[发明专利]一种适于富水岩溶大孔隙地层防渗加固的水泥砂膏浆

说明书

本发明公开了一种适于富水岩溶大孔隙地层防渗加固的水泥砂膏浆，所述防渗加固的水泥砂膏浆的组成包括：水、水泥、砂和改性剂，所述水泥、砂与改性剂的重量配比为1：0.4～0.75：0.01～0.0125，所述改性剂成分为矿物添加剂，所述矿物添加剂主要为铝酸钠。本发明的产品在富水岩溶大孔隙地层防渗加固应用方面具有稳定的浆液基本性能、浆液凝结时间和流动度可调控、抗水流冲释性能较好、结石率及强度较高、浆材成本与普通水泥膏浆相当，但其优越的稳定性及抗冲蚀性大大降低耗浆量，减少工程成本，且具有环保等方面的社会效益优势。

技术领域

本发明涉及岩土工程、水利工程基础处理等灌浆领域，尤其涉及一种适于富水岩溶大孔隙地层防渗加固的水泥砂膏浆。

背景技术

在岩土工程、水利工程基础处理工程中，富水岩溶大孔隙地层的充填、防渗、加固是经常遇到的难题。如坝基的溶洞、地下厂房、隧道周边岩溶、江河湖泊堤防防渗加固等基础工程处理中，研究成果大多在普通水泥砂浆及速凝浆材类材料层面上。普通水泥砂浆虽有一定技术、经济和生态方面的优势，但存在前期塑性粘度和屈服应力较小，浆材凝结时间较长，抗水流冲释能力弱等不足。速凝类浆材具有凝结时间可控和良好的抗水流冲释等优点，但其截断渗水通道范围有限，不能有效的控制渗水流量，且速凝浆材成本较高，而对于富水岩溶大孔隙地层的地基处理，则需要大量浆材进行灌注。

因此，亟需研究一种浆液凝结时间和流动度可调控、抗水流冲释性能较好、价格低廉的水泥砂膏浆，以满足现实需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种具有稳定的浆液基本性能、浆液凝结时间和流动度可调控、抗水流冲释性能较好、结石率及强度较高、浆材成本与普通水泥膏浆相当，但其优越的稳定性及抗冲蚀性大大降低耗浆量减少工程成本，且具有环保等方面的社会效益优势的水泥砂膏浆。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种适于富水岩溶大孔隙地层防渗加固的水泥砂膏浆，所述防渗加固的水泥砂膏浆的组成包括：水、水泥、砂和改性剂，所述水泥、砂与改性剂的重量配比为1：0.4～0.75：0.01～0.0125，所述改性剂成分为矿物添加剂，所述矿物添加剂包括铝酸钠。

上述的防渗加固的水泥砂膏浆，优选的，所述水、水泥、砂与改性剂的重量配比为1：1：0.4～0.75：0.01～0.0125。

上述的防渗加固的水泥砂膏浆，优选的，所述水泥与砂的总质量与水的质量之比为(1.4～1.75)：1。

上述的防渗加固的水泥砂膏浆，优选的，所述水泥、砂与改性剂的三者总质量与水的质量之比为(1.41～1.762)：1。

上述的防渗加固的水泥砂膏浆，优选的，所述砂子采用天然河砂，筛选后细度模数2.4-2.6，含泥量1.5-1.7％，堆积密度1400-1500kg/m³，表观密度2600-2700kg/m³，含水率为1.9-2.0％。

上述的防渗加固的水泥砂膏浆，优选的，所述防渗加固的水泥砂膏浆的浆液比重为1.64g/cm³～1.72g/cm³。适宜的浆液比重能使材料的单耗量达到最小。

上述的防渗加固的水泥砂膏浆，优选的，所述防渗加固的水泥砂膏浆的结石体28天无侧限抗压强度可达5.75MPa～9.75MPa。

上述的防渗加固的水泥砂膏浆，优选的，所述防渗加固的水泥砂膏浆的初凝时间为2min～30min。初凝时间影响材料的抗冲性能。现有的普通水泥砂浆的初凝时间为2小时40分钟以上，相比之下，本发明大大地缩短了初凝时间，提高了材料的初期强度。