以花岗岩锯末固废为主要原料的注浆加固材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了以花岗岩锯末固废为主要原料的注浆加固材料及制备方法，按重量份数计，包括以下原料：水泥15～20份，粉煤灰20～35份，矿山弃渣20～40份，早强剂0.5～8份、减水剂0.1～2份，发泡剂0.5～10份和增强剂0.5～10份，余量为水。本发明专利技术采用上述的以花岗岩锯末固废为主要原料的注浆加固材料及制备方法，降低注浆加固材料的成本，达到绿色生态又经济环保的目的，并且制得的注浆加固材料膨胀效果好，填充密实，结硬后强度高。结硬后强度高。

【技术实现步骤摘要】
以花岗岩锯末固废为主要原料的注浆加固材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及工程材料
，特别是涉及以花岗岩锯末固废为主要原料的注浆加固材料及制备方法。

技术介绍

[0002]在福建等岩溶发育区，经常遇到由岩溶引起的土洞、中小型溶洞、大型溶洞和串珠状溶洞等不良地质现象，上述不良地质现象会对建筑、道路等基础设施的安全及稳定性产生不利影响。通常情况采用充填的处理方法，由于地下土洞、溶洞的发育，其规模往往较大，需要有满足其工程性能的材料进行充填加固。现有技术中，通常使用纯水泥进行浇筑，但纯水泥存在注浆造价高，且膨胀效果不明显，导致充填不密实等问题。目前还常用配比材料为水泥、粉煤灰、重钙粉，但重钙粉需要专门生产，需要额外的经济费用，成本较高。
[0003]同时花岗岩矿山在开采时会产生大量的矿山弃渣及花岗岩粉末固废，其堆排要设置专门的排土场，需要耗费大量的人力物力，因此，若能利用矿山弃渣作为充填材料，实现废渣的回收利用，达到经济适用、节能环保的效果，但是如何将花岗岩锯末固废合理的应用到填充材料中，并且还使填充材料膨胀效果好、填充密实、结硬后强度高是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供以花岗岩锯末固废为主要原料的注浆加固材料及制备方法，降低注浆加固材料的成本，达到绿色生态又经济环保的目的，并且制得的注浆加固材料膨胀效果好，填充密实，结硬后强度高。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种以花岗岩锯末固废为主要原料的注浆加固材料，按重量份数计，包括以下原料：水泥15～20份，粉煤灰20～35份，矿山弃渣20～40份，早强剂0.5～8份、减水剂0.1～2份，发泡剂0.5～10份和增强剂0.5～10份，余量为水。
[0006]优选的，水泥为硅酸盐水泥，矿山弃渣为花岗岩锯末石粉。
[0007]优选的，水灰比为0.6～1.1。
[0008]优选的，早强剂为碳酸锂、硫酸铝、氯化钙中的一种或多种。
[0009]优选的，减水剂为萘系高效减水剂、聚羧酸高效减水剂中的一种或多种。
[0010]优选的，发泡剂为松香、氢氧化钠、骨胶、三乙醇胺、玉米淀粉、水的混合物。
[0011]优选的，增强剂为聚乙烯醇、醋酸乙烯
‑
乙烯共聚物乳液中的一种或多种。
[0012]一种以花岗岩锯末固废为主要原料的注浆加固材料的制备方法，包括以下步骤：
[0013](1)将量取好的水泥、粉煤灰、矿山弃渣和水，投入混料机持续搅拌，搅拌速度为350r/min，搅拌时间3分钟；
[0014](2)依次加入减水剂、增强剂、早强剂、发泡剂，各组分投料时间不少于2分钟完成，全部投完后持续搅拌15分钟，搅拌转速为500r/min，制得注浆加固材料。
[0015]粉煤灰：属固体废物回收利用，减少水泥用量，改善注浆材料的和易性，提高流动
性，同时可减少用水量，防止离析。
[0016]矿山弃渣：来源丰富，本专利技术选用细颗粒弃渣，起部分胶结作用，可减少水泥用量，其不易与水发生水化反应，可降低浆材的水化热，硬化后具有膨胀特性，能起到自密实充填孔洞作用。
[0017]早强剂：主要作用在于加速水泥水化速度，促进混凝土早期强度的发展；既具有早强功能，又具有一定减水增强功能。
[0018]减水剂：加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量，改善混凝土拌合物的流动性；或减少单位水泥用量，节约水泥。
[0019]发泡剂：发泡剂的水溶液在机械作用力引入空气的情况下，产生大量均匀而稳定的泡沫，能够降低液体表面张力，从而增强注浆材料的抗冻融能力。
[0020]增强剂：增强剂可以让水泥颗粒充分的分散，防止其抱团凝结在一起，使部分只能起到填充料作用的水泥颗粒也发挥水化反应，进而高效加速水泥的水化过程，减少耐久性不良的晶体结构，从而使水泥的结构变得更加密实，减少水泥的用量和提高水泥的硬度。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022](1)花岗岩粉末固废结硬后强度高，并且花岗岩粉末固废有部分替代水泥作为胶结材料的效果，大大减少水泥用量节约成本；
[0023](2)利用矿山废渣代替重钙粉，实现矿山废渣的回收利用，减少了原本需要寻找填埋场进行处理的矿渣的费用，经济环保，并且矿区废弃粉末材料来源丰富，价格低廉，成本低；
[0024](3)加入发泡剂，注浆能实现自流平、自密实、自膨胀，增强注浆材料的抗冻融能力；
[0025](4)粉煤灰，也属固体废物利用，减少水泥用量，改善注浆材料的和易性，提高流动性，同时可减少用水量，防止离析；
[0026](5)矿山弃渣来源丰富，本次选用细颗粒弃渣，可减少水泥用量，其难溶于水，不与水发生水化反应，可降低浆材的水化热；
[0027](6)针对不同土洞、溶洞埋深和不同建筑荷载所需要不同的力学性能要求，可通过不同成分配比调节。
[0028]下面通过实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
[0029]为了便于理解本专利技术，下面将参照实施例对本专利技术进行更全面的描述。实施例中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0030]实施例1
[0031]按重量份数计，将15份的硅酸盐水泥、35份的粉煤灰、20份的花岗岩锯末石粉和水，投入混料机持续搅拌，其中水灰比为0.6，搅拌速度为350r/min，搅拌时间3分钟。
[0032]然后依次加入1份的聚羧酸高效减水剂、6份的聚乙烯醇、4份的碳酸锂、4份的发泡剂，发泡剂为松香0.24份、氢氧化钠0.12份、骨胶0.12份、三乙醇胺0.0.6份、玉米淀粉0.06
份、水3.4份的混合物，各组分投料时间不少于2分钟完成，全部投完后持续搅拌15分钟，搅拌转速为500r/min，制得注浆加固材料。
[0033]实施例2
[0034]按重量份数计，将18份的硅酸盐水泥、25份的粉煤灰、25份的花岗岩锯末石粉和水，投入混料机持续搅拌，其中水灰比为0.7，搅拌速度为350r/min，搅拌时间3分钟。
[0035]然后依次加入1份的聚羧酸高效减水剂、6份的聚乙烯醇、4份的碳酸锂、4份的发泡剂，发泡剂为松香0.24份、氢氧化钠0.12份、骨胶0.12份、三乙醇胺0.0.6份、玉米淀粉0.06份、水3.4份的混合物，各组分投料时间不少于2分钟完成，全部投完后持续搅拌15分钟，搅拌转速为500r/min，制得注浆加固材料。
[0036]实施例3
[0037]按重量份数计，将20份的硅酸盐水泥、20份的粉煤灰、30份的花岗岩锯末石粉和水，投入混料机持续搅拌，其中水灰比为0.8，搅拌速度为350r/min，搅拌时间3分钟。
[0038]然后依次加入1份的聚羧酸高效减水剂、6份的聚乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.以花岗岩锯末固废为主要原料的注浆加固材料，其特征在于：按重量份数计，包括以下原料：水泥15～20份，粉煤灰20～35份，矿山弃渣20～40份，早强剂0.5～8份、减水剂0.1～2份，发泡剂0.5～10份和增强剂0.5～10份，余量为水。2.根据权利要求1所述的以花岗岩锯末固废为主要原料的注浆加固材料，其特征在于：水泥为硅酸盐水泥，矿山弃渣为花岗岩锯末石粉。3.根据权利要求1所述的以花岗岩锯末固废为主要原料的注浆加固材料，其特征在于：水灰比为0.6～1.1。4.根据权利要求1所述的以花岗岩锯末固废为主要原料的注浆加固材料，其特征在于：早强剂为碳酸锂、硫酸铝、氯化钙中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的以花岗岩锯末固废为主要原料的注浆加固材料，其特征在于：减水剂为萘系高效减水剂、聚羧酸高效减水剂中的一种或多种...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰国冠，黄清云，林海，陈榕，王铭，陈东，陈铃，
申请(专利权)人：龙岩学院，
类型：发明
国别省市：