适用于粗粒土堤防的低弹模、低强度、以及低渗透性灌浆浆液制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于粗粒土堤防的低弹模、低强度、以及低渗透性灌浆浆液。它包括混凝材料和水，按重量份计，所述混凝材料由水泥100重量份、膨润土20～80重量份、粉煤灰0～80重量份组合而成，所述水与混凝材料的水胶比为0.6～0.8；所述灌浆浆液的弹性模量小于2Gpa、抗压强度小于5Mpa、且渗透系数不大于10

【技术实现步骤摘要】
适用于粗粒土堤防的低弹模、低强度、以及低渗透性灌浆浆液


[0001]本专利技术涉及粗粒土堤防灌浆加固
，具体地指一种适用于粗粒土堤防的低弹模、低强度、以及低渗透性灌浆浆液。

技术介绍

[0002]粗粒土作为天然石砂料，主要是由砂砾石、砂卵石以及残坡积碎石组成，因其分布广泛、成本低廉，广泛地作为填筑料应用于我国众多堤坝工程，部分工程粗粒土甚至占据70％以上填筑料。
[0003]但粗粒土物质结构迥异、颗粒级配悬殊、力学性能相差显著，容易造成地层颗粒间胶结性差、渗透性强，极易因渗透孔隙分布不均造成堤防垮塌、透水、管涌等一系列破坏。
[0004]当前主要通过水平防渗、以及垂直防渗提升粗粒土堤防的防渗性能，但是水平防渗受水位及施工条件限制需要在低水位及低流速条件下抛土铺盖或修复堤防防渗体，实际可行性有限；垂直防渗普遍难以适应粗粒土堤防不均匀沉降变形，长时间运行极易再次出现渗透问题。
[0005]近些年随着灌浆技术及灌浆材料的发展，膏状浆液或稳定浆液普遍能有效提升浆液稳定性、改善渗透体性能，从而在岩溶孔洞等大孔隙结构取得广泛应用。但将膏状浆液或稳定浆液灌入粗粒土堤防，存在如下技术问题：第一，浆液可控制性不足，浆液抗压强度较高、弹性模量较大，难以适应粗粒土不均匀沉降；第二，浆液防渗效果难以保证。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足之处，本专利技术提出一种适用于粗粒土堤防的低弹模、低强度、以及低渗透性灌浆浆液，不仅提升灌浆体胶结性能，适应粗粒土不均匀沉降，而且有效提升防渗效果。
[0007]为达到上述目的，本专利技术所设计的一种适用于粗粒土堤防的低弹模、低强度、以及低渗透性灌浆浆液，包括混凝材料和水，其特别之处在于：按重量份计，所述混凝材料由水泥100重量份、膨润土20～80重量份、粉煤灰0～80重量份组合而成，所述水与混凝材料的水胶比为0.6～0.8；所述灌浆浆液的弹性模量小于2Gpa、抗压强度小于5Mpa、且渗透系数不大于10
‑7cm/s量级。
[0008]进一步地，所述膨润土掺量为60～80重量份，所述粉煤灰掺量为60重量份，所述混凝材料还包括0～2.0重量份的减水剂。
[0009]更进一步地，所述膨润土掺量为60重量份，所述粉煤灰掺量为60重量份，所述减水剂掺量为1.44重量份。
[0010]进一步地，所述水泥为P
·
LH42.5型低热硅酸盐水泥，所述粉煤灰为II级粉煤灰。
[0011]更进一步地，所述减水剂为PCA型聚羧酸减水剂。
[0012]进一步地，所述灌浆浆液的弹性模量由WES
‑
1000数显液压万能试验机检测，所述灌浆浆液的抗压强度由WHY
‑
5/300微机全自动压力试验机检测，所述灌浆浆液的渗透系数
由SS
‑
15数显浆纱渗透仪检测。
[0013]更进一步地，所述灌浆浆液的弹性模量试验参照SL/T352
‑
2020中混凝土静力抗压弹性模量试验方法进行，所述灌浆浆液的抗压强度试验参照SL/T352
‑
2020中砂浆抗压强度试验方法进行，所述灌浆浆液的渗透系数试验参照SL/T352
‑
2020中砂浆抗渗性试验方法进行。
[0014]进一步地，所述粗粒土由砂砾石、砂卵石以及残坡积碎石中的一种或多种组成。
[0015]本专利技术的优点在于：
[0016]1、本专利技术首先以10
‑7cm/s量级的渗透系数为基准，将水胶比锁定在0.8以下；
[0017]2、本专利技术根据水胶比小于0.8时，浆液材料的弹性模量和抗压强度随着水胶比减小而呈大幅度增大，将水胶比锁定在0.6～0.8范围内。
[0018]3、本专利技术将膨润土加入浆液材料，利用膨润土能够降低浆液弹性模量和抗压强度的特点，在0.6～0.8水胶比基础上，将膨润土掺量控制在60～80重量份，从而使浆液材料的弹性模量分布在2～9Gpa范围内，抗压强度分布在5～22Mpa范围内；
[0019]4、本专利技术将粉煤灰加入浆液材料，利用粉煤灰能够降低浆液弹性模量和抗压强度的特点，在0.6～0.8水胶比、且膨润土掺量60～80重量份基础上，将粉煤灰掺量控制在60重量份，从而使浆液材料的弹性模量小于2Gpa，抗压强度小于5Mpa，获得低弹模、低强度、以及低渗透性灌浆浆液；
[0020]本专利技术适用于粗粒土堤防的低弹模、低强度、以及低渗透性灌浆浆液能够形成弹性模量小于2Gpa、抗压强度小于5Mpa、且渗透系数不大于10
‑7cm/s量级的稳定浆液，提升灌浆体胶结性能，适应粗粒土堤防不均匀变形沉降，有效提升粗粒土堤防的防渗效果。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例中弹性模型随水胶比的变化图；
[0022]图2为本专利技术实施例中抗压强度随水胶比的变化图；
[0023]图3为本专利技术实施例中渗透系数随水胶比的变化图。
具体实施方式
[0024]以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细描述。
[0025]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对专利技术的限制。
[0026]本专利技术适用于粗粒土堤防的低弹模、低强度、以及低渗透性灌浆浆液，包括混凝材料和水，按重量份计，所述混凝材料由水泥100重量份、膨润土20～80重量份、粉煤灰0～80重量份组合而成，所述水与混凝材料的水胶比为0.6～0.8；所述灌浆浆液的弹性模量小于2Gpa、抗压强度小于5Mpa、且渗透系数不大于10
‑7cm/s量级。
[0027]本专利技术中的优选实施例如下：所述膨润土掺量为60～80重量份，所述粉煤灰掺量为60重量份，所述混凝材料还包括0～2.0重量份的减水剂。
[0028]所述水胶比为每立方米混凝材料用水量与所有凝胶材料用量的比值，混凝材料包
括水泥、膨润土和粉煤灰等。
[0029]本专利技术中的更优选实施例如下：所述水胶比为0.62，所述膨润土掺量为80重量份，所述粉煤灰掺量为60重量份，所述减水剂掺量为1.44重量份。
[0030]所述水泥为P
·
LH42.5型低热硅酸盐水泥，所述粉煤灰为II级粉煤灰。
[0031]所述减水剂为PCA型聚羧酸减水剂。
[0032]上述灌浆浆液的弹性模量由WES
‑
1000数显液压万能试验机检测，所述灌浆浆液的抗压强度由WHY
‑
5/300微机全自动压力试验机检测，所述灌浆浆液的渗透系数由SS
‑
15数显浆纱渗透仪检测。
[0033]上述技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于粗粒土堤防的低弹模、低强度、以及低渗透性灌浆浆液，包括混凝材料和水，其特征在于：按重量份计，所述混凝材料由水泥100重量份、膨润土20～80重量份、粉煤灰0～80重量份组合而成，所述水与混凝材料的水胶比为0.6～0.8；所述灌浆浆液的弹性模量小于2Gpa、抗压强度小于5Mpa、且渗透系数不大于10
‑7cm/s量级。2.根据权利要求1所述的适用于粗粒土堤防的低弹模、低强度、以及低渗透性灌浆浆液，其特征在于：所述膨润土掺量为60～80重量份，所述粉煤灰掺量为60重量份，所述混凝材料还包括0～2.0重量份的减水剂。3.根据权利要求2所述的适用于粗粒土堤防的低弹模、低强度、以及低渗透性灌浆浆液，其特征在于：所述水胶比为0.62，所述膨润土掺量为60重量份，所述粉煤灰掺量为60重量份，所述减水剂掺量为1.44重量份。4.根据权利要求3所述的适用于粗粒土堤防的低弹模、低强度、以及低渗透性灌浆浆液，其特征在于：所述水泥为P
·
LH42.5型低热硅酸盐水泥，所述粉煤灰为II级粉煤灰。5.根据权利要求2所述的适用于粗粒土堤防的低弹模、低强度、以及低渗透性灌浆...

【专利技术属性】
技术研发人员：周招，卢建华，陈利强，陈朝旭，崔冬冬，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：发明
国别省市：