[发明专利]一种隧道用无水泥注浆材料及其制备方法

权利要求书

1.一种隧道用无水泥注浆材料，其特征在于，由以下组分组成：

粉煤灰 40-50%；

偏高岭土 18-24%；

碱渣 25-33%；

羟乙基甲基纤维素醚HEMC 1-3%；

改性纳米二氧化硅 1-2%；

改性玄武岩纤维 0.8-1.5%；

其中，所述改性纳米二氧化硅或改性玄武岩纤维由纳米二氧化硅或玄武岩纤维与偶联剂KH-550在70-90℃条件下反应2-8h得到，KH-550重量/纳米二氧化硅或玄武岩纤维重量=0.5-0.7；

粉煤灰选自II级粉煤灰，45μm方孔筛筛余量≤20%，堆积密度为1.18g/cm³；粉煤灰化学成分为SiO₂ 42.3%，CaO 16.7%，Al₂O₃ 26.9%，Fe₂O₃ 5.6%，MgO 2.2%，烧失量为4.8%，其余1.5%；

偏高岭土由红色高岭土经回转窑750℃煅烧得到，细度 1250 目；偏高岭土化学成分为SiO₂ 53.7%，Al₂O₃ 42.1%，Fe₂O₃ 3.6%，CaO 0.4%， MgO 0.1%，烧失量为0.1%；

碱渣细度 1250 目；碱渣化学成分为CaCO₃ 64.2%，Ca(OH)₂ 10.6%，CaCl₂ 5.7%，NaCl4.5%，CaSO₄ 3.1%，SiO₂ 2.6%，Al₂O₃ 2.2%，酸不溶物 7.1%；

羟乙基甲基纤维素醚HEMC选自甲氧基含量为27.1%和表观粘度为100000mPa·s的HEMC；

所述纳米二氧化硅的性能参数：平均粒径为15nm，比表面积为600m²/g，亲水型；

玄武岩纤维的性能参数为：直径13μm，长度3mm，拉伸强度2300MPa，断裂伸长率2.5%，弹性模量89.4GPa。

2.一种隧道用无水泥注浆材料浆液，由根据权利要求1所述的隧道用无水泥注浆材料和水组成，其特征在于，二者的液固比为0.7-0.9。

3.一种根据权利要求2所述的隧道用无水泥注浆材料浆液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1) 将配方量的粉煤灰、偏高岭土和碱渣干混均匀，得到固体混合物；

(2) 将配方量的羟乙基甲基纤维素醚HEMC加入水中，得到羟乙基甲基纤维素醚HEMC溶液；然后将羟乙基甲基纤维素醚HEMC溶液加入固体混合物中，搅拌使其混合均匀；

(3) 最后加入配方量的改性纳米二氧化硅和改性玄武岩纤维，搅拌使其混合均匀，得到隧道用无水泥注浆材料浆液。