[發明專利]復合超細水泥注漿漿液及其制備方法

有效

• 申請號: 201310088214.4
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN103214217A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 韓立軍;孟慶彬;李貞;藤菲;宗義江
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

技術領域

本發明涉及礦山與地下工程安全技術領域，具體而言，涉及一種新型復合超細水泥注漿漿液及其制備方法，主要用于礦山巷道、隧道等地下工程領域的注漿加固，尤其適用于圍巖微裂隙的注漿加固。

背景技術

隨著注漿材料和注漿工藝的飛速發展，注漿加固技術的工程應用范圍越來越廣泛，幾乎涉及土木、水利、礦山、隧道、交通等所有的巖土工程領域，注漿加固技術已成為保證地下工程施工安全的重要因素。

研究發現圍巖裂隙中，細微裂隙（閉合裂隙和微張裂隙）占有相當大的比例，而且它們具有儲存漿液并使漿液通過進入巖土體孔隙的作用，對巖體土的承載能力有著極其重要的影響。一般認為，只有當裂隙或孔隙的尺寸大于最粗顆粒的3倍以上時，才能用它注漿，若小于這個界限，其中的最粗顆粒有可能在縫口被“擋駕”，于是迅速地形成“濾層”，使其它較小地顆粒也無法進入，漿液中的水泥顆粒只能停留在裂隙口部，因受阻而無法滲透到其深部，進而產生顆粒沉淀使裂隙閉塞。

目前對于提高注漿材料在細微裂隙中的可注性以及提高注漿材料的加固特性方面研究不多。而超細水泥則是適用于巷道圍巖微裂隙注漿加固的有效材料，不過目前對于超細水泥注漿理論的研究還不是十分深入，在很多時候依舊是借著以往的注漿實踐和施工經驗，使得超細水泥注漿沒有針對性和具體化，在很大程度上存在著盲目性，這樣不僅會浪費資源，更重要的是會埋下工程隱患，造成不可挽回的后果。

綜上所述，開發一種新型復合超細水泥注漿漿液用于礦山與地下工程圍巖微裂隙的注漿加固是非常有必要的。

發明內容

針對現有技術的缺陷和不足，本發明目的在于提供一種復合超細水泥注漿漿液及其制備方法，該漿液的流動性和粘結強度高，抗滲性能和體積穩定性好，應用后能顯著提高圍巖細微裂隙的可注性。

為達成上述目的，本發明提出一種復合超細水泥注漿漿液，由基體組分和外摻組分通過球磨制備超細復合注漿材料后按照預定的水灰比0.5～0.8配制漿液，前述基體組分包括普通硅酸鹽水泥、粉煤灰、礦渣和水，前述外摻組分包括助磨劑、活性激發劑、復合高效減水劑、膨脹劑和緩凝劑。前述普通硅酸鹽水泥與粉煤灰的質量比為3:2，以普通硅酸鹽水泥與粉煤灰的總質量計，該復合超細水泥注漿漿液包含以下質量百分比的組分：礦渣含量為前述總質量的10%，復合高效減水劑為前述總質量的0.8%～1.2%，膨脹劑為前述總質量的5%～10%，緩凝劑為前述總質量的0.1%～0.6%，助磨劑為前述總質量的0.01%～0.03%，活性激發劑為前述總質量的1%～5%。

進一步，前述復合高效減水劑由聚羧酸系減水劑和萘系減水劑復合而成，其復合比例在20%～40%。

進一步，前述活性激發劑為石膏粉或堿性激發劑或硫酸鹽。

進一步，前述普通硅酸鹽水泥與助磨劑、活性激發劑混合后，經球磨機磨細后形成超細水泥（UC），其粒徑分布百分比如下：

進一步，前述粉煤灰與助磨劑、活性激發劑混合后，經球磨機磨細后形成超細粉煤灰（UA），其粒徑分布百分比如下：

進一步，前述礦渣與助磨劑、活性激發劑混合后，經球磨機磨細后形成超細礦渣（SL），其粒徑分布百分比如下：

進一步，前述復合超細水泥注漿漿液的配制過程為：首先將基體組分與外摻組分按照配比混合后，采用球磨機進行球磨而形成超細復合注漿材料；然后將球磨而形成超細復合注漿材料與水按照一定比例進行均勻混合，通過攪拌設備進行攪拌，最終形成復合超細水泥注漿漿液。

由以上本發明的技術方案可知，本發明的有益效果在于采用基本組分（超細水泥、粉煤灰、礦渣和水）與外摻組分（復合高效減水劑、膨脹劑和緩凝劑）按照設計配合比經球磨制備超細水泥注漿漿液，該漿液應用后能顯著提高圍巖細微裂隙的可注性。復合高效減水劑、超細粉煤灰、礦渣、緩凝劑、膨脹劑實現漿液高流動性、抗收縮、高抗凍和搞耐久及抗滲透性能的復合超細水泥注漿材料。本發明針對圍巖細微裂隙的注漿加固效果顯著，具有漿液的流動性和粘結強度高，抗滲性能和體積穩定性好，加固后巖體承載力更高塑性變形能力更強等特點，且成本較低。

具體實施方式

為了更了解本發明的技術內容，特舉具體實施例并說明如下。