[发明专利]一种盾构注浆材料及其制备方法

说明书

本申请涉及建筑材料领域，具体公开了一种盾构注浆材料及其制备方法；所述盾构注浆材料包括如下重量份的原料：水泥80‑120份、粉煤灰180‑300份、砂200‑350份、膨润土50‑80份、增稠剂2‑4份、膨胀剂0.5‑1.5份、减水剂0.5‑3份；所述增稠剂包括硅灰、羟丙基甲基纤维素和邻苯二甲酸二丙烯酯；本申请制备的盾构注浆材料具有较快的凝结速度。

技术领域

本申请涉及建筑材料领域，更具体地说，它涉及一种盾构注浆材料及其制备方法。

背景技术

盾构注浆材料是用于地铁盾构施工中洞体与管片圆环间建筑空隙填充的一种同步注浆材料，具有预防地表沉降、稳固管片、防止管片偏移的作用。注浆材料的基本功能是填充空隙、稳固管片，以防止地表沉降和管片偏移。

盾构注浆材料经历了原始的惰性注浆材料、水泥基活性注浆材料、化学注浆材料、现代改性注浆材料等几个阶段，通过不断更新换代，可针对不同地质条件及经济效益而选择不同的注浆材料。

但上述注浆材料不适于渗透系数大的富水地层，在进行盾构施工时，上述富水地层采用传统的注浆材料注入后会被地下水稀释掉，达不到预期的同步注浆的效果，特别是在高水压的情况，注浆材料更易被冲稀，导致材料结构的破坏，注浆材料无法快速凝结。

发明内容

为了提高盾构注浆材料的凝结速度，本申请提供一种盾构注浆材料及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种盾构注浆材料，采用如下的技术方案：

一种盾构注浆材料，其包括如下重量份的原料：水泥80-120份、粉煤灰180-300份、砂200-350份、膨润土50-80份、增稠剂2-4份、膨胀剂0.5-1.5份、减水剂0.5-3份；所述增稠剂包括硅灰、羟丙基甲基纤维素和邻苯二甲酸二丙烯酯。

通过采用上述技术方案，本申请的盾构注浆材料中加入增稠剂和膨胀剂，制得的盾构注浆材料凝结速度有所提高。本申请在盾构注浆材料中加入的增稠剂可大幅提高盾构注浆材料抗水分散性，降低材料泌水率与分层度，改善材料的稳定性，提高材料的综合性能；增稠剂中的硅灰为无定形圆球状颗粒，表面较为光滑，比表面积大活性高，微小的球形颗粒可起到润滑作用，且具有极强的胶结力，硅灰不仅具有的增粘作用，还可提高注浆材料的抗压强度；提高水泥-砂的分散性，大幅度改善砂浆材料的可塑性和保水性，从而可提高注浆材料的凝结速度，同时可增强水泥强度，减少裂纹产生的效果；盾构注浆材料中的膨胀剂，其通过与注浆材料中的水泥、水发生水化反应来产生体积变大的产物，从而引起盾构注浆材料浆体的体积膨胀，以抵消水泥自身水化时发生的化学收缩以及自由水散失产生干缩，从而使盾构注浆材料填充更充分，同时提高盾构注浆材料的凝结速度。

作为优选，所述盾构注浆材料包括如下重量份的原料：水泥90-110份、粉煤灰220-280份、砂250-300份、膨润土60-70份、增稠剂2.5-3.5份、膨胀剂0.8-1.2份、减水剂1-2份。

通过采用上述技术方案，本申请通过优化盾构注浆材料各原料的用量，使盾构注浆材料用量在此范围内时，所制备的盾构注浆材料的凝结速度、抗压强度和抗水分散性均有所提高。

作为优选，所述增稠剂包括如下重量份的组分：硅灰5-15份、羟丙基甲基纤维素0.5-1份、邻苯二甲酸二丙烯酯2-4份。

通过采用上述技术方案，将硅灰、羟丙基甲基纤维素和邻苯二甲酸二丙烯酯按照用量复配得到增稠剂，再将增稠剂用于盾构注浆材料的制备过程中，使盾构注浆材料的凝结速度有所提升。

作为优选，所述羟丙基甲基纤维素平均粒度大小为80-100目。

通过采用上述技术方案，本申请通过限制羟丙基甲基纤维素平均粒度大小，使最终制得的盾构注浆材料的凝结时间均缩短，羟丙基甲基纤维素平均粒度大小在此范围内取值时，其盾构注浆材料的性能无明显差别。