适用于砂层加固的注浆材料及注浆方法技术

本发明专利技术涉及一种适用于砂层加固的注浆材料及注浆方法，材料由主剂的水玻璃以及作为凝胶剂的氯化钙制备而成，方法包括：1）配制水玻璃Na2SiO3水溶液以及氯化钙水溶液；2）灌注水玻璃Na2SiO3水溶液；3）灌注氯化钙水溶液；4）灌注氯化钙水溶液与水玻璃Na2SiO3水溶液总体积0.5%的三乙醇胺。本发明专利技术提供了一种适合用作细砂地层的预加固，有助于丰富和发展砂层中巷道的施工技术，保证巷道工程建设的技术可行性和经济合理性的砂层加固的注浆材料及注浆方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于建筑领域，涉及一种建筑加固材料，尤其涉及一种。
技术介绍
目前针对各种砂层巷道的施工，普遍采用的是超前支护的方法，然而针对不同的地质条件，由于其砂层的孔隙率、粒度成分、含水率等物理力学性质的不同，其超前支护的方法也不尽相同。注衆(Injection grouting)又称为灌衆(Grouting),它是将一定材料配制成衆液，用压送设备将其灌入地层或裂隙内使其扩散、胶凝或固化，以达到加固地层或防渗堵漏的目的。注浆浆液的流动过程是浆液和被注介质共同作用的结果，因此对注浆浆液和被注介质的认识是研究注浆渗流过程的基础。在对泥细砂地层进行注浆时，需要考虑以下几点:I)浆液应具有较低的黏度、可注性及稳定性好，且易于注浆泵压注。因而，要选择具有较小细度的浆液，避免压注时因沉淀而堵塞注浆管路。2)注浆加固体应具备强度高、透水性差、有较高的抗腐蚀性和耐久性。3)浆液固化之后无收缩现象，与含泥细砂有较好的粘结性。4)浆液配制方便且对注浆设备、管道没有腐蚀性，易于清洗。5)材料来源广、价格便宜、无毒性，避免对环境造成污染。6)注浆加固体既要能够满足平硐开挖时的安全掘进要求，又要尽量便于施工开挖。对于砂层地区巷道工程技术难题和建立相关规范与标准等技术问题，以及如何对砂层地带巷道进行超前支护是此类工程安全生产和成功建设的关键。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种加固效果好、造价低廉以及适用性强的。本专利技术的技术解决方案是:本专利技术提供了一种适用于砂层加固的注浆材料其特殊之处在于:所述注浆材料是由作为主剂的水玻璃以及作为凝胶剂的氯化钙制备而成。上述适用于砂层加固的注浆材料是由作为主剂的水玻璃以及作为凝胶剂的无水氯化钙制备而成。上述适用于砂层加固的注浆材料是由作为主剂的水玻璃以及作为凝胶剂的无水氯化钙按其重量比是5:1的配比方式制备而成。上述适用于砂层加固的注浆材料是由作为主剂的水玻璃以及作为凝胶剂的氯化钙制备而成后并添加有作为速凝早强剂的三乙醇胺。上述作为速凝早强剂的三乙醇胺的添加量是氯化钙与水玻璃质量总和的0.5%。上述水玻璃的模数是3.3，波美度是39Be'。上述氯化钙是工业品级 氯化钙。上述三乙醇胺的浓度不低于98.0%。一种将上述的适用于砂层加固的注浆材料对砂层进行加固时的注浆方法，其特殊之处在于:所述方法包括以下步骤:I)配制水玻璃Na2SiO3水溶液以及氯化钙水溶液；2)灌注水玻璃Na2SiO3水溶液；3)灌注氯化钙水溶液；4)灌注氯化钙水溶液与水玻璃Na2SiO3水溶液总体积0.5%的三乙醇胺。 上述水玻璃Na2SiO3水溶液是水玻璃Na2SiO3与热水按体积比是1: 10的方式配制而成；所述氯化钙水溶液是无水氯化钙与可饮用水配制而成。本专利技术的优点是:本专利技术提供了一种适用于砂层加固的注浆材料，该注浆加固材料由水玻璃以及氯化钙溶液制备而成，二者结合可以发生化学反应，形成凝胶体，在土体中相遇时发生反应而生成二氧化硅胶体，与土颗粒一块形成具有一定强度的结石体，适合用作细砂地层的预加固，有助于丰富和发展砂层中巷道的施工技术，保证巷道工程建设的技术可行性和经济合理性。本专利技术所采用的水玻璃以及氯化钙溶液均为无毒、无味液体，其黏度低、可注性强，在细砂地层注浆工程中有较好的优势:同时，本专利技术在上述基础上还添加有速凝剂三乙醇胺，能够对水玻璃以及氯化钙溶液的凝胶时间进行控制。相对于目前的有机化学浆液来说，无机化学浆液造价低廉、无毒无污染，适用性更强。附图说明 图1是本专利技术所采用的不同配比在龄期为I天时对砂样进行加固时的抗压强度的结果图；图2是本专利技术所采用的不同配比在龄期为2天时对砂样进行加固时的抗压强度的结果图；图3是本专利技术所采用的不同配比在龄期为3天时对砂样进行加固时的抗压强度的结果图；图4是本专利技术所采用的不同配比在龄期为4天时对砂样进行加固时的抗压强度的结果图；图5是不同配比的砂样加固体抗压强度随龄期变化关系图；图6是复合化学注浆细砂加固体单轴极限抗压强度试验成果曲线；图7是添加三乙醇胺后加固体q_t曲线图。具体实施例方式本专利技术提供了一种适用于砂层加固的注浆材料，该适用于砂层加固的注浆材料是由作为主剂的水玻璃以及作为凝胶剂的氯化钙制备而成；氯化钙尤其是采用无水氯化钙；水玻璃与无水氯化钙是按其重量比是5:1的配比方式制备而成。为了便于速凝，本专利技术所提供的适用于砂层加固的注浆材料是由作为主剂的水玻璃以及作为凝胶剂的氯化钙制备而成后并添加有作为速凝早强剂的三乙醇胺；三乙醇胺的添加量是氯化1丐与水玻璃质量总和的0.5%。一种将如上所述的适用于砂层加固的注浆材料对砂层进行加固时的注浆方法，该方法包括以下步骤:I)配制水玻璃Na2SiO3水溶液以及氯化钙水溶液；2)灌注水玻璃Na2SiO3水溶液；3)灌注氯化钙水溶液；4)灌注氯化钙水溶液与水玻璃Na2SiO3水溶液总体积0.5%的三乙醇胺。水玻璃Na2SiO3水溶液是水玻璃Na2SiO3与热水按体积比是1: 10的方式配制而成；氯化钙水溶液是无水氯化钙与可饮用水配制而成。1.试验材料水玻璃是土木建筑中常使用的水玻璃一般为硅酸钠水溶液，化学式为=Na20.nSi02，无色透明粘稠液体，易溶于水，含有杂质时呈淡黄色、青灰色。工程中常用的水玻璃波美度38.4 48.3Be'，密度一般为1.36 1.50g/cm3,模数为3.1 3.4，既易溶于水又有较高的强度。本次试验用水玻璃技术指标模数为3.3，波美度39Be'。CaCl2—白色固体粉末，工业品，配制成浓度为25%的氯化钙溶液，即CaCl2与水的质量比为1:3时，CaCl2溶解的更充分，此时CaCl2溶液的浓度为P =1.27g/cm3 ；CaCl2溶于水时放出热量。三乙醇胺速凝剂，浓度彡98.0%，相对密度1.12 1.13。砂体中的水一般是以自由水的形式存在，注浆量可以根据砂样的孔隙率，推导并计算出灌浆量。表I不同龄期时砂样无侧限抗压强度值权利要求1.一种适用于砂层加固的注浆材料，其特征在于:所述适用于砂层加固的注浆材料是由作为主剂的水玻璃以及作为凝胶剂的氯化钙制备而成。2.根据权利要求1所述的适用于砂层加固的注浆材料，其特征在于:所述适用于砂层加固的注浆材料是由作为主剂的水玻璃以及作为凝胶剂的无水氯化钙制备而成。3.根据权利要求2所述的适用于砂层加固的注浆材料，其特征在于:所述适用于砂层加固的注浆材料是由作为主剂的水玻璃以及作为凝胶剂的无水氯化钙按其重量比是5:1的配比方式制备而成。4.根据权利要求1或2或3所述的适用于砂层加固的注浆材料，其特征在于:所述适用于砂层加固的注浆材料是由作为主剂的水玻璃以及作为凝胶剂的氯化钙制备而成后并添加有作为速凝早强剂的三乙醇胺。5.根据权利要求4所述的适用于砂层加固的注浆材料，其特征在于:所述作为速凝早强剂的三乙醇胺的添加量是氯化钙与水玻璃质量总和的0.5%。6.根据权利要求5所述的适用于砂层加固的注浆材料，其特征在于:所述水玻璃的模数是3.3，波美度是39Be'。7.根据权利要求6所述的适用于砂层加固的注浆材料，其特征在于:所述氯化钙是工业品级氯化钙。8.根据权利要求7所述的适用于砂层加固的注浆材料，其特征在于:所述三乙醇胺的浓度不低于98.0%。9本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于砂层加固的注浆材料，其特征在于：所述适用于砂层加固的注浆材料是由作为主剂的水玻璃以及作为凝胶剂的氯化钙制备而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：白凤忠，张超晖，陈玄，王明智，姚开元，赵国超，
申请(专利权)人：陕西煤业化工建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：