[发明专利]一种速凝型水泥卷锚固剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种速凝型水泥卷锚固剂及其制备方法，属于建筑工程锚固材料技术领域。所述速凝型水泥卷锚固剂包括以下原料：10～30wt％普通硅酸盐水泥，40～60wt％硫铝酸盐水泥，10～40wt％改性矿物掺合料，3～10wt％膨胀剂，0.05～0.3wt％复合缓凝剂，0.01～0.2wt％早强剂，0.02～0.1wt％消泡剂；所述改性矿物掺合料由吸水树脂和矿物掺合料改性制备。将所有原料按照质量百分比混合均匀后，用包装袋封装成需要规格的圆柱形锚固包即为速凝型水泥卷锚固剂。本发明提供的速凝型水泥卷锚固剂能够解决现有水泥卷锚固剂在泡水阶段因吸水效率不够导致芯部缺水而造成锚固力不足的问题，且无需现场配制砂浆，施工简便，抗压强度大，锚固快速可靠，短时间即可与锚杆等刚性杆体共同承受荷载。

技术领域

本发明属于建筑工程锚固材料技术领域，具体涉及一种速凝型水泥卷锚固剂及其制备方法。

背景技术

我国山岭隧道大都采用新奥法施工，其特点是在开挖面附近及时施作密贴于围岩的薄层柔性喷射混凝土和锚杆支护，以便控制围岩的变形和应力释放，从而在支护和围岩的共同变形过程中，调整围岩应力重分布而达到新的平衡。锚杆支护是新奥法支护体系中的重要组成部分，能最大限度地保持围岩的完整性、稳定性，有效地控制围岩变形、位移和裂缝的发展，充分发挥围岩自身的支撑作用，锚固质量直接关系到隧道结构服役状态及运营安全。

砂浆锚杆在干燥隧道或少量渗水的隧道中可以正常施工，但是遇到涌水、漏水、渗水量大的隧道中，砂浆容易被水稀释和冲刷，导致砂浆强度降低和施工困难，造成砂浆锚杆无法施工，此时需要一种快速凝固、强度高、水稳定性好的材料替代砂浆进行锚固，而锚固剂就是最佳材料选择，其具有造价低廉、施工快速、稳定性好等优点，在有大量水的隧道(洞)施工中常常作为砂浆的替代产品。但是目前铁路隧道施工中采用不带锚头和垫板的水泥砂浆锚杆，存在填充不密实、凝结时间慢、锚固强度低、施工工序繁琐等不足之处。特别是在地质条件差、存在渗漏水的情况下，施工质量难以保证，易形成工程隐患，影响施工进度。在水泥砂浆锚杆的施工中，需要现场配制水泥砂浆，通常存在外加剂适应性不良的缺点，造成注浆材料存在稳定性差、流动性差、浆体泌水、力学性能不达标等问题，且对现场施工人员要求高，这些问题会严重影响锚杆支护的支护效果，进而威胁隧道的运营安全。

中国专利申请CN111848064A中公开了一种快硬防水型锚固剂，按重量份计包括：水泥900～1300份、硅粉40～60份、石灰石500～700份、偏铝酸钠30～50份、碳酸钠20～40份、添加剂120～176份；所述锚固剂浆体性能良好，凝固后结构体积不缩小，具有一定膨胀量，满足现场施工堵漏或砂浆锚杆锚固使用各项要求；凝结时间短，浆体硬化速度快，凝结时间比规范要求时间短2～3min，抗压强度高出规范要求1.5～2倍，其良好施工性能和力学性能能够最大限度满足规范及现场使用要求。但是，该专利申请中公开的快硬防水型锚固剂在使用时需要现场称量加水并进行搅拌，凝结时间过快，操作繁琐、不容易掌握搅拌时间、开放时间短，在隧道锚杆锚固施工过程中没有留出充足的操作时间，容易出现质量问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种速凝型水泥卷锚固剂极其制备方法，所述速凝型锚固剂通过改变原料组成，达到了调节凝结时间、抗开裂、膨胀小、提高早期强度、提高锚固力的目的。为了实现上述目的，本发明具体采用如下技术方案：