水玻璃-三醋酸甘油酯注浆材料及其制备方法技术

一种加固粉细砂用水玻璃类注浆材料，以水玻璃为主材，以固化剂、催化剂、表面活性剂为辅材，按以下重量份配比而成，水１００份；水玻璃４０～７５份；固化剂三醋酸甘油酯３～１５份；催化剂０．０５～０．５份；表面活性剂０．５～２份。该注浆材料固砂强度可以达到１．２ＭＰａ，固化时间３０ｍｉｎ左右，解决了用水玻璃加固粉细砂强度低、渗透性不稳定、污染地下水的技术问题。在０．３～０．５ＭＰａ的注浆压力下对密实型粉细砂注浆渗透半径可达５０ｃｍ，适合于地下工程施工时对粉细砂层进行预加固。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种建筑施工用的注浆材料及其制备方法。
技术介绍
粉细砂的加固是地基开挖过程中遇到最为棘手的问题之一，由于粉细砂不易加固，施工 时地基對塌现象时常发生。目前用来加固粉细砂的注浆材料主要是超细水泥和酸性水玻璃。 其中超细水泥等颗粒类注浆材料浆体的强度较高，但是存在渗透性不稳定等问题，只能解决 松散型粉细砂的注浆问题。酸性水玻璃注浆材料由于渗透性好，已在粉细砂加固方面取得了 广泛应用，但是其强度较低， 一旦遇到拱顶承压较大的地层，极易产生塌方。为了提高水玻 璃类注浆材料的强度，随之出现了乙二醛固化剂，但是乙二醛有一定的化学毒性，易对地下 水造成污染，使其使用受到很大限制。因此，对粉细砂地层的注浆加固一直没有得到很好 的解决，成为科研工作者研究的热点和难点。
技术实现思路
本专利技术提供一种加固粉细砂用水玻璃类注浆材料及其制备方法，要解决了用水玻璃作为 注浆材料加固粉细砂强度低、渗透性不稳定、污染地下水的技术问题。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是这种加固粉细砂用水玻璃类注浆材料，其特征在于以水玻璃为主材，以固化剂、催化 剂、表面活性剂为辅材，按以下重量份配比而成，水 IOO份;水玻璃 40 75份;三醋酸甘油酯作为固化剂 3 15份；催化剂 0. 05 0. 5份;表面活性剂 Q.5 2份。上述催化剂为乙酸或稀硫酸。上述表面活性剂可为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠或乙二醇。 上述水玻璃的模数为l. 6 3. 4。 上述水玻璃的模数最好为2. 8。一种加固粉细砂用水玻璃类注浆材料的制备方法，其特征在于首先在搅拌器A中加入40L 60L的水，然后在缓慢搅拌下依次加入50 60kg水玻璃、 0. 5 lkg表面活性剂，此混合物称为A组份；在搅拌器B中加入余量的水，在缓慢搅拌下依次加入10kg三醋酸甘油酯、0. lkg催化剂， 此混合物称为B组份；以上两个组份搅拌达5min以上即可进行注浆，调节注浆泵使A、 B组份的体积比为2 2. 2 : 1。上述注浆的压力为O. 3 0. 6MPa。 本专利技术的有益效果如下1) 、三醋酸甘油酯-水玻璃化学灌浆材料浆液抗压强度大，无毒无污染，并具有良好的 渗透性，对粉细砂注浆具有实用意义。三醋酸甘油酯为无毒无污染的高分子材料，其与水玻 璃可以在常温下迅速发生反应，并形成一定强度的试块。该注浆材料固砂强度可以达到 1.2MPa，固化时间30min左右，克服了酸性水玻璃强度较低的问题，并且无毒无污染。2) 、十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂可以显著提高注浆材料的渗透性，其最佳用量 为O. 6%。3) 、水玻璃的模数对注浆材料的强度有较大的影响，选用模数为2.4-3，可以达到较高 的抗压强度。本专利技术渗透能力较强，在O. 3 0. 5MPa的注浆压力下对密实型粉细砂注浆渗透半径可达 50cm，适合于地下工程施工时对粉细砂层进行预加固，也可用于高密实度及高承压粉细砂层 的加固。附图说明下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明。图l是固化剂含量对固砂强度的影响的图表。图2是固化剂含量对凝胶时间的影响的图表。图3是水玻璃含量与固砂强度关系的曲线图。图4是表面活性剂添加量与渗透系数关系的曲线图。图5是水玻璃模数与抗压强度关系的曲线图。具体实施例方式实施例l，这种加固粉细砂用水玻璃类注浆材料，以水玻璃为主材，以固化剂、催化剂 、表面活性剂为辅材，按以下重量份配比而成，水 IOO份；水玻璃 50份；三醋酸甘油酯作为固化剂 IO份； 催化剂 0. l份；表面活性剂 l份。上述催化剂为乙酸或稀硫酸，表面活性剂可为十二烷基苯磺酸钠，水玻璃的模数为1.6 3.4，最好为2.8。实施例2，这种加固粉细砂用水玻璃类注浆材料，以水玻璃为主材，以固化剂、催化剂 、表面活性剂为辅材，按以下重量份配比而成，水 IOO份；水玻璃 60份；三醋酸甘油酯作为固化剂 5份；催化剂 0.2份； 表面活性剂 1.5份。实施例3，这种加固粉细砂用水玻璃类注浆材料，以水玻璃为主材，以固化剂、催化剂 、表面活性剂为辅材，按以下重量份配比而成，水 IOO份；水玻璃 70份； 三醋酸甘油酯作为固化剂 12份； 催化剂 0. 3份；表面活性剂 0.7份。实施例4，这种加固粉细砂用水玻璃类注浆材料，以水玻璃为主材，以固化剂、催化剂 、表面活性剂为辅材，按以下重量份配比而成，水 IOO份；水玻璃 45份； 三醋酸甘油酯作为固化剂 12份； 催化剂 0.4份； 表面活性剂 1.2份。制备方法实施例一，首先在搅拌器A中加入60L水，然后在缓慢搅拌下依次加入水玻璃 60Kg、表面活性剂-十二烷基苯磺酸钠lKg，此混合物称为A组份。在搅拌器B中加入50L水， 在缓慢搅拌下依次加入固化剂-三醋酸甘油酯10Kg、催化剂-乙酸O. 1Kg，此混合物称为B组份6。以上两个组份搅拌达5min以上即可进行注浆，采用双液注浆泵进行注浆，调节注浆泵使得 A、 B组份的体积比为2 : 1。制备方法实施例二，首先在搅拌器A中加入40L水，在缓慢搅拌下依此加入水玻璃60Kg、 表面活性剂-十二烷基苯磺酸钠O. 5Kg。在搅拌器B中加入35L水，在缓慢搅拌下依次加入固化 剂-三醋酸甘油酯15Kg、催化剂-稀硫酸O. 1Kg。搅拌5min后进行注浆，A、 B组份的体积比为 2:1。该配方的浆液强度达1.2MPa以上，可对高承压粉细砂层进行注浆加固，注浆压力0. 4MPa。制备方法实施例三，首先在搅拌器A中加入60L水，在缓慢搅拌下依此加入水玻璃50Kg、 表面活性剂-十二烷基磺酸钠lKg。在搅拌器B中加入40L水，在缓慢搅拌下依次加入固化剂-三醋酸甘油酯10Kg、催化剂-乙酸O. 1Kg。搅拌5 min后进行注浆，A、 B组份的体积比为2.2:1。 该配方的浆液的渗透性较高，可对高密实度的粉细砂层进行注浆加固，注浆压力 0.5MPa。参见图l-5，本专利技术针对固化剂含量对固砂强度的影响、固化剂含量对凝胶时间的影 响、水玻璃含量与固砂强度关系、表面活性剂添加量与渗透系数关系、水玻璃模数与抗压强 度关系分别做了大量试验。试验原料水玻璃工业级，模数1.6-3. 2，比重O. 79; 三醋酸甘油酯分析纯，北京市化学试剂有限公司； 表面活性剂十二烷基苯磺酸钠，十二烷基磺酸钠，乙二醇； 标准砂北京地铁工地。 本专利技术的注浆材料按如下方法进行测试1) 、抗压强度执行GB/T 1767-1999，制作40mm X 40mm X160mm试件，在恒温恒湿 条件下养护后进行抗压强度试验。2) 、凝胶时间采用倾斜法，将配置好的浆液在室温下置于烧杯中，用秒表测出倾倒 时液面不发生移动的时间。3) 、渗透性在渗透仪筒内先加入标准砂，再灌入配置好的水玻璃浆液，在常压下静置30min后，将筒中混合体推出，去掉干燥的标准砂，量取浆体渗入砂中的深度，以此评价 浆体的渗透性能。试验的结果及分析如下参见图l，为检测三醋酸甘油酯对抗压强度的影响。本专利技术采用40%的水玻璃溶液作为A液，分别加入占水玻璃质量5%、 10%、 15%的三醋酸甘油酯，配成浆液进行强度实验。成 型24h后脱模，用WDT500型电子万能试验机测定其抗压强度。通过试验可知，三醋酸甘油酯 的添加量越高，其抗压强度就越高。但当固化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加固粉细砂用水玻璃类注浆材料，其特征在于：以水玻璃为主材，以固化剂、催化剂、表面活性剂为辅材，按以下重量份配比而成，　水　１００份；　水玻璃　４０～７５份；　三醋酸甘油酯作为固化剂　３～１５份；　催化剂　 ０．０５～０．５份；　表面活性剂　０．５～２份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏春蕾，叶英，
申请(专利权)人：北京市市政工程研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]