[发明专利]流态惰性浆液封堵材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种流态惰性浆液封堵材料。

背景技术

随着我国城市化进程的发展，城区内土地资源日益减少，迫使人们不 得不将目光投向地下空间的开发。我国大多数城市地下新旧管道纵横交错， 且大都埋深较浅。在软弱地层条件下往往采用泥水盾构等暗挖工法，盾构 泥水容易串流至雨污水管、电缆槽等地下管道，造成管线功能失效，并对 地下工程施工产生不可预见的影响。严重情况下，泥水串流通道扩大导致 泥水平衡无法建立，进而掌子面稳定无法保证，上覆土坍陷，地下管线破 坏，工期及经济损失巨大，其社会影响也是非常严重的。因此在进行地下 空间的开发时，必须采取适当措施对施工邻近区域的地下管道进行保护。 对于一些重要的地下管道，如年代久远、具有一定保存价值的地下管道， 对其进行临时保护显得尤为重要。

对地下管道的保护措施主要有以下几种方式：

1)“管线段”外围加固法

对雨污水管可从地面打设注浆管对其管道四周进行注浆加固，避免在 开挖过程中出现管道结构破坏，以达到防流、防渗作用，该方法成本较高， 注浆效果难以保证。

2)气囊法

在管道中引入充气气囊，利用气囊的充气气压实现管道的支撑作用。 缺点是气囊容易划破，气压控制难度较大，无配重作用，无法控制泥水向 管道内窜流。

3)内铺防水材料法

对于流量不大的雨污水混凝土管采取截流后，在管内进行柔性防水材 料铺设，使得管内水流从防水层上方流过，从而避免向暗挖结构中渗漏。 此法无法保证结构的安全性，也无法控制泥水向管道内窜流。

发明内容

本发明的目的在于提供一种流态惰性浆液封堵材料，以克服现有技术存 在的上述缺陷。

本发明的流态惰性浆液封堵材料，其各组分的质量百分比为：

惰性填料：25％～55％；

体系稳定剂：5％～20％；

流态剂：0.5％～2.5％；

水：35％～55％。

惰性填料不与水发生反应，其密度范围为1.2～4.5g/cm³。

惰性填料可采用石粉、工程废泥浆等惰性粉料或浆料。石粉包括碳酸钙、 滑石粉、白云石等，优选重质碳酸钙；工程废泥浆的主要成分包括：水和 粘性土等。

体系稳定剂采用层状硅铝酸盐矿物基增稠剂，可采用市售产品，例如浙 江丰虹牌号为FHDF 15的产品。

流态剂为磺酸盐类聚合物，例如萘磺酸盐甲醛缩合物，可采用市售产品， 如格雷斯(中国)有限公司牌号为S20的产品。

流态惰性浆液封堵材料的制备方法如下：首先将体系稳定剂加入水中并 搅拌均匀，然后在搅拌状态下缓慢加入惰性填料，待其全部加完后再加入 流态剂，继续搅拌，直到浆液均匀为止。

惰性填料的作用，首先是要保证浆液的惰性。这就要求惰性填料不能具 有活性，像水泥、粉煤灰、矿粉之类的物质由于会与水产生水化反应，容 易发生凝结硬化，从而对施工后期的清除带来困难，因此不宜使用此类物 质。惰性填料的另一个功能是配重，惰性填料的比重应该有助于达到这一 目标。本发明采用石粉、工程废泥浆等惰性粉料或浆料作为惰性填料，在 施工期间，封堵材料不发生固结，便于施工后清除。

体系稳定剂的作用是维持浆液的长效稳定性。盾构施工穿越“管线段” 时间通常持续时间较长，作为临时封堵材料，必须在整个施工期间均匀填 充管道或空隙，不分散不离析，保证封堵的有效性。本发明采用层状硅铝 酸盐矿物基增稠剂作为浆液的体系稳定剂，可使封堵材料在30天乃至更长 时间的服役期间不发生离析泌水，不产生渗漏源和渗漏通道，保证封堵的 有效性。

为了满足封堵材料浇注的工作性要求，还需加入流态剂。流态剂可以大 大增加浆液的流动性并提高浆液内部的均一性，浇注过程中封堵材料能够 充满整个空间，保证管道壁或周围结构的安全。本发明采用磺酸盐类聚合 物作为流态剂，使封堵材料在浇注时具有良好的工作性，处于服役状态时， 流动性减弱，提高管线对外界荷载的抵抗力。

本发明浆液体系原料来源广泛，价格便宜，配制工艺简单，对环境无 毒害，服役过程无需维护，是一种优良的临时封堵材料。可用于工程建设 过程中临时封堵雨污水管等需要保护的管道领域，也可应用于盾构、顶管 等进出洞止水领域。