一种用于双液注浆的液态磷镁材料、装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于双液注浆的液态磷镁材料、装置及方法，其技术方案为：由A液和B液按照体积比为A：B＝(1～5)：1混合而成，A液由重烧氧化镁、固废粉体、减水剂、增稠剂和水按照设定配比混合称量后，搅拌均匀而成；B液由磷酸盐、缓凝剂和水按照设定配比称量搅拌均匀而成。本发明专利技术通过调整A液的配比，解决了磷镁水泥A液中氧化镁密度较大导致分层明显的问题；并通过混合搅拌装置实现液态磷镁材料的充分拌合。合。合。

【技术实现步骤摘要】
一种用于双液注浆的液态磷镁材料、装置及方法


[0001]本专利技术涉及土木工程注浆加固技术及施工领域，尤其涉及一种用于双液注浆的液态磷镁材料、装置及方法。

技术介绍

[0002]磷酸镁水泥材料是一种基于酸碱反应的高性能速凝材料，主要由重烧氧化镁、磷酸盐以及适量的缓凝剂按照不同的比例，制作出来的凝结时间可控、流动度优异的特种胶凝材料。与普通硅酸盐水泥相比，它具有众多性能优势，其中材料的和易性可以动态调节，小时强度大等特点极其适用于注浆加固材料，同时磷酸镁水泥的后期强度稳定性好，耐久性强等优点弥补了传统材料水泥
‑
水玻璃的不足。将磷酸镁水泥材料应用到注浆工程领域具备理论可行性、具备极大的应用潜力。然而，在实际工程应用中，磷镁材料所也面临诸多问题，如凝结时间短暂的特点使其在现场施工应用时存在施工时间不足问题，同时，现在市场上的磷镁材料多以粉体的形式存在，存放时间不宜过长，极易受潮结块从而导致产品性能下降甚至导致失效，造成材料浪费。另外，存在现场施工效率问题，磷酸镁水泥对水量的敏感度极其高，精准的水量称量对施工速度的影响极大。所以采用粉体材料制备磷酸镁水泥对注浆工程来说局限性较大。
[0003]对于双液注浆工艺来说，现有装置只是在浆液接触后进行简单混合，常见的是利用固定叶片在注浆管内的不同角度和位置，在注入地层前利用注浆泵的压力进行浆液的初步混合。这种装置对于传统双液注浆材料水泥
‑
水玻璃这种混合即反应的浆液来说是足够的，但是就磷酸镁水泥的特性而言，反应进行的基础是氧化镁与磷酸盐混合之后并进行充分搅拌才能使其发挥性能优势，这点特性导致了现有装置难以满足此注浆材料的拌合需求。
[0004]目前，已经有部分学者将磷酸镁水泥应用于注浆领域，当作速凝类浆液加以应用。如现有技术中公开了一种将磷酸镁水泥按比例配制再加以外加剂、掺合料先搅拌均匀密封，之后添加骨料提升强度并降低水泥掺量，最后到工程现场加水拌合得到注浆料的制备方法；再者，现有技术中公开了一种将磷酸镁材料组分分为两部分称取并以粉末状形态进行储存，到施工现场应用时再分别加水拌合，将浆液混合均匀后注入裂隙或裂缝中固化，应用于路面修补及裂缝填充的材料；现有技术中还公开了一种将磷酸镁水泥的主要成分进行了液态储存处理的制备方法，但是其配比经验证仅限于普通修补工程，因其流动性差、粘度大的材料特性和缺乏配套装置导致在注浆领域难以应用；以上专利技术虽避免了现场称量各水泥组分的繁琐步骤，但没有避免在工程现场因磷酸镁水泥体系对用水量要求严格而给施工造成的不便，并且粉末状固体储存的严格条件也给现场施工带来挑战，并且没有考虑到因磷酸镁水泥主要成分混合后需要搅拌而对注浆装置的搅拌系统的特殊要求，从而缺乏工程现场应用的可能性。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种用于双液注浆的液态磷镁材料、装置及方法，通过调整A液的配比，解决了磷镁水泥A液中氧化镁密度较大导致分层明显的问题；并通过混合搅拌装置实现液态磷镁材料的充分拌合。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
[0007]第一方面，本专利技术的实施例提供了一种用于双液注浆的液态磷镁材料，由A液和B液按照体积比为A：B＝(1～5)：1混合而成，A液由重烧氧化镁、固废粉体、减水剂、增稠剂和水按照设定配比混合称量后，搅拌均匀而成；B液由磷酸盐、缓凝剂和水按照设定配比称量搅拌均匀而成。
[0008]作为进一步的实现方式，A液中减水剂掺量为重烧氧化镁质量的0～1％，固废粉体掺量占重烧氧化镁质量的0～25％，水的掺量占重烧氧化镁质量的10％～30％，增稠剂的掺量占重烧氧化镁质量的0.01％～2.5％。
[0009]作为进一步的实现方式，所述B液的水固比为0.2～0.5，缓凝剂的掺量占比重烧氧化镁质量的0～10％。
[0010]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种用于双液注浆的装置，用于所述的液态磷镁材料中A液和B液的混合；包括：
[0011]A液泵送装置，包括用于装入A液的第一储存罐，第一储存罐安装第一单液螺旋泵；所述第一单液螺旋泵连接第一单液注浆管；
[0012]B液泵送装置，包括用于装入B液的第二储存罐，第二储存罐安装第二单液螺旋泵；所述第二单液螺旋泵连接第二单液注浆管，第二单液注浆管和第一单液注浆管通过混合管连接混合搅拌装置；
[0013]混合搅拌装置，包括搅拌罐和安装于搅拌罐内的搅拌叶片，搅拌叶片周向间隔设置若干挡板。
[0014]作为进一步的实现方式，所述第一单液注浆管和第二单液注浆管均安装有单向阀和流量计，所述第一单液注浆管或第二单液注浆管安装泄压阀。
[0015]作为进一步的实现方式，所述混合管一端通过三通接头连接第一单液注浆管、第二单液注浆管，另一端依次安装双液螺旋泵和单向阀。
[0016]作为进一步的实现方式，所述搅拌罐连接输出管路，且输出管路安装单向阀。
[0017]作为进一步的实现方式，所述搅拌叶片通过搅拌杆连接电机，搅拌杆的轴线方向与搅拌罐轴线重合；且电机安装于搅拌罐底部。
[0018]作为进一步的实现方式，所述第一单液注浆管和第二单液注浆管安装阀门。
[0019]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种用于双液注浆的方法，采用所述的装置，将A液加入第一储存罐、B液加入第二储存罐，启动螺旋泵、混合搅拌装置，并通过注浆管上的阀门和单向阀调节A液和B液的体积比；A液和B液经混合管混合后进入混合搅拌装置，搅拌设定时间后打开安装于输出管的单向阀，以注入待加固地层。
[0020]本专利技术的有益效果如下：
[0021](1)本专利技术的一个或多个实施方式通过将A液中减水剂掺量设置为重烧氧化镁质量的0～1％，固废粉体掺量占重烧氧化镁质量的0～25％，水的掺量占重烧氧化镁质量的10％～30％，增稠剂的掺量占重烧氧化镁质量的0.01％～2.5％，使液体保持较长时间的稳
定悬浮状态，有利于在原料储存罐中进行储存；B液的水固比为0.2～0.5，缓凝剂的掺量占比重烧氧化镁质量的0～10％，此配比流动性好且能长时间保持稳定状态；注浆材料通过配比优化，在具有良好流动性的前提下保证了浆液的稳定均匀状态，使得该种材料得以被应用于注浆领域。
[0022](2)本专利技术的一个或多个实施方式将A、B浆液通过将粉体磨细，再进行高速搅拌的方式使体系处于悬浮状态，既保证了体系的稳定状态，又保证了在注浆时，A、B浆液能够在注浆管内短时间的混合均匀、并充分反应，避免了粉体磷镁材料配制工序复杂，对注浆环境要求较高，搅拌时间过长、凝结时间短而导致现场操作时间不足等问题。
[0023](3)本专利技术的一个或多个实施方式双液注浆装置通过调节注浆泵内部电机的转速来改变单螺旋泵的转速，从而保证两种液体的配合比，解决了现有装置对配比控制的不精确从而难以实现预期效果的问题；选用螺旋泵是因为其泵送过程类似于叶片泵，但是使用的压力更高，从而使其具备泵送更大粘度液体的能力，也克服了传统柱塞式注浆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于双液注浆的液态磷镁材料，其特征在于，由A液和B液按照体积比为A：B＝(1～5)：1混合而成，A液由重烧氧化镁、固废粉体、减水剂、增稠剂和水按照设定配比混合称量后，搅拌均匀而成；B液由磷酸盐、缓凝剂和水按照设定配比称量搅拌均匀而成。2.根据权利要求1所述的一种用于双液注浆的液态磷镁材料，其特征在于，A液中减水剂掺量为重烧氧化镁质量的0～1％，固废粉体掺量占重烧氧化镁质量的0～25％，水的掺量占重烧氧化镁质量的10％～30％，增稠剂的掺量占重烧氧化镁质量的0.01％～2.5％。3.根据权利要求1所述的一种用于双液注浆的液态磷镁材料，其特征在于，所述B液的水固比为0.2～0.5，缓凝剂的掺量占比重烧氧化镁质量的0～10％。4.一种用于双液注浆的装置，其特征在于，用于如权利要求1
‑
3所述的液态磷镁材料中A液和B液的混合；包括：A液泵送装置，包括用于装入A液的第一储存罐，第一储存罐安装第一单液螺旋泵；所述第一单液螺旋泵连接第一单液注浆管；B液泵送装置，包括用于装入B液的第二储存罐，第二储存罐安装第二单液螺旋泵；所述第二单液螺旋泵连接第二单液注浆管，第二单液注浆管和第一单液注浆管通过混合管连接混合搅拌装置；混合搅拌装置，包括搅拌罐和...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆松，张华胜，裴妍，张咪，李相辉，刘人太，李鸿钊，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：