[发明专利]一种干粉型同步注浆专用砂浆及其制备方法和施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体地说是一种干粉型同步注浆专用砂浆及其制备方法。

背景技术

同步注浆是指在隧道盾构法施工过程中，与盾构掘进同步进行，通过注浆来填充盾尾空隙，以防止隧道上浮的一种施工工艺。作为盾构法隧道施工过程中的重要环节，同步注浆对于控制隧道管片的成型与稳定，抵抗周围土体变形，提高隧道的防水性能等方面起到十分重要的作用。该工艺所用的砂浆称为同步注浆专用砂浆。

目前在国内外应用的各类同步注浆专用砂浆各有优缺点，效果不一，但均为湿浆即含水浆液。湿浆的形式存在诸多不便：一方面由于湿浆需预先定点集中搅拌，受运输距离的限制十分明显，供应能力满足不了市场需求；另一方面由于运距远的关系，不仅浆液质量控制困难，而且运输成本高。若湿浆为工地现场拌制，工艺流程五花八门，拌制浆液质量参差不齐，由此造成的施工事故更是层出不穷，后期隧道上浮的控制效果也令人担忧。

发明内容

本发明的目的之一在于克服上述缺陷，提供了一种干粉型同步注浆专用砂浆。

本发明的目的之二在于提供上述干粉型同步注浆专用砂浆的制备方法。

本发明的目的之三在于提供上述干粉型同步注浆专用砂浆的制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：

一种干粉型同步注浆专用砂浆，其特征在于：由以下质量百分比原料构成：

粉煤灰            18%-21%；

钙基膨润土        3.5-4.0%；

消石灰            2.5-5.0%；

专用干粉型外加剂  0.12%-0.18%；

砂                70%-76%；

所有材料均为粉状材料。

所述的粉煤灰为FII或CII以上等级的粉煤灰，由于本发明中采用了一种新型的专用干粉外加剂，即便使用高钙灰，本发明干粉型同步注浆专用砂浆也能具有良好的持久工作性，能满足工程使用要求；粉煤灰在配方中的作用为提供一定的后期强度，需经碱性物质如消石灰才能发挥。

所述的钙基膨润土即俗称原状土，价格比钠基膨润土便宜约30%，要求细度≤20%，细度测试方法按照GB/T8077测试。膨润土的掺入一方面起到增稠剂的作用，提高浆液的稠度进而提高其抗剪切屈服强度，另一方面起到润滑剂和触变剂的作用，增加浆液的流动性和可泵性，提高其施工性能。虽然钙基膨润土的效果不如钠基膨润土，但由于本发明中采用了一种新型的专用干粉外加剂，该配方采用钙基膨润土便可达到钠基膨润土的增稠润滑效果。

所述的消石灰，其（CaO+MgO）含量≥60%，比表面积≥400m²/Kg。消石灰的掺入能激发矿渣粉的活性，使浆液获得一定的力学性能。其掺量需根据季节气温调节，随着气温的降低，其掺量需增加，方能达到所需的激活效果，一般夏季35℃以上时取最低掺量2.5%，冬季5℃以下时取最高掺量5%。

所述的专用干粉型外加剂，由以下质量百分比原料构成：

甲基纤维素醚      0.9%～1.3%；

萘系减水剂        29.2%～39.2%；

皂角素            0.5%～0.9%；

钠基膨润土        29%～45%；

消石灰            22～32%；

所有材料均为粉状材料。

所述的甲基纤维素醚为粘度20000-60000Pa.s，主要起保水作用，能大大提高浆液的可泵性和工作持久性。

所述的萘系减水剂为具有表面活性效果，能降低用水量、提高浆液密度进而提高其防水性；

其中甲基纤维素醚和萘系减水剂的质量比为1:30-1:35，两者的混合两者的混合具有叠加增强作用，能有效地增强保水性、和易性、黏聚性、可泵性和工作持久性。

所述的皂角素为引气剂，其价格低廉，引气均匀，能提高浆液的流动性和可泵性，但掺量应当所有控制，过大会对浆液的密度、强度等性能有不利影响。

所述的钠基膨润土细度≤20%，具有良好的造浆性能，能改善钙基膨润土的各项性能，其掺入主要起到润滑剂和触变剂的作用，增加浆液的流动性和可泵性，提高其施工性能；此外还能起到增稠剂的作用，提高浆液的稠度进而提高其抗剪切屈服强度。