[发明专利]水泥高压喷射灌浆用絮凝剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于水泥高压喷射防渗灌浆施工技术领域，尤其是涉及一种水泥高压喷射灌浆用絮凝剂及其制备方法和应用。

背景技术

在水工围堰体防渗施工中，现行的高压喷射灌浆工艺，均采取纯水泥浆液进行灌浆，而纯水泥浆液容易浆水分离，因而与砂砾土的黏附差，易造成浆液流失。尤其是遇到围堰体砂砾土级配不合理导致空隙率过大，以及由节理裂隙开度较大和地质断裂带导致的透水量较大时，采用纯水泥浆液进行高喷防渗灌浆的方法完成防渗墙体的难度更进一步加大，易造成水泥浆液的大量流失，水泥浆液的流失最大可达80％以上。因而，采用纯水泥浆液进行高喷防渗灌浆时，对工程材料损失过大，施工成本加大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种与纯水泥浆液拌合后能有效改善水泥浆液的黏度、流动度损失、泌水率、结石率、凝结时间、收缩性能、渗透系数等综合性能的水泥高压喷射灌浆用絮凝剂。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种水泥高压喷射灌浆用絮凝剂，其特征在于：所述絮凝剂为由魔芋葡甘露聚糖、碳酸盐、流变剂、分散剂和早强剂先分别加水进行充分溶解，然后将充分溶解后得到的魔芋葡甘露聚糖溶液、碳酸盐溶液、流变剂溶液、分散剂溶液和早强剂溶液搅拌均匀得混合浆液，再将所述混合浆液进行蒸馏、粉碎和喷雾干燥及过筛制成的粉剂；其中，所述魔芋葡甘露聚糖、碳酸盐、流变剂、分散剂和早强剂的重量比为40±5∶25±3∶10±2∶15±2∶10±2，所述流变剂、分散剂和早强剂均为适用于水泥胶凝材料的流变剂、分散剂和早强剂，所述混合浆液中固体溶质的质量浓度为30％±5％。

上述的水泥高压喷射灌浆用絮凝剂，其特征是：所述碳酸盐为碳酸钠。

上述的水泥高压喷射灌浆用絮凝剂，其特征是：所述魔芋葡甘露聚糖、碳酸盐、流变剂、分散剂和早强剂的重量比为40∶25∶10∶15∶10。

上述的水泥高压喷射灌浆用絮凝剂，其特征是：所述早强剂为FN型混凝土早强剂，所述分散剂为分散剂NNO，所述流变剂为铝镁硅酸盐类流变剂。

同时，本发明还提供了一种方法步骤简单、操作简便、实现方便且投入成本低的水泥高压喷射灌浆用絮凝剂的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、原料称量及充分溶解：先按设计配比，称量魔芋葡甘露聚糖、碳酸盐、流变剂、分散剂和早强剂五种原料；再向称量出的五种原料中分别加水进行充分溶解后，相应制得魔芋葡甘露聚糖溶液、碳酸盐溶液、流变剂溶液、分散剂溶液和早强剂溶液；

步骤二、配制混合浆液：将步骤一中所述的魔芋葡甘露聚糖溶液、碳酸盐溶液、流变剂溶液、分散剂溶液和早强剂溶液同时倒入容器内，搅拌均匀得混合浆液；

步骤三、蒸馏、粉碎、喷雾干燥及过筛：将步骤二中的混合浆液投入蒸馏容器内进行蒸馏，直至所述混合浆液中固体溶质的质量浓度达到50％～60％时停止蒸馏，并制得混合料；再将所述混合料投入喷雾干燥机且在100℃～150℃下对所述混合料进行喷雾干燥，并制得混合细粉料；随后，采用粉碎机对所述混合细粉料进行粉碎并过500目以上筛后制成粉剂。

上述水泥高压喷射灌浆用絮凝剂的制备方法，其特征是：步骤一中和步骤二中所述的容器均为塑料、玻璃或搪瓷容器。

同时，本发明还提供了一种水泥高压喷射灌浆施工中浆液流失少、节约成本、能较好地完成防渗灌浆固结墙体施工并起到阻止水流渗透目的的水泥高压喷射灌浆用絮凝剂的应用，其特征在于包括以下步骤：

步骤I、掺量确定：根据需拌制水泥浆的水灰比确定水泥高压喷射灌浆用絮凝剂的添加量，其中所述水泥浆的水灰比为0.5～1∶1，所添加水泥高压喷射灌浆用絮凝剂与水泥的重量百分比为5～10％，且所添加水泥高压喷射灌浆用絮凝剂与水泥的重量百分比随所述水泥浆的水灰比的增大而逐渐增大；

步骤II、配制絮凝剂浆液：采用浆液搅拌机将所制得的水泥高压喷射灌浆用絮凝剂与水按重量比进行配制，配制的同时不断进行搅拌，且搅拌1～2min后得絮凝剂浆液；

步骤III、配制高压喷射灌浆浆液：将水泥加入步骤II中配制的絮凝剂浆液中，加入的同时不断进行搅拌，且搅拌1～2min后得高压喷射灌浆浆液；

步骤IV、出浆及高压喷射灌浆：通过管道将所述浆液搅拌机的出浆口与高压喷射灌浆机相接，并按照常规高压喷射灌浆方法进行高压喷射灌浆。

上述水泥高压喷射灌浆用絮凝剂的应用，其特征是：步骤II中所述的浆液搅拌机为水泥搅拌机。

本发明与现有技术相比具有以下优点：