一种用于铁路隧道加固的离缝灌浆料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于铁路隧道加固的离缝灌浆料及其制备方法，制备方法为：按照重量份，依次加入硫铝酸盐水泥500～600粉、超细矿粉30～50份、硅灰30～45份、膨胀剂40～75份、石英砂250～350份、聚羧酸早强型减水剂4.0～6.0份、酒石酸2.0～5.0份、玄武岩纤维1.0～2.0份、消泡剂1.5～3.0份和早强剂1.5～2.0份，混合搅拌均匀即得用于铁路隧道加固的离缝灌浆料。与现有技术相比，本发明专利技术提供的用于铁路隧道加固的离缝灌浆具有自流性好、早强、高强、无收缩、微膨胀、无毒、对水质及周围环境无污染、耐久性好等优点，解决了传统普通砂浆修复的浮浆与隧道衬砌难为一体、粘结强度低等问题。

A Joint-free Grouting Material for Railway Tunnel Reinforcement and Its Preparation Method

The invention provides an off-joint grouting material for railway tunnel reinforcement and its preparation method. The preparation method is as follows: adding 500-600 powder of sulphoaluminate cement, 30-50 parts of ultra-fine mineral powder, 30-45 parts of silica fume, 40-75 parts of expansive agent, 250-350 parts of quartz sand, 4.0-6.0 parts of polycarboxylic acid early strength water reducer, 2.0-5.0 parts of tartaric acid, 1.0-2.0 parts of basalt fiber according to weight. 1.5-3.0 phrases of defoamer and 1.5-2.0 phrases of early strength agent can be mixed and stirred evenly to obtain the grouting material for railway tunnel reinforcement. Compared with the existing technology, the off-joint grouting provided by the invention for railway tunnel reinforcement has the advantages of good self-flow, early strength, high strength, non-shrinkage, micro-expansion, non-toxicity, non-pollution to water quality and surrounding environment, good durability, etc. It solves the problems of difficult integration of the floating mortar and tunnel lining repaired by traditional ordinary mortar, and low bonding strength.

【技术实现步骤摘要】
一种用于铁路隧道加固的离缝灌浆料及其制备方法
本专利技术涉及一种离缝灌浆料，具体涉及一种用于铁路隧道加固的离缝灌浆料及其制备方法，以改善现有离缝灌浆料存在的不足及缺点。
技术介绍
隧道工程作为铁路运输中的控制性环节，其服役状态直接决定着整条线路的运营能力。目前，我国铁路隧道在运营过程中发生不少衬砌裂缝、轨道板离缝、渗水、脱空等病害，严重威胁隧道运营安全。衬砌裂缝易诱发隧道渗漏水，加速混凝土结构的老化，影响隧道结构的耐久性。隧道基底结构在长期循环振动荷载作用下会出现开裂、破损、轨道板脱空、下陷、向两侧外挤以及翻浆冒泥等现象，导致隧道使用寿命缩短，结构强度、刚度、稳定性等方面的安全储备下降。这些病害不同程度地恶化行车条件、限制行车速度、危及行车安全、缩短隧道的维护周期和使用寿命，并制约铁路安全高效服役。针对铁路隧道衬砌及轨道板离缝、渗水及脱空病害，目前常用的工程措施是注浆。受铁路隧道工程施工天窗短、操作空间有限、施工环境恶劣等的限制，要求适用于铁路隧道灌浆材料应具有以下特点：良好的可注性、流动度、早强、耐久、环保等。常见离缝注浆材料主要有水玻璃类、水泥浆类、粘土类以及高分子材料等几大类。隧道衬砌或轨道板出现离缝后，常采用传统普通砂浆修复，但填充砂浆、浮浆与隧道衬砌不是一体，粘结强度低，砂浆修复的质量常难以保证，固化时间长，强度增长慢，浆液流动度较差，不能充分填实脱空区或裂缝区，存在砂浆脱落或掉块的风险。
技术实现思路
为解决上述存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种用于铁路隧道加固的离缝灌浆料，科学合理配方设计，充分协调了砂浆强度、粘接性能和流动度之间的矛盾。解决了传统砂浆修复的质量常难以保证，固化时间长，强度增长慢，浆液流动度较差，不能充分填实脱空区或裂缝区，存在砂浆脱落或掉块的风险等问题。本专利技术还提供了一种用于铁路隧道加固的离缝灌浆料的制备方法。本专利技术具体技术方案如下：一种用于铁路隧道加固的离缝灌浆料，包括以下重量份原料：所述硫铝酸盐水泥为快硬硫铝酸盐水泥。所述超细矿粉等级为S105或S140中的一种。所述硅灰粒径为0.1-0.3微米。所述膨胀剂为UEA型膨胀剂、AEA型膨胀剂或HEA膨胀剂中的一种。所述石英砂为细度模数2.3-3.0的中粗砂。所述聚羧酸早强型减水剂为减水率不低于25％的聚醚型聚羧酸减水剂或减水率不低于25％的聚酯型聚羧酸减水剂中的一种。所述酒石酸为左旋L-酒石酸。所述玄武岩纤维为长度为0.5-1.0cm的短切纤维。所述消泡剂为聚醚类消泡剂、有机硅类消泡剂中的一种。所述早强剂为碳酸锂或硫酸锂中的一种。一种用于铁路隧道加固的离缝灌浆料的制备方法，具体为：按照重量份，加入硫铝酸盐水泥500～600粉、超细矿粉30～50份、硅灰30～45份、膨胀剂40～75份、石英砂250～350份、聚羧酸早强型减水剂4.0～6.0份、酒石酸2.0～5.0份、玄武岩纤维1.0～2.0份、消泡剂1.5～3.0份和早强剂1.5～2.0份，混合搅拌均匀即得用于铁路隧道加固的离缝灌浆料。与现有技术相比，本专利技术提供的用于铁路隧道加固的离缝灌浆采用快硬硫铝酸盐水泥使灌浆料早强高强；加入合适掺量的超细矿粉、硅灰以及膨胀剂使得产品具有良好的和易性及耐久性，不泌水泌浆，无收缩、微膨胀，与界面达到良好连接；采用减水剂、缓凝剂、纤维、消泡剂以及早强剂可以使产品获得良好的流动性，合适的凝结时间，抗裂抗渗、早强高强的等优异的性能；而且，本专利技术采用的材料均为环保材料，具有无毒、对水质及周围环境无污染等优点，解决了传统普通砂浆修复的浮浆与隧道衬砌不是一体，粘结强度低等问题。具体实施方式下列实例用于更进一步说明本专利技术，而不是限制本专利技术的权利要求所限定的范围。本专利技术原料均为市售，其中，UEA型膨胀剂、AEA型膨胀剂和HEA型膨胀剂均为庐江县金坤外加剂有限公司生产的；聚醚型聚羧酸早强减水剂是芜湖弘马新材料有限公司生产的TOJ800-10T型；聚酯型聚羧酸早强减水剂是芜湖弘马新材料有限公司生产的TOJ800-10A型；聚醚类消泡剂是徐州安诺化工产品销售有限公司生产的ED-325聚醚类消泡剂，有机硅类消泡剂是南京四新科技应用研究所有限公司生产的G-20B型有机硅类消泡剂。实施例1一种用于铁路隧道加固的离缝灌浆料的制备方法，具体为：依次加入快硬硫铝酸盐水泥500kg,S105超细矿粉30kg，粒径为0.1μm的硅灰30kg，UEA型膨胀剂75kg，细度模数为2.5的石英砂350kg，TOJ800-10T型聚醚型聚羧酸早强减水剂6.0kg，左旋L-酒石酸2.0kg，0.5cm玄武岩短切纤维2.0kg，ED-325聚醚类消泡剂3.0kg，碳酸锂2.0kg；混合搅拌均匀即制备得用于铁路隧道加固的离缝灌浆料。实施例2一种用于铁路隧道加固的离缝灌浆料的制备方法，具体为：依次加入快硬硫铝酸盐水泥600kg,S105超细矿粉50kg，粒径为0.1μm硅灰45kg，UEA型膨胀剂40kg，细度模数为2.5的石英砂250kg，TOJ800-10A型聚酯型聚羧酸早强减水剂6.0kg，左旋L-酒石酸2.0kg，0.5cm玄武岩短切纤维2.0kg，聚醚类消泡剂3.0kg，碳酸锂2.0kg；混合搅拌均匀即制备得用于铁路隧道加固的离缝灌浆料。实施例3一种用于铁路隧道加固的离缝灌浆料的制备方法，具体为：加入快硬硫铝酸盐水泥500kg,S105超细矿粉30kg，粒径为0.3μm硅灰30kg，AEA型膨胀剂75kg，细度模数为2.3的石英砂350kg，聚醚型聚羧酸早强减水剂4.0kg，左旋L-酒石酸5.0kg，1.0cm玄武岩短切纤维1.0kg，有机硅类消泡剂3.0kg，硫酸锂2.0kg；混合搅拌均匀，即制备得用于铁路隧道加固的离缝灌浆料。实施例4一种用于铁路隧道加固的离缝灌浆料的制备方法，具体为：加入快硬硫铝酸盐水泥550kg,S140超细矿粉40kg，粒径为0.3μm硅灰40kg，HEA型膨胀剂55kg，细度模数为3.0的石英砂300kg，TOJ800-10A型聚酯型聚羧酸早强减水剂6.0kg，左旋L-酒石酸5.0kg，1.0cm玄武岩短切纤维1.0kg，有机硅类消泡剂1.5kg，硫酸锂1.5kg；混合搅拌均匀，即制备得用于铁路隧道加固的离缝灌浆料。实施例5一种用于铁路隧道加固的离缝灌浆料的制备方法，具体为：依次加入快硬硫铝酸盐水泥550kg,细矿粉40kg，粒径为0.1μm硅灰45kg，HEA型膨胀剂50kg，细度模数为2.5的石英砂300kg，TOJ800-10A型聚酯型聚羧酸早强减水剂5.0kg，酒石酸5.0kg，玄武岩1.0cm短切纤维1.0kg，聚醚类消泡剂2.5kg，碳酸锂1.5kg；混合搅拌均匀，制得用于铁路隧道加固的离缝灌浆料按照国家标准GB/T50448-2008《水泥基灌浆材料应用技术规范》的检测方法对实施例1-5及市售灌浆料产品进行性能检测，检测结果如下表1；其中，加水量与离缝灌浆料的质量比为0.15，即称量2kg离缝灌浆料，0.3kg水混合搅拌均匀后进行性能检测。表1检测结果从表1数据可以看出：本专利技术所制备的用于铁路隧道加固的离缝灌浆具有自流性好、早强、高强、无收缩、微膨胀、无毒、对水质及周围环境无污染、耐久性好等优点，解决了传统普通砂浆修复的浮浆与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于铁路隧道加固的离缝灌浆料，其特征在于，所述用于铁路隧道加固的离缝灌浆料包括以下重量份原料：

【技术特征摘要】
1.一种用于铁路隧道加固的离缝灌浆料，其特征在于，所述用于铁路隧道加固的离缝灌浆料包括以下重量份原料：2.根据权利要求1所述的用于铁路隧道加固的离缝灌浆料，其特征在于，所述硫铝酸盐水泥为快硬硫铝酸盐水泥。3.根据权利要求1或2所述的用于铁路隧道加固的离缝灌浆料，其特征在于，所述膨胀剂为UEA型膨胀剂、AEA型膨胀剂或HEA膨胀剂中的一种。4.根据权利要求1或3所述的用于铁路隧道加固的离缝灌浆料，其特征在于，所述石英砂为细度模数2.3-3.0的中粗砂。5.根据权利要求1或3所述的用于铁路隧道加固的离缝灌浆料，其特征在于，所述聚羧酸早强型减水剂为减水率不低于25％的聚醚型聚羧酸减水剂或减水率不低于25％的聚酯型聚羧酸减水剂中的一种。6.根据权利要求1或3所述的用于铁路隧道加固的离缝灌浆料，其特征在于，所述酒石酸为左旋L-酒石酸。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：马伟斌，赵鹏，邹文浩，付兵先，李尧，郭小雄，王志伟，安哲立，马超锋，常凯，柴金飞，许学良，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11