尾矿砂20～50份、石英砂50～300份、凹凸棒土2～10份、丙烯酸酯乳液10～80份、纤维素醚0.1～1.0份、聚丙烯酰胺0.1～1.0份、PVA纤维0.5～3.0份、PET纤维0.6～2.8份、聚羧酸系减水剂1.0～2.5份、消泡剂0.8～2.8份、水25～50份。

优选的，由如下重量份的原料组成：硅酸盐水泥100份、粉煤灰15～30份、硅灰8～15份、钢渣粉6～12份、岩石粉5～15份、尾矿砂25～40份、石英砂100～250份、凹凸棒土2～8份、丙烯酸酯乳液10～70份、纤维素醚0.1～0.6份、聚丙烯酰胺0.2～0.8份、PVA纤维0.5～2.5份、PET纤维0.6～2.5份、聚羧酸系减水剂1.2～2.5份、消泡剂1.0～2.5份、水25～40份。