用于隧道工程的高抗渗水泥基修复材料及其配制方法技术

本发明专利技术涉及建筑材料技术领域，且公开了用于隧道工程的高抗渗水泥基修复材料及其配制方法，包括以下原材料组成：硅酸盐水泥

【技术实现步骤摘要】
用于隧道工程的高抗渗水泥基修复材料及其配制方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，具体为用于隧道工程的高抗渗水泥基修复材料及其配制方法
。

技术介绍

[0002]隧道是修建在地下或水下或者在山体中，铺设铁路或修筑公路供机动车辆通行的建筑物
。
根据其所在位置可分为山岭隧道
、
水下隧道和城市隧道三大类
。
为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称为山岭隧道；为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的称为水下隧道；为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的称为城市隧道
。
这三类隧道中修建最多的是山岭隧道
。
其中，渗漏水是隧道最为常见的病害之一，且危害更为严重，在寒冷地区，常对结构混凝土造成反复的冻融破坏，危及隧道的结构安全；在腐蚀地区，则使钢轨锈蚀
、
衬砌混凝土侵蚀劣化，造成电化铁路漏电
、
断电事故；在公路隧道中，渗漏水还会使路面湿滑
、
威胁行车安全，增加洞内湿度，降低风机和灯具的工作效率，从而恶化隧道的运营环境
。
因此，衬砌渗漏水是隧道工程质量安全的重大隐患，是当前迫切需要解决的问题，隧道衬砌混凝土及防水板是隧道工程的主要两道防水措施
。
传统所用的防水板常存在柔性不足
、
空鼓
、
施工时无可修复的破裂以及老化等问题，从而极容易出现防水失效现象
。
因此，隧道衬砌混凝土的防水性能更为关键，而衬砌混凝土的自防水能力不足是当前隧道工程渗漏水的根源所在，为此，提出用于隧道工程的高抗渗水泥基修复材料及其配制方法
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供用于隧道工程的高抗渗水泥基修复材料及其配制方法，以解决上述
技术介绍
中提出的传统所用的防水板常存在柔性不足
、
空鼓
、
施工时无可修复的破裂以及老化等问题，从而极容易出现防水失效现象
。
因此，隧道衬砌混凝土的防水性能更为关键，而衬砌混凝土的自防水能力不足是当前隧道工程渗漏水的根源所在的问题
。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：用于隧道工程的高抗渗水泥基修复材料，包括以下原材料组成：硅酸盐水泥
、
石英砂
、
粉煤灰
、
无机膨润土
、
活性催化剂
、
脱硫石膏
、
聚羧酸系减水剂
、
纤维素醚
、
聚丙烯酰胺
、
木质纤维
、
消泡剂和水；
[0005]所述原材料的质量份数比如下：
[0006][0007]作为优选，上述硅酸盐水泥为
52.5
级普通硅酸盐水泥，所述石英砂是由粒度为
30
目和
135
目的石英砂按照质量比为
5:5
配制而成
。
[0008]作为优选，上述粉煤灰为
I
级高钙粉煤灰，其游离氧化钙含量
3.0
％，烧失量
4.6
％，所述无机膨润土能够使矿物晶层间距加大，使水分子进入矿物的晶层
。
[0009]作为优选，上述活性催化剂由如下原料组成：甲基硅酸钾
36
份
、
仲丁醇铝
35
份
、
乙烯基三甲氧基硅烷7份
、
羟乙基二异丙醇胺7份
、
聚乙烯醇
3.5
份
、
生石灰
4.5
份，所述脱硫石膏主要组分为
CaSO4.2H2O
，且
SO3重量含量大于
40
％
。
[0010]作为优选，上述聚羧酸系减水剂为混凝土减水率大于等于
25
％的粉体或液体，所述纤维素醚能够使砂浆中的水分不易失去，并在较长的一段时间内逐步释放，使砂浆良好的保水性和工作性
。
[0011]作为优选，上述聚丙烯酰胺胺的分子量为
1500
万，固含量大于
90
％，所述木质纤维的纤维长度为2毫米，堆积密度约
18g/cm3。
[0012]作为优选，上述消泡剂为有机硅系列消泡剂，所述水为常温水
。
[0013]本专利技术还提供一种用于隧道工程的高抗渗水泥基修复材料的配制方法，包括以下步骤：
[0014]S1、
取原材料中的硅酸盐水泥
、
石英砂
、
粉煤灰和无机膨润土，将以上四种原材料混合，获得混合物
A
；
[0015]S2、
取原材料中的脱硫石膏
、
聚羧酸系减水剂
、
纤维素醚
、
聚丙烯酰胺和木质纤维，将以上五种原材料混合，混合混合物
B
；
[0016]S3、
将混合物
A
和混合物
B
混合搅拌，然后加入活性催化剂和水，搅拌后获得高抗渗
水泥基修复材料
。
[0017]本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本专利技术高抗渗水泥基修复材料具有抗折和抗压强度高
、
粘结强度高
、
抗渗等级高和抗渗压力大
、
干缩率低和耐久性等优势；可解决隧道工程中隧道衬砌混凝土自防水性能差的问题，亦可修复已遭渗漏水侵蚀劣化的隧道衬砌结构，解决隧道渗漏水问题，改善隧道运营环境，不仅解决传统衬砌混凝土不够密实
、
收缩开裂或温度荷载应力开裂等造成自防水能力差的问题，亦可对已劣化的传统衬砌混凝土进行及时修补维护，解决隧道工程渗漏水问题
。
具体实施方式
[0018]实施例
[0019]现有技术中，传统所用的防水板常存在柔性不足
、
空鼓
、
施工时无可修复的破裂以及老化等问题，从而极容易出现防水失效现象
。
因此，隧道衬砌混凝土的防水性能更为关键，而衬砌混凝土的自防水能力不足是当前隧道工程渗漏水的根源所在的问题
。
[0020]本专利技术提供一种技术方案：用于隧道工程的高抗渗水泥基修复材料，包括以下原材料组成：硅酸盐水泥
、
石英砂
、
粉煤灰
、
无机膨润土
、
活性催化剂
、
脱硫石膏
、
聚羧酸系减水剂
、
纤维素醚
、
聚丙烯酰胺
、
木质纤维
、
消泡剂和水，所述原材料的质量份数比如下：
[0021]硅酸盐水泥
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
用于隧道工程的高抗渗水泥基修复材料，其特征在于：包括以下原材料组成：硅酸盐水泥
、
石英砂
、
粉煤灰
、
无机膨润土
、
活性催化剂
、
脱硫石膏
、
聚羧酸系减水剂
、
纤维素醚
、
聚丙烯酰胺
、
木质纤维
、
消泡剂和水；所述原材料的质量份数比如下：
2.
根据权利要求1所述的用于隧道工程的高抗渗水泥基修复材料，其特征在于：所述硅酸盐水泥为
52.5
级普通硅酸盐水泥，所述石英砂是由粒度为
20
～
50
目和
130
～
140
目的石英砂按照质量比为
5:5
配制而成
。3.
根据权利要求1所述的用于隧道工程的高抗渗水泥基修复材料，其特征在于：所述粉煤灰为
I
级高钙粉煤灰，其游离氧化钙含量
3.0
％，烧失量
4.6
％，所述无机膨润土能够使矿物晶层间距加大，使水分子进入矿物的晶层
。4.
根据权利要求1所述的用于隧道工程的高抗渗水泥基修复材料，其特征在于：所述活性催化剂由如下原料组成：甲基硅酸钾
33
～
38
份
、
仲丁醇铝
32
～
39
份
、
乙烯基三甲氧基硅烷6～9份
、
羟乙基二异丙醇胺6～8份
、
聚乙烯醇3～4份
、
生石灰4～5份，所述脱...

【专利技术属性】
技术研发人员：张赛，韩璐莎，李艳，
申请(专利权)人：杭州公路工程监理咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：