【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锚固注浆，具体是涉及一种锚固注浆材料及其制备方法。
技术介绍
1、地下工程开挖过程中，为防止围岩坍塌和石块下落，需要采取支撑、防护等安全技术措施。安全支护是地下工程施工的一个重要环节，只有在围岩经确认是十分稳定的情况下，方可不加支护。需要支护的地段，要根据地质条件、硐室结构、断面尺寸、开挖方法、围岩暴露时间等因素，做出支护设计。支护有构架支撑及锚喷支护两种方式，除特殊地段外，一般应优先采用锚喷支护，锚喷支护为采用锚杆和喷射混凝土支护围岩。现有技术中，在地铁、隧道等地下工程的支护施工过程中，一般采用灌注水泥砂浆的方法对锚索、锚杆进行锚固。但是，普通水泥砂浆早期强度低，张拉锁定的等待时间较长，在低温环境的抗冻性较差。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术的一目的在于提供一种锚固注浆材料，该种锚固注浆材料包含以下按重量份数计的成分：
2、水泥熟料76～92份、骨料68～84份、石膏3～5份、海泡石绒24～36份、粘土4～6份、乳胶粉2～4份、速凝剂1.77～2.27份、减水剂2.655～3.405份。
3、优选地，所述水泥熟料为硫铝酸盐水泥熟料，比表面积范围为480±10m/kg。。
4、进一步地，所述骨料由重量比为1:1的浮石与尾砂组成，浮石与尾砂的粒径级配分别为：粒径小于等于1.0mm、大于0.75mm的浮石粉占其总重量的20％；粒径小于等于0.75mm、大于0.5mm的浮石粉占其总重量的30％；粒径小于等于0.5m
5、粒径小于等于0.8mm、大于0.6mm的尾砂占其总重量的15％；粒径小于等于0.6mm、大于0.4mm的尾砂占其总重量的25％；粒径小于等于0.1mm、大于0.2mm的尾砂占其总重量的30％；粒径小于等于0.2mm的尾砂占其总重量的30％。
6、进一步地，所述海泡石绒通过纤维短切机短切至不同长度的短绒级配，其中，长度小于等于12mm、大于8mm的海泡石绒占其总重量的30％；长度小于等于8mm、大于4mm的海泡石绒占其总重量的40％；长度小于等于4mm的海泡石绒占其总重量的30％。
7、优选地，所述粘土采用粒径范围为0.002～0.05mm的埃洛石粘土。
8、优选地，所述乳胶粉采用瓦克乳胶粉5044n。
9、进一步地，所述速凝剂制备方法是：取以下按质量百分比计的成分：聚合硫酸铝50％、氟硅酸镁15％、二乙醇单异丙醇胺6％、乙二胺四亚甲基膦酸5％，余量为水补至100％；先将水加热至58℃，再将聚合硫酸铝加入到水中充分搅拌使其溶解，之后将氟硅酸镁加入到水中充分搅拌使其溶解，保温状态下，一边搅拌，一边滴加二乙醇单异丙醇胺进行络合反应25min，最后加入乙二胺四亚甲基膦酸搅拌均匀，待其冷却至室温即得。
10、进一步地，所述减水剂制备方法是：取丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、聚氧乙烯基烯丙酯单体以及过硫酸钾分别用去离子水配成质量分数为20％的水溶液；先向反应器中滴加丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、聚氧乙烯基烯丙酯单体的水溶液，其中丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、聚氧乙烯基烯丙基单体之间的摩尔比为3.75:1.05:0.85，再向反应器中滴加相当于丙烯酸质量0.75％的过硫酸钾水溶液，待所有成分滴加完毕后在76℃下保温反应4.5h，反应结束后调节ph值至8即得。
11、本专利技术的另一目的在于提供一种锚固注浆材料的制备工艺，其主要包括以下步骤：先取相当于硫铝酸盐水泥熟料重量3.25％的双三乙醇胺二异丙基钛酸酯加入到硫铝酸盐水泥熟料中，充分搅拌混匀后，得到表面螯合的硫铝酸盐水泥熟料，之后向螯合的硫铝酸盐水泥熟料中依次分别加入相当于原硫铝酸盐水泥熟料重量7.4％的硅丙乳液以及6.1％含氟聚丙烯酸酯乳液充分搅拌混匀即得改性硫铝酸盐水泥熟料；将混杂骨料、石膏、海泡石绒、粘土、乳胶粉以及减水剂依次加入到改性硫铝酸盐水泥熟料中并不停的搅拌混匀得混合物，搅拌期间持续缓慢地加入热水，掺水量为改性硫铝酸盐水泥熟料重量的20％，热水水温为42℃；最后将速凝剂加入到混合物中充分搅拌混匀即得。
12、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术的锚固注浆材料是由硫铝酸盐水泥熟料、混杂骨料、无水硬石膏、短切级配的海泡石绒、埃洛石粘土、瓦克乳胶粉、特制速凝剂以及减水剂等多种物料拌合而成的混合料，制备工艺中增加了对水泥熟料的改性处理，提高了物料间的相容结合性，得到的注浆结合料流动性好、不沁水、不分层，具备较高的抗压及抗折强度，且在零度以下的寒冷作业环境可以进行锚固注浆，早期强度高，后期强度不倒缩，张拉锁定的等待时间短，可操作时间长，抗冻性及抗渗性好，具有体积微膨胀性能确保锚索和锚杆与环境紧密结合，应用场景广泛。
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1.一种锚固注浆材料，其特征在于，包含以下按重量份数计的成分：
2.根据权利要求1所述的锚固注浆材料，其特征在于，所述水泥熟料为硫铝酸盐水泥熟料，比表面积范围为480±10m/kg。
3.根据权利要求1所述的锚固注浆材料，其特征在于，所述骨料由重量比为1:1的浮石与尾砂组成，所述浮石与尾砂的粒径级配分别为：
4.根据权利要求1所述的锚固注浆材料，其特征在于，所述海泡石绒通过纤维短切机短切至不同长度的短绒级配，其中，长度小于等于12mm、大于8mm的海泡石绒占其总重量的30％；长度小于等于8mm、大于4mm的海泡石绒占其总重量的40％；长度小于等于4mm的海泡石绒占其总重量的30％。
5.根据权利要求1所述的锚固注浆材料，其特征在于，所述粘土采用粒径范围为0.002～0.05mm的埃洛石粘土。
6.根据权利要求1所述的锚固注浆材料，其特征在于，所述乳胶粉采用瓦克乳胶粉5044N。
7.根据权利要求1所述的锚固注浆材料，其特征在于，所述速凝剂制备方法是：取以下按质量百分比计的成分：聚合硫酸铝50％、氟硅酸镁15％
8.根据权利要求1所述的锚固注浆材料，其特征在于，所述减水剂制备方法是：取丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、聚氧乙烯基烯丙酯单体以及过硫酸钾分别用去离子水配成质量分数为20％的水溶液；先向反应器中滴加丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、聚氧乙烯基烯丙酯单体的水溶液，其中丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、聚氧乙烯基烯丙基单体之间的摩尔比为3.75:1.05:0.85，再向反应器中滴加相当于丙烯酸质量0.75％的过硫酸钾水溶液，待所有成分滴加完毕后在76℃下保温反应4.5h，反应结束后调节pH值至8即得。
9.一种根据权利要求1所述锚固注浆材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：先取相当于硫铝酸盐水泥熟料重量3.25％的双三乙醇胺二异丙基钛酸酯加入到硫铝酸盐水泥熟料中，充分搅拌混匀后，得到表面螯合的硫铝酸盐水泥熟料，之后向螯合的硫铝酸盐水泥熟料中依次分别加入相当于原硫铝酸盐水泥熟料重量7.4％的硅丙乳液以及6.1％含氟聚丙烯酸酯乳液充分搅拌混匀即得改性硫铝酸盐水泥熟料；将混杂骨料、石膏、海泡石绒、粘土、乳胶粉以及减水剂依次加入到改性硫铝酸盐水泥熟料中并不停的搅拌混匀得混合物，搅拌期间持续缓慢地加入热水，掺水量为改性硫铝酸盐水泥熟料重量的20％，热水水温为42℃；最后将速凝剂加入到混合物中充分搅拌混匀即得。
...【技术特征摘要】
1.一种锚固注浆材料，其特征在于，包含以下按重量份数计的成分：
2.根据权利要求1所述的锚固注浆材料，其特征在于，所述水泥熟料为硫铝酸盐水泥熟料，比表面积范围为480±10m/kg。
3.根据权利要求1所述的锚固注浆材料，其特征在于，所述骨料由重量比为1:1的浮石与尾砂组成，所述浮石与尾砂的粒径级配分别为：
4.根据权利要求1所述的锚固注浆材料，其特征在于，所述海泡石绒通过纤维短切机短切至不同长度的短绒级配，其中，长度小于等于12mm、大于8mm的海泡石绒占其总重量的30％；长度小于等于8mm、大于4mm的海泡石绒占其总重量的40％；长度小于等于4mm的海泡石绒占其总重量的30％。
5.根据权利要求1所述的锚固注浆材料，其特征在于，所述粘土采用粒径范围为0.002～0.05mm的埃洛石粘土。
6.根据权利要求1所述的锚固注浆材料，其特征在于，所述乳胶粉采用瓦克乳胶粉5044n。
7.根据权利要求1所述的锚固注浆材料，其特征在于，所述速凝剂制备方法是：取以下按质量百分比计的成分：聚合硫酸铝50％、氟硅酸镁15％、二乙醇单异丙醇胺6％、乙二胺四亚甲基膦酸5％，余量为水补至100％；先将水加热至58℃，再将聚合硫酸铝加入到水中充分搅拌使其溶解，之后将氟硅酸镁加入到水中充分搅拌使其溶解，保温状态下，一边搅拌，一边滴加二乙醇...
【专利技术属性】
技术研发人员：马灵姬，吴泽良，常征，孔祥玉，刘洪帅，
申请(专利权)人：山东东宇智能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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