[發明專利]一種環保型細微裂隙灌漿材料

有效

• 申請號: 201310057410.5
• 申請日: 2013-02-25
• 公開（公告）號: CN103121817A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 賓斌;彭春雷;龔高武;賀茉莉;王雪龍
• 申請（專利權）人: 湖南宏禹水利水電巖土工程有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 謝德珍

技術領域

本發明涉及巖土工程基礎處理灌漿領域，為一種新的灌漿材料，主要適用于水利水電、堤防、市政等工程地基巖體微細裂隙的固結與防滲處理。

背景技術

目前用于巖體微細裂隙固結與防滲的灌漿材料主要為有機、無機灌漿材料兩大類：有機類以環氧樹脂類、丙烯酸鹽類、脲醛樹脂類等為主，這些材料最大的缺陷是具有一定的毒性、對環境污染大、耐久性差且價格昂貴，一般在水泥類灌漿材料無法灌入或灌入達不到設計要求時才采用；而無機類以水泥、粉煤灰、水玻璃漿材等為主，這些材料的缺陷主要是需水量大、收縮大、可灌入裂隙寬度有限、價格高、抗滲性不強。

往往灌漿在強度要求不高的情況下也有采用在水泥漿體中加入一定的膨潤土或粘土，但因水泥水化物與膨潤土或粘土不發生化學反應，導致結石體強度大幅降低，綜合性能受限，且成本降低不明顯；同時由于以水泥為主的系列灌漿材料，屬于高能耗、高碳產品，不符合當今產業發展方向。因而需要一種低碳、無毒、環保節能經濟型的細微裂隙灌漿材料，來解決目前已有微細裂隙灌漿處理中的功能性、經濟性、環保節能低碳的問題。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供一種環保型細微裂隙灌漿材料，這種灌漿材料從灌漿材料的組成入手，采用粘土、礦粉、硅酸鹽熟料、硫代硫酸鈉、氟硅酸鈉、磷酸二氫鋁和水，利用氫氧化鈉分散漿液粒子和硅酸鹽熟料、硫代硫酸鈉、氟硅酸鈉、氫氧化鋰等激發、活化形成綜合性能良好的細微裂隙灌漿材料，滿足低碳、無毒、環保、節能、經濟的要求。

本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種環保型細微裂隙灌漿材料，這種灌漿材料為一種混合型干粉組料，其組成為活化的粘土粒子、礦粉、硅酸鹽熟料、硫代硫酸鈉、氟硅酸鈉、磷酸二氫鋁、氫氧化鋰和水。

上述的干粉混合料組成為（按質量份計算）：

礦粉???????????????100份

活化的粘土粒子?????100～600份

硅酸鹽熟料?????????20～40份

硫代硫酸鈉?????????2～5份

氟硅酸鈉???????????1~3份

磷酸二氫鋁?????????1~3份

氫氧化鋰???????????0.5～2份

水?????????????????200~1000份

在本發明的上述混合料中，活化的粘土粒子是采用施工場地附件的原狀土經石土分篩、破碎、攪拌、制漿、渣土分離與過濾、出漿等傳統工序后，加入占粘土質量0.1～0.3%的氫氧化鈉攪拌均勻并陳化，陳化時間應保持1個小時以上，然后，取陳化液上部的懸濁液，并將懸濁液制成漿液，即得到活化的粘土粒子。

在本發明中，在上述粘土粒子懸濁液的漿液中需保證懸浮顆粒中的顆粒90%以上的粒徑小于30μm。

在本發明中，粘土粒子加入氫氧化鈉并陳化后，可以使粘土粒子更加分散，粒徑更小；可使粘土粒子中硅氧四面體和鋁氧六面體等活化，形成表面具有活性官能團的粒子。

而在本發明的上述混合料中，礦粉為水淬爐渣經磨細至比表面積大于400m²/kg以上的材料。將磨細的礦粉加入水后形成溶液，再加入硅酸鹽熟料、硫代硫酸鈉、氟硅酸鈉、氫氧化鋰，這些材料對礦粉進行激發、活化，先水解后，形成具有可膠結的活性粒子，后與活化的粘土粒子、磷酸氫二鋁等共同形成膠凝體。

相對于現有的材料，本發明的灌漿材料具體以下優勢：

1）粘土粒子活化后，與礦粉中的活化官能團起交聯反應，并與磷酸氫二鋁粘結劑共同作用形成結石體，其強度高，強度可達到10MPa；

2）結石體，以粘土粒子為主，形成立體網絡交聯，耐老化性強，抗侵蝕能力強，滲透系數小；

3）漿液中顆粒細小，大部分粒徑小30μm，可以比水泥灌入更微細的裂隙中；

4）所采用的激發劑，相對于目前常用的石膏、石灰激發劑，激發效果更好，與粘土粒子形成的固結體強度要高一倍以上；

5）材料以粘土為主，可以就地取材。漿材中水泥摻入量小，滿足降低成本要求，具有無毒、低碳、環保功能，有利于漿液在高壓條件下循環的高標準灌漿。

具體實施方式

下面舉實例對本發明進行詳細描述。

實施例1

先取原狀土若干，經石土分篩、破碎、攪拌、制漿、渣土分離與過濾、出漿等工序后，加入粘土質量0.1～0.3%氫氧化鈉并陳化1小時以上，形成含量90%以上粒徑小于30μm的粒子，調節水固比2：1，取上部懸濁液3000g。