[發明專利]一種直接堵漏纖維注漿材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710122869.7
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN106747229B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 張彬;孫彥增;趙文華;姜明陽;周軍霞;顧云
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: C04B28/26
• 分類號: C04B28/26;C04B111/70
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 趙嬛嬛

本發明提供一種直接堵漏纖維注漿材料及其制備方法，所述纖維注漿材料按照重量百分比由以下物質組成：硅酸鹽水泥15~20%、水玻璃40~45%、粉煤灰或礦渣5~10%、水25~30%、玄武巖纖維3~4%、緩凝劑1~2%。制備方法包括：按照上述質量配比，先將粉煤灰或礦渣等分成兩份，一份與玄武巖纖維、硅酸鹽水泥和水混合均勻得到混合液一，另一份與水玻璃混合均勻得到混合液二；將混合液二緩慢倒入混合液一中混合均勻，得到所述纖維注漿材料。本發明的纖維注漿材料能夠滿足可注性、可控性、抗滲性的“三性”要求，同時還具有結實率高、后期強度高等優點，在采空區、道路、地基處理等相關領域中都具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于注漿材料技術領域，具體涉及一種直接堵漏纖維注漿材料及其制備方法。

背景技術

直接堵漏注漿技術是80年代在我國興起的一項新技術。其堵漏原理是根據水文地質資料和壓水連通試驗，針對滲漏水部位，確定與其連通性良好的注漿點作為注漿孔，進入主導含水裂隙。漿液遇主導水后，將沿壓力梯度反方向，即向漏水點順向流動。當堵漏材料流至出水點時，按設定的時間，此時堵漏材料剛好凝膠，停泵結束注漿，完成堵漏過程，達到至里外堵的堵水機制。直接堵漏注漿具有用料省、工藝簡單、成本低、見效快的優點。但已研發的注漿材料中很少有能夠同時滿足這些要求。目前，國內外已有的可硬性注漿材料存在著后期固結強度偏低、泌水率偏高以及擴展范圍和損失難以有效控制等缺點，最終導致注漿困難、注后地表沉降難以控制，強度不夠等問題，嚴重的可致使注漿失敗。故尋找一種凝膠時間可控、結石體強度高、抗侵蝕性較強、環境友好、可以滿足直接堵漏要求的注漿材料成為亟待解決的問題。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種直接堵漏纖維注漿材料及其制備方法，所述纖維注漿材料具有凝膠時間可控、結石體強度高、抗侵蝕性較強、環境友好等優點。本發明的技術方案為：

一種直接堵漏纖維注漿材料，按照重量百分比由以下物質組成：硅酸鹽水泥15~20%、水玻璃40~45%、粉煤灰或礦渣5~10%、水25~30%、玄武巖纖維3~4%、緩凝劑1~2%。

上述纖維注漿材料中，如果采用礦渣，所述礦渣的質量百分組成為：SiO₂ 31~42%、Al₂O₃ 7~17%、CaO 25~47%、MgO 2~13%，余量為鐵、硫的金屬氧化物。

一種直接堵漏纖維注漿材料的制備方法，包括以下步驟：

按照上述質量配比，先將粉煤灰或礦渣等分成兩份，一份與玄武巖纖維、硅酸鹽水泥和水混合均勻得到混合液一，另一份與水玻璃混合均勻得到混合液二；將混合液二緩慢倒入混合液一中混合均勻，得到所述纖維注漿材料。

上述方法中，所述將混合液二緩慢倒入混合液一中混合均勻的具體工藝參數控制為：攪拌速度40~60r/min，攪拌時間3~5min，混合體系溫度為20~25℃。

上述方法中，所述纖維注漿材料的性能參數為：析水率1.08~1.15%，粘度19.28~19.73S，結石率75%以上，單軸抗壓強度2MPa以上。

本發明的有益效果在于：

1）本發明的纖維注漿材料能夠滿足可注性、可控性、抗滲性的“三性”要求，同時還具有結實率高、后期強度高等優點；

2）本發明通過在混合料中摻加粉煤灰或礦渣代替部分水泥或細骨料，節約水泥和細骨料用量的同時也改善了混合料拌和物的和易性，增強混合料的可泵性，減少混合料的徐變；同時又加入玄武巖纖維可提高材料的抗侵蝕性能以及抗滲性、降低水化熱、改善混合料的耐高溫性能、提高固結體的聯結性能，以及減少混合料的收縮和開裂。

3）與現有注漿材料相比，本發明的纖維注漿材料具有環保、取材方便、造價低、施工工藝簡單等優點，并具有較好的防滲固結能力，在采空區、道路、地基處理等相關領域中都具有廣闊的應用前景。