[发明专利]一种地质聚合物灌浆材料的制备及其用于静压注浆的方法

权利要求书

1.一种地质聚合物灌浆材料，其特征在于制备地质聚合物灌浆材料的原材料包括钢渣、矿渣、钠基水玻璃、硅灰、钙基膨润土、软化水、复合碱性激发剂；其中，钢渣：矿渣：钠基水玻璃：硅灰：钙基膨润土：软化水：复合碱性激发剂的质量比=（50~100）：（20~45）：（10~20）：（1~3）：（15~20）： 100：（6~8）;

所述钢渣由以下步骤制备：

①水冷淬法处理：a、将液态钢渣装入底部开泄渣孔的渣罐后送至水淬池；b、打开渣罐泄渣孔，在高温液态钢渣徐徐倾泄而下的同时用高压水泵泵水冲刷、分割、击碎液态钢渣，钢渣与水一同泄入水淬池，钢渣在水淬池中造粒、冷却；c、用抓斗机抓出经冷却的钢渣粒；d、将钢渣粒脱水、裝袋、利用；

②粉化；

③经磁性吸附去除铁金属;

所述矿渣为精矿粉在碱浸出过程中未被碱浸出的固体矿物复合物；

所述钠基水玻璃的模数区间为1.0~1.2;

所述硅灰的平均粒径在0.1µm～0.3µm之间，其中粒径小于1µm的硅灰占80%以上，硅灰的比表面积为:20 m²～28m²/g;

所述钙基膨润土的粘度为15*10^-3 Pa·s;

所述软化水中可检出金属阳离子的浓度小于1/10000000;

所述复合性碱激发剂是KOH和K₂SIO₃的混合物；其中，KOH和K₂SIO₃的物质的量之比为5:1;

制备地质聚合物灌浆材料的方法，包括以下步骤：

1）将钢渣、矿渣按一定质量比送入球磨机研磨： a'、将钢渣、矿渣按一定质量比称取后投入球磨机；b'、启动球磨机旋转，转速40~60r/min；c'、球磨机内仓的研磨体随钢渣、矿渣一起转动并相互挤压、击打钢渣、矿渣颗粒，将钢渣、矿渣逐渐粉碎混匀得到细度在3000~4000目的微粉混合物，即组份A；

2）将钙基膨润土、硅灰、复合碱性激发剂按一定质量比称取投入球磨机研磨：a''、将钙基膨润土、硅灰、复合碱性激发剂一定质量比称取投入球磨机；b''、启动球磨机旋转；c''、球磨机内的研磨体随钙基膨润土、硅灰、复合碱性激发剂一起转动并相互挤压、击打钙基膨润土、硅灰、复合碱性激发剂颗粒，将钙基膨润土、硅灰、复合碱性激发剂粉碎混匀得到细度在3000~4000目的微粉混合物，即组份B；

3）将钠基水玻璃缓缓加入软化水中，边加入边搅拌均匀，然后倾倒入旋流器中进一步混匀即得到组份C；

4）将组份A、组份B、组份C倾倒入旋流器中混合，以180r/min转速旋转常温共混聚合反应大于2小时制得地质聚合物灌浆材料；

所制得地质聚合物灌浆材料的平均分子量为250~600，粘度小于500mPa.s，密度在1.06Kg/m³~1.13 Kg/m³之间;

所述地质聚合物灌浆材料用于对道路路基破坏的快速维修加固处治，注浆后2小时即可通车。

2.利用如权利要求1所述地质聚合物灌浆材料进行静压注浆的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

（1）道路基层病害情况调查；

（2）道路现实承载力评估；

（3）N10轻型触探器坑槽触探；

（4）地质雷达仪道路空鼓普查；

（5）道路现状弯沉值检查；

（6）道路现状综合评价；

（7）现场测量布孔，孔位呈“之”字形或“梅花形”，并在路面做出显著标示；

（8）钻孔：所述钻孔总深度为路面厚度+路床厚度+10cm；

（9）注浆：所述注浆的压力值0.3~0.5兆帕；

（10）检查注浆效果：地质聚合物注入地下后，可看见相邻孔冒泥水，随后泥水渐转为冒聚合物与泥水混合物，继而冒纯地质聚合物，此时，该孔位注浆完成，即可封堵该孔；

（11）封闭注浆孔；

（12）道路现状弯沉值复查，完成静压注浆。