【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于盾构同步注浆材料领域，特别涉及适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料。
技术介绍
1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、随着城市化进程显著加快，城市轨道交通得到了广泛的发展。部分地铁施工，距离泉水核心区越来越近，适用于富水岩溶地层的保泉施工技术和材料研发迫在眉睫。作为控制地面沉降的同步注浆材料研发显得尤为重要。传统的同步注浆材料存在凝结时间长、抗冲刷性能差、环保性能低等缺点，难以适应泉域富水岩溶地层的施工和环保性能要求。
技术实现思路
1、本专利技术针对富水岩溶地层同步注浆材料凝结时间短、抗冲刷性强、环保性能要求高等特点，提供一种适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料及其制备方法。相比传统的同步注浆材料具有显著的优点，能够快速凝固和硬化，能够抵抗较强的水压冲刷，充分利用掘进过程中产生的盾构渣土，降低了盾构渣土运输成本，减小了盾构渣土对环境的污染。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术的第一个方面，提供了一种适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料，由如下重量份的原料组成：水泥10-20份、粉煤灰20-30份、生石灰5-8份、盾构渣土40-60份、水30-40份、速凝剂1-2份、抗分散剂0.1-0.2份、萘磺酸钠甲醛缩合物0.1-0.3份。
4、针对泉水核心区附件地铁等强富水岩
5、由于不同组分对同步注浆材料的凝结时间、抗冲刷性和强度的影响，为了研发一种适用于富水岩溶地层，初凝时间短、抗冲刷性强的同步注浆材料，本申请进行了长期的研究和实验，发现：以盾构渣土为骨料，水泥为凝胶材料，加入聚合硫酸铝、抗分散剂和萘磺酸钠甲醛缩合物共同改善注浆材料的抗水冲刷性和凝结时间，同时，加入生石灰来激发到粉煤灰的活跃性，提高同步注浆的后期强度，制备的同步注浆材料能够快速凝固和硬化，具有较优的抗水冲刷性和强度，满足标准《tcecs 563-2018盾构法隧道同步注浆材料应用技术规程》要求，可以有效地解决泉水核心区附件地铁等强富水岩溶地层，水对注浆影响大，容易出现渗漏水灾害的问题。
6、在一些实施例中，所述水泥为普通硅酸盐水泥(p.o42.5)；
7、在一些实施例中，所述粉煤灰为f级；
8、在一些实施例中，所述生石灰可以激发到粉煤灰的活跃性，从而提高同步注浆的后期强度；
9、在一些实施例中，所述盾构渣土为盾构开挖过程中产生的渣土，作为同步注浆材料的骨料；
10、在一些实施例中，所述水是自来水；
11、在一些实施例中，所述速凝剂为聚合硫酸铝，促使同步注浆材料迅速凝结硬化；
12、在一些实施例中，所述抗分散剂为羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素醚、黄原胶四种材料中的一种，减少同步注浆材料水泥浆流失和骨料离析，提高其抗冲刷性能；
13、在一些实施例中，所述萘磺酸钠甲醛缩合物，是萘系高效减水剂，可以使混凝土需水量减低，进而提升混凝土强度和耐用性，另外可提高浆液的流动性，保证浆液的初期工作性能；
14、更具体地，包括如下步骤：
15、具体步骤为：
16、1)将晾晒干的盾构渣土置于颚式破碎机粉碎，得到颗粒大小为20-80mm的渣土粉末，然后置于干燥箱干燥，干燥温度60-80℃，时间2-4h。
17、2)将水泥10-20份、粉煤灰20-30份、生石灰5-8份，干燥后的盾构渣土粉末40-60份置于搅拌机中，以220-280r/min的速度搅拌3min，获得同步注浆混合料。
18、3)将水30-40份、聚合硫酸铝1-2份、抗分散剂(羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素醚和黄原胶四种任选一种)0.1-0.2份、萘磺酸钠甲醛缩合物0.1-0.3份置于烧杯中，使用玻璃棒搅拌均匀，使其充分溶解，获得混合水溶液。
19、4)将混合水溶液倒入装有同步注浆混合料的搅拌机中，以220-280r/min的速度搅拌3min，获得同步注浆材料。
20、5)将同步注浆材料慢速均匀的浇筑至模具中，待材料外表面初凝后，进行抹面。在室内干燥通风处静置2-3h脱模，脱模后放在温度为(22±3)℃、相对湿度为95％以上的标准养护室中养护28天，测试强度。
21、本专利技术的第二个方面，还提供了一种适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料的制备方法，包括：
22、将盾构渣土破碎，得到颗粒大小为20-80mm的渣土粉末，干燥，得到干燥后的盾构渣土粉末；
23、将水泥、粉煤灰、生石灰、所述干燥后的盾构渣土粉末混合均匀，获得同步注浆混合料；
24、将水、聚合硫酸铝、抗分散剂、萘磺酸钠甲醛缩合物混合均匀，获得混合水溶液。
25、将所述混合水溶液与所述同步注浆混合料混合，获得同步注浆材料；
26、将所述同步注浆材料浇筑至模具中，静置2-3h脱模，标准养护，即得。
27、在一些实施例中，所述干燥温度为80℃～90℃，时间1～2h。
28、在一些实施例中，制备同步注浆混合料时，混合的条件为220-280r/min下搅拌3～5min。
29、在一些实施例中，制备同步注浆材料时，混合的条件为220-280r/min下3～5min。
30、本专利技术的第三个方面，还提供了上述的盾构同步注浆材料在富水岩溶地层的施工中的应用。
31、本专利技术的有益效果
32、(1)相比传统的同步注浆材料具有显著的优点，本专利技术能够快速凝固和硬化，能够抵抗较强的水压冲刷，充分利用掘进过程中产生的盾构渣土，降低了盾构渣土运输成本，减小了盾构渣土对环境的污染。
33、(2)本申请以盾构渣土为骨料，水泥为凝胶材料，加入聚合硫酸铝、抗分散剂和萘磺酸钠甲醛缩合物共同改善注浆材料的抗水冲刷性和凝结时间，同时，还加入生石灰来激发到粉煤灰的活跃性，提高同步注浆的后期强度，制备的同步注浆材料能够快速凝固和硬化，具有较优的抗水冲刷性和强度，满足标准《tcecs 563-2018盾构法隧道同步注浆材料应用技术规程》要求，可以有效地解决泉水核心区附件地铁等强富水岩溶地层，水对注浆影响大，容易出现渗漏水灾害的问题。
34、(3)本专利技术制备方法简单、实用性强，易于推广。
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1.一种适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料，其特征在于，由如下重量份的原料组成：水泥10-20份、粉煤灰20-30份、生石灰5-8份、盾构渣土40-60份、水30-40份、速凝剂1-2份、抗分散剂0.1-0.2份、萘磺酸钠甲醛缩合物0.1-0.3份。
2.如权利要求1所述的适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料，其特征在于，所述速凝剂为聚合硫酸铝。
3.如权利要求1所述的适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料，其特征在于，所述抗分散剂为羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素醚或黄原胶。
4.如权利要求1所述的适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料，其特征在于，所述水泥为硅酸盐水泥。
5.如权利要求1所述的适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料，其特征在于，所述粉煤灰为F级。
6.一种适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料的制备方法，其特征在于，包括：
7.如权利要求6所述的适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料的制备方法，其特征在于，所述干燥温度为80℃～90℃，时间1～2h。
8.如权利要求6所述的
9.如权利要求6所述的适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料的制备方法，其特征在于，制备同步注浆材料时，混合的条件为220-280r/min下3～5min。
10.权利要求1-5任一项所述的盾构同步注浆材料在富水岩溶地层的施工中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料，其特征在于，由如下重量份的原料组成：水泥10-20份、粉煤灰20-30份、生石灰5-8份、盾构渣土40-60份、水30-40份、速凝剂1-2份、抗分散剂0.1-0.2份、萘磺酸钠甲醛缩合物0.1-0.3份。
2.如权利要求1所述的适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料，其特征在于，所述速凝剂为聚合硫酸铝。
3.如权利要求1所述的适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料，其特征在于，所述抗分散剂为羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素醚或黄原胶。
4.如权利要求1所述的适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材料，其特征在于，所述水泥为硅酸盐水泥。
5.如权利要求1所述的适用于富水岩溶地层的盾构同步注浆材...
【专利技术属性】
技术研发人员：王旌，江浩，刘浩，邢慧堂，陈迪杨，张锟，张益杰，巴兴之，张月，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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