一种泡沫改良的同步注浆材料制造技术

本发明专利技术涉及材料领域，特别是涉及一种泡沫改良的同步注浆材料，所述同步注浆材料包括A组分和B组分，所述A组分的原料按照质量百分比包括：水泥23.2％～26.7％；膨润土1.8～2.1％；塑化剂0.2％～0.3％；泡沫剂1.4％～1.5％；水69.6％～73.1％；所述B组分选自水玻璃；所述同步注浆材料的B组分质量占A组分总质量的5％～6％。本发明专利技术的同步注浆材料初凝时间短，早期、后期强度高，不易离析，能够有效的填充建筑空隙，防止隧道管片上浮及变形；混合后成胶状，流动性好，抗分散性强，易保证注浆量，容易运输及较长时间储存。

A kind of synchronous grouting material improved by foam

【技术实现步骤摘要】
一种泡沫改良的同步注浆材料
本专利技术涉及材料领域，特别是涉及一种泡沫改良的同步注浆材料。
技术介绍
我国盾构隧道施工中目前用的最多的同步注浆包括同步注单液浆和双液注浆，同步注单液浆在施工中存在诸多缺陷：1)同步注单液浆早期强度低，后期缺少化学稳定性，易于离析，不能有效地控制隧道脱离盾尾后的上浮及保持隧道后期的纵向稳定。2)注浆流失量大，注浆总量不容易控制，尤其是盾构穿过富水地层时，由于单液浆的流失量大等因素导致难以完全填充管片与土体之间的间隙，易造成地面的沉降过大。3)单液浆初凝时间长，无法快速的提供早期强度。4)单液浆容易离析，给运输、储存造成困难。而双液注浆是将A、B浆液由两根管道泵送，在盾尾注浆孔混合并注入盾尾间隙中A浆液为水泥基材料，B浆液通常是水玻璃类材料作为硬化剂，混合后的浆液胶凝时间一般在1min以内，而且具有较高的早期强度，1小时强度可以达到0.1-0.5MPa。实际盾构隧道工程中，适当调整双液液的配比，可以使结石体具备较高的早期强度，从而对盾尾进行有效地充填，控制地表沉降。但是，溶胶在进入物理凝胶化区域后，较短的时间内就失去了流动性，必须有较高的注浆压力才能使其保持一段时间的流动性，也有可能使充填不到位，影响地面沉降的控制。而瞬凝型的双浆液容易造成堵管、注浆密实性不佳等现象。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种泡沫改良的同步注浆材料，该材料初凝时间短，早期、后期强度高，不易离析，能够有效的填充建筑空隙，防止隧道管片上浮及变形；混合后成胶状，流动性好，抗分散性强，易保证注浆量，容易运输及较长时间储存。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术是通过如下技术方案实现的。本专利技术一方面提供一种同步注浆材料，所述同步注浆材料包括A组分和B组分，所述A组分的原料按照质量百分比包括：所述B组分选自水玻璃；所述同步注浆材料的B组分质量占A组分总质量的5％～6％。在本专利技术的一些实施方式中，所述塑化剂选自萘系高效减水剂、聚羧酸系高效减水剂、三聚氰胺系高效减水剂、氨基磺酸系高效减水剂中的一种或多种的组合。在本专利技术的一些实施方式中，水灰比为2.6～3.1。在本专利技术的一些实施方式中，所述泡沫剂包括发泡剂、增稠剂和稳泡剂的水溶液。在本专利技术的一些实施方式中，所述发泡剂选自α-烯基磺酸钠、α-磺基脂肪酸甲醋、烷基多普中的一种或多种的组合。在本专利技术的一些实施方式中，所述同步注浆材料包括以下条件的任一项或多项：A1)所述增稠剂选自椰油酞胺基丙基甜菜碱和/或聚氧化乙烯；A2)所述稳泡剂选自改性硅树脂聚醚乳液、烷基醇酰胺、氧化胺中的一种或多种的组合。本专利技术另一方面提供一种成型体，由前述同步注浆材料制备获得。本专利技术另一方面提供前述成型体的制备方法，包括：将A组分和B组分混合，制备获得。在本专利技术的一些实施方式中，在A组分材料混合搅拌均匀后，需向A组分浆液中泵入一定量空气，所需泵入空气的体积为A组分中水的体积的18～25％。本专利技术另一方面提供一种前述的同步注浆材料和/或成型体在盾构隧道施工的用途。具体实施方式下面详细说明根据本专利技术的泡沫改良的同步注浆材料、成型体及在盾构隧道施工中的用途。本专利技术第一方面提供一种同步注浆材料，所述同步注浆材料的原料包括A组分和B组分，所述A组分的原料按照质量百分比包括：塑化剂所述B组分选自水玻璃；所述同步注浆材料的B组分质量占A组分总质量的5％～6％。本专利技术提供的盾构同步注浆施工材料包括A组分、B组分。通过合理调整A组分中各组分的组成和含量及A组分和B组分的混合比例，控制施工材料的抗压强度、泌水率、凝结时间和流动性，使得A组分、B组分混合前，A组分稳定性好，容易运输及较长时间的储存。A组分、B组分混合形成的混合液浆混合后成胶状，流动性好，抗分散性强；同时混合液进入初凝时间短，不易离析，早期、后期强度高，渗透系数低，抗冻融能力强。能够有效的填充盾尾建筑空隙，防止隧道管片上浮及变形，可有效保证盾构施工的质量、安全和进度。本专利技术所提供的同步注浆材料中，所述膨润土的密度为2～3g/cm3。本专利技术所提供的同步注浆材料中，所述塑化剂选自萘系高效减水剂、聚羧酸系高效减水剂、三聚氰胺系高效减水剂、氨基磺酸系高效减水剂中的一种或多种的组合。本专利技术所提供的同步注浆材料中，所述水泥按照设计同步注浆水泥标号准备。本专利技术所提供的同步注浆材料中，水灰比可以为2.6～3.1、2.6～2.7、2.7～2.8、2.8～2.9、2.9～3.0、3.0～3.1。水灰比是水与水泥的比值。材料的泵送过程中，为了减少堵管，泵送顺利，要求材料具有良好的流动性和可塑性，同时又不发生离析。水灰比是影响材料流动性的重要指标，大的水灰比会增加材料的流动性，降低稠度，同时也会降低材料的强度，稠度降低会造成材料的离析。泵送时若材料的水灰比过大，则会造水在注入压力作用下沿着骨料空隙流向低压处，骨料会留置在输送管中转弯半径较小的位置，造成堵管。而本专利技术通过加入泡沫剂可以在保证水灰比不变的情况下增加材料的流动性，避免发生离析和泌水。通过在材料中添加泡沫，材料注入后，在浆液早期强度出现之前，气泡压力可以承受地层中的应力，随着气泡消散，同时材料强度出现，地层应力由材料承受提高了安全性。由于泡沫的加入，材料的可泵送提高，减小了注入压力的波动，减少了对周围地面的应力变化。本专利技术所提供的同步注浆材料中，所述泡沫剂包括发泡剂、增稠剂和稳泡剂的水溶液。泡沫剂在本专利技术中的作用是引气作用，能在浆液拌合物搅拌过程中引入大量均匀分布微小气泡，这些气泡如同滚珠一样，减少骨料颗粒间的摩擦阻力，使拌合物的流动性增加，相应地可以减少水的用量，同时由于水分均匀分布在微小气泡的表面，使自由移动的水量减少，拌合物的泌水量减少，保水性和粘聚力提高。由于大量气泡的存在，减少了砂浆的有效受力面积，使混凝土强度有所降低。但泡沫剂有一定的减水作用，水灰比的降低使强度得到一定补偿。此外，由于大量气泡的存在，使混凝土的弹性变形增大，弹性模量有所降低，这对提高混凝土的抗裂性是有利的，对于提高混凝土的抗冻融性也是有利的。由于拌合物泌水性减小。因此泌水通道的毛细管也相应减少。同时，大量封闭的微气泡的存在，堵塞或隔断了干粉砂浆中毛细管渗水通道，改变了干粉砂浆的孔结构，使干粉砂浆抗渗性得到提高。气泡有较大的弹性变形能力，对由水结冰所产生的膨胀应力有一定的缓冲作用，因而干粉砂浆的抗冻性得到提高，耐久性也随之提高。本专利技术所提供的同步注浆材料中，所述发泡剂选自α-烯基磺酸钠、α-磺基脂肪酸甲醋、烷基多普中的一种或多种的组合。本专利技术所提供的同步注浆材料中，所述增稠剂选自椰油酞胺基丙基甜菜碱和/或聚氧化乙烯。本专利技术所提供的同步注浆材料中，所述稳泡剂选自改性硅树脂聚醚乳液、烷基醇酰胺、氧化胺中的一种或多种的组合。本专利技术的第二方面提供一种成型体，由本专利技术第一方面提供的同步注浆材料制备获得。本专利技术第三方面提供本专利技术第二方面的成型体的制备方法，包括：将A组分和B组分混合，制备获得。本专利技术所提供的成型体的制备方法中，所述A组分的制备包括：首先将泡沫剂溶于水中，然后将膨润土、塑化剂、水泥混合均匀，最后将含泡沫剂的水溶液加入前述混合后的混合物中，搅拌至均匀。待A组分中原料搅拌均匀后，注入空气，完成A组分制备。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同步注浆材料，所述同步注浆材料包括A组分和B组分，所述A组分的原料按照质量百分比包括：

【技术特征摘要】
1.一种同步注浆材料，所述同步注浆材料包括A组分和B组分，所述A组分的原料按照质量百分比包括：所述B组分选自水玻璃；所述同步注浆材料的B组分质量占A组分总质量的5％～6％。2.如权利要求1所述的同步注浆材料，其特征在于，所述塑化剂选自萘系高效减水剂、聚羧酸系高效减水剂、三聚氰胺系高效减水剂、氨基磺酸系高效减水剂中的一种或多种的组合。3.如权利要求1所述的同步注浆材料，其特征在于，水灰比为2.6～3.1。4.如权利要求1所述的同步注浆材料，其特征在于，所述泡沫剂包括发泡剂、增稠剂和稳泡剂的水溶液。5.如权利要求4所述的同步注浆材料，其特征在于，所述发泡剂选自α-烯基磺酸钠、α-磺基脂肪酸甲醋、烷基多普中的一种或多种的组合。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：梁忠南，李树忱，王涛，段壮，李阳，王鹏程，周慧颖，支斌，赵世森，王曼灵，
申请(专利权)人：山东宏禹工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37