[發明專利]一種利用盾構尾砂制備的早強微膨脹同步注漿材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310322226.9
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN103449762A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 胡曙光;徐建平;周少東;丁慶軍;林文書;王紅喜;黃修林;徐海清;林建平;許可;田焜;王彪;弓子成
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學;武漢地鐵集團有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B18/16
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發明屬于無機非金屬建筑材料類，具體涉及到一種盾構隧道同步注漿材料及其制備方法。?

背景技術

隨著世界經濟飛速發展，城市地鐵在世界各地得到了迅猛的發展。然而持續增加的地鐵隧道需要穿越大量的地下管線、建筑物，以及各種復雜地層，尤其是當遇到高含水量的軟粘土地層、高液化程度的砂層，地下隧道工程面臨著巨大的挑戰，同步注漿作為盾構法施工中重要的工藝，盾構隧道同步注漿材料的研究就顯的特別重要。現行的同步注漿材料主要分為單液、雙液以及化學漿材，單液注漿材料一般抗溶蝕性能低、易受地下水稀釋、早期強度低、易分層離析、自收縮大，不能很好的滿足人們對大型隧道工程的要求；雙液注漿材料價格昂貴，施工過程較復雜、難以控制；化學漿材價格昂貴，且對環境有一定的危害。?

此外，盾構法施工過程中會帶出大量的地下尾砂（即盾構尾砂），無論采用何種手段，處理這些盾構尾砂都會消耗大量的人力物力，并擠占城市空間，對生活環境造成不利影響。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用盾構尾砂制備的早強微膨脹同步注漿材料及其制備方法。?

一種利用盾構尾砂制備的早強微膨脹同步注漿材料，它由下述組分組成：膠凝材料、生石灰、方鎂石、磷酸鹽、聚合物、盾構尾砂、高效減水劑和水，各組分的重量配比（kg/m³）為：膠凝材料：250～350，生石灰：0～60，方鎂石：0～60，磷酸鹽：0～15，高效減水劑：1～2.8，聚合物：0.5～2.6，盾構尾砂：850～1100，水：205～475；其中膠凝材料由水泥、超細沸石粉和偏高嶺土組成，各組分重量百分比（wt%）為：水泥：5～89，超細沸石粉：5～89，偏高嶺土：5～89；所述生石灰、方鎂石和磷酸鹽的重量配比不能同時為0，當生石灰的重量配比為0時，方鎂石和磷酸鹽的重量配比均不能為0；當生石灰的重量配比不為0時，方鎂石?和磷酸鹽的重量配比可以同時為0。?

上述方案中，各組分的優選重量配比（kg/m³）為：膠凝材料：250～300，生石灰：30～60，方鎂石：20～60，磷酸鹽：5～15，高效減水劑：1.5～2.2，聚合物：1～1.8，盾構尾砂：850～1050，水：205～475。?

上述方案中，所述水泥為P.O42.5普通硅酸鹽水泥，其比表面積大于350m²/kg，比表面積的測定方法為：《GB/T8074-2008水泥比表面積測定方法(勃氏法)》。?

上述方案中，所述超細沸石粉為：將天然沸石粉經過研磨超細處理后，制成0.075mm方孔篩篩余＜2%的超細沸石粉。?

上述方案中，所述偏高嶺土是由高嶺土經750℃煅燒6h制備而成，其比表面積為800～900m²/kg，比表面積的測定方法為：《GB/T8074-2008水泥比表面積測定方法(勃氏法)》。?

上述方案中，所述生石灰為市售生石灰，其CaO的含量＞60%。?

上述方案中，所述方鎂石為電爐或工業窯煅燒的MgO。?

上述方案中，所述磷酸鹽為可溶性磷酸鹽，優選磷酸銨或磷酸二氫鉀。?

上述方案中，所述高效減水劑為：萘系高效減水劑、聚羧酸系高效減水劑、氨基磺酸系高效減水劑、或三聚氰胺系高效減水劑。?

上述方案中，所述聚合物為：羥甲基纖維素、羥乙基纖維素、聚丙烯酰胺、或VAE膠粉。?

上述方案中，所述盾構尾砂的含泥量為20～30wt%，其塑性指數在20.2左右；所述盾構尾砂的含沙量70～80wt%，其細度模數1.6～2.3。?

一種利用盾構尾砂制備的早強微膨脹同步注漿材料的制備方法，包括如下步驟：?

（1）按各組分的重量配比（kg/m³）稱取水泥、超細沸石粉、偏高嶺土、生石灰、方鎂石、磷酸鹽、聚合物、盾構尾砂、高效減水劑和水；?

（2）將水泥、超細沸石粉、偏高嶺土、生石灰、方鎂石和聚合物混合均勻，再加入盾構尾砂，一起干拌3分鐘后，得到干混料；?

（3）將高效減水劑溶于水并攪拌均勻后加入到步驟（2）所述干混料中，再混合攪拌3分鐘后，得到漿液，該漿液存放時應保持持續的攪拌；?

（4）將磷酸鹽配置成質量濃度為10%～50%的磷酸鹽溶液，在灌注前加入到?步驟（3）所述的漿液中，再攪拌半分鐘后，得到同步注漿材料，立即灌注。?