用于盾构同步注浆的注浆组合物、盾构同步注浆系统、方法及应用技术方案

本申请涉及用于盾构同步注浆的注浆组合物，按照质量份数计，包括如下组分：40份～70份的铁铝酸盐水泥，15份～50份的粉煤灰，10份～30份的膨润土，2份～8份的脱硫石膏，1份～10份的偏高岭土，1份～2.1份的第一外加剂，0.5份～2份的第二外加剂，0.5份～4份的第三外加剂，以及0.5份～2.5份的第四外加剂。通过精细调整各组分的比例，获得一种综合性能较好的注浆组合物，注浆料固化、固化得到的胶凝材料具有较好的力学和抗渗性能。该注浆组合物可以应用于盾构施工过程的长距离泵送，并满足工程对同步注浆后隧道结构稳固、可靠的要求。可靠的要求。可靠的要求。

【技术实现步骤摘要】
用于盾构同步注浆的注浆组合物、盾构同步注浆系统、方法及应用


[0001]本申请涉及轨道交通工程
，进一步涉及隧道建设工程
，特别涉及一种用于盾构同步注浆的注浆组合物、盾构同步注浆系统、方法及应用。

技术介绍

[0002]在城市轨道交通的隧道建设工程中，盾构工法因其高效、安全、环保、对地面交通影响小等优点得到了广泛运用。同步注浆的质量和效率决定着盾构机的推进速度和隧道建设的质量，传统技术的同步注浆料往往难以同时满足抗渗、抗折、抗裂的要求，而且注浆过程中容易堵管，难以实现长距离泵送。

技术实现思路

[0003]基于此，本申请的目的包括提供一种用于盾构同步注浆的注浆组合物，注浆后的胶凝材料具有较好的抗折、抗压、抗冲击和抗渗性能，可用于长距离盾构同步注浆过程。
[0004]本申请的第一方面，提供一种用于盾构同步注浆的注浆组合物，按照质量份数计质量份数计，包括如下组分：
[0005]40份～70份的铁铝酸盐水泥，15份～50份的粉煤灰，10份～30份的膨润土，2份～8份的脱硫石膏，1份～10份的偏高岭土，1份～2.1份的第一外加剂，0.5份～2份的第二外加剂，0.5份～4份的第三外加剂，以及0.5份～2.5份的第四外加剂；
[0006]所述第一外加剂包含玻璃纤维；
[0007]所述第二外加剂为泵送剂；
[0008]所述第三外加剂包含减水剂和保水剂；
[0009]所述第四外加剂包含硅灰。
[0010]在一些实施方式中，所述的注浆组合物，满足如下特征中的一个或多个：
[0011]所述铁铝酸盐水泥的比表面积为370m2/kg～380m2/kg；
[0012]按照质量百分比，所述粉煤灰包含60％～95％的高钙粉煤灰和5％～40％的低钙粉煤灰；
[0013]所述粉煤灰的D50为15μm～20μm；
[0014]所述第一外加剂的所述玻璃纤维包含第一玻璃纤维、第二玻璃纤维和第三玻璃纤维，所述第一玻璃纤维和第二玻璃纤维的平均长度分别为5mm～9mm和12mm～16mm，第三玻璃纤维的平均长度为9mm～12mm；
[0015]按照质量份数计，所述脱硫石膏相对于所述偏高岭土的比值为0.7～1.2；
[0016]所述泵送剂选自ZC1
‑
高效复合泵送剂、HZ
‑
2泵送剂和JM高效流化泵送剂中的一种或多种。
[0017]在一些实施方式中，所述的注浆组合物，按照质量百分比，所述第一外加剂包含25％～35％的所述第一玻璃纤维，以及25％～35％的所述第二玻璃纤维，以及35％～50％
的所述第三玻璃纤维。
[0018]在一些实施方式中，所述的注浆组合物，满足如下特征中的一个或两个：
[0019]所述减水剂选自木质素磺酸盐和聚羧酸减水剂中的一种或两种；
[0020]所述保水剂选自羟乙基纤维素醚和可分散乳胶粉中的一种或两种。
[0021]在一些实施方式中，所述的注浆组合物，满足如下特征中的一个或多个：
[0022]所述减水剂相对于所述保水剂的质量比为0.2～1；
[0023]按照质量百分比，所述第三外加剂包含12％～25％的木质素磺酸盐，10％～23％的聚羧酸减水剂，8％～21％的羟乙基纤维素醚，以及32％～68％的所述可分散乳胶粉；
[0024]所述可分散乳胶粉包含醋酸乙烯酯和乙烯共聚树脂。
[0025]在一些实施方式中，所述的注浆组合物，按照质量百分比，所述第四外加剂包含10％～20％的憎水剂，15％～25％的丁苯胶粉，10％～30％的硅酸镁铝，以及30％～60％的所述硅灰。
[0026]在一些实施方式中，所述的注浆组合物，满足如下特征中的一个或多个：
[0027]所述憎水剂选自无机憎水剂；
[0028]所述硅灰的比表面积为15m2/g～20m2/g；
[0029]所述硅灰的平均粒径为0.1μm～0.2μm。
[0030]本申请的第二方面，提供一种盾构同步注浆系统，包含盾构设备以及装载于所述盾构设备的注浆组合物，所述注浆组合物如第一方面所定义。
[0031]本申请的第三方面，提供一种盾构同步注浆的方法，包括如下步骤：将第一方面所述的注浆组合物与水混合进行固化反应。
[0032]本申请的第四方面，提供第一方面所述的注浆组合物或第二方面所述盾构同步注浆系统在盾构施工过程中的应用。
[0033]通过精细调整铁铝酸盐水泥、粉煤灰、膨润土、脱硫石膏、偏高岭土以及玻璃纤维、泵送剂、减水剂、保水剂和硅灰的比例，可以在不添加水玻璃的情况下，获得一种综合性能较好的用于盾构同步注浆的注浆组合物；该注浆组合物制备的注浆料应用于盾构过程时，引入的减水剂和保水剂不仅能减少配制注浆料的需水量，而且有利于保持合适的固化速度、调整注浆料的粘度等特性，在泵送剂协同作用下，该注浆料的流动性比较好、不易堵管，可长距离泵送；此外，将注浆组合物中组成的比例控制在合适的范围里，注浆料固化、固化得到的胶凝材料具有较好的抗折、抗压、抗裂性能且抗渗等级高，早期强度可观、后期强度满足要求。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案、更完整地理解本申请及其有益效果，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1为一实施方式的胶凝材料的扫描电镜图；
[0036]图2为一实施方式的胶凝材料的扫描电镜图；
[0037]图3为一实施方式的注浆液配制方法；
[0038]图4为一实施方式的同步注浆试验的注浆工艺流程图。
具体实施方式
[0039]为了便于理解本申请，下面将对本申请进行更全面的描述。但是，本申请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例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
[0040]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0041]术语
[0042]除非另外说明或存在矛盾之处，本文中使用的术语或短语具有以下含义：
[0043]本文中，“优选”、“更好”、“更佳”、“为宜”仅为描述效果更好的实施方式或实施例，应当理解，并不构成对本申请保护范围的限制。如果一个技术方案中出现多处“优选”，如无特别说明，且无矛盾之处或相互制约关系，则每项“优选”各自独立。
[0044]本申请中，“进一步”、“更进一步”、“特别”等用于描述目的，表示内容上的差异，但并不应理解为对本申请保护范围的限制。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于盾构同步注浆的注浆组合物，其特征在于，按照质量份数计，包括如下组分：40份～70份的铁铝酸盐水泥，15份～50份的粉煤灰，10份～30份的膨润土，2份～8份的脱硫石膏，1份～10份的偏高岭土，1份～2.1份的第一外加剂，0.5份～2份的第二外加剂，0.5份～4份的第三外加剂，以及0.5份～2.5份的第四外加剂；所述第一外加剂包含玻璃纤维；所述第二外加剂为泵送剂；所述第三外加剂包含减水剂和保水剂；所述第四外加剂包含硅灰。2.根据权利要求1所述的注浆组合物，其特征在于，满足如下特征中的一个或多个：所述铁铝酸盐水泥的比表面积为370m2/kg～380m2/kg；按照质量百分比，所述粉煤灰包含60％～95％的高钙粉煤灰和5％～40％的低钙粉煤灰；所述粉煤灰的D50为15μm～20μm；所述第一外加剂的所述玻璃纤维包含第一玻璃纤维、第二玻璃纤维和第三玻璃纤维，所述第一玻璃纤维和第二玻璃纤维的平均长度分别为5mm～9mm和12mm～16mm，第三玻璃纤维的平均长度为9mm～12mm；按照质量份数计，所述脱硫石膏相对于所述偏高岭土的比值为0.7～1.2；所述泵送剂选自ZC1
‑
高效复合泵送剂、HZ
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2泵送剂和JM高效流化泵送剂中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的注浆组合物，其特征在于，按照质量百分比，所述第一外加剂包含25％～35％的所述第一玻璃纤维，25％～35％的所述第二玻璃纤维，以及35％～50％的所述第三玻璃纤维。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：白玮，刘潮，郭县华，穆文庆，王静，顾震坤，何盛坤，
申请(专利权)人：中铁建华南建设有限公司，
类型：发明
国别省市：