[發(fā)明專利]一種適用于地下工程快速堵漏的聚合物型雙液注漿材料、制備方法及使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110207414.1
• 申請(qǐng)日: 2021-02-25
• 公開（公告）號(hào): CN113004000B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 代國(guó)忠;史貴才;李書進(jìn);施維成;盛炎民;宋楊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州工學(xué)院
• 主分類號(hào): C04B28/04
• 分類號(hào): C04B28/04;C04B111/72
• 代理公司: 常州西創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32472
• 代理人: 張磊

本發(fā)明公開了一種適用于地下工程快速堵漏的聚合物型雙液注漿材料、制備方法及使用方法，通過(guò)調(diào)節(jié)A液注漿材料與B液注漿材料的混合比例實(shí)現(xiàn)對(duì)初、終凝時(shí)間的可控調(diào)節(jié)，混合后的漿液可在預(yù)設(shè)的初凝時(shí)間內(nèi)進(jìn)入堵漏地層裂隙通道內(nèi)，然后發(fā)生速凝，實(shí)現(xiàn)注漿加固或孔道快速堵漏的目的；A液注漿材料與B液注漿材料混合后可順利進(jìn)入中等裂隙及大裂隙的巖層中，并且漿液凝結(jié)后立即產(chǎn)生強(qiáng)度，達(dá)到終凝時(shí)的抗壓強(qiáng)度為100kPa～200kPa，24h凝期的抗壓強(qiáng)度可達(dá)1MPa～2MPa，7d凝期的抗壓強(qiáng)度可達(dá)5MPa～15MPa；制備方法及使用方法簡(jiǎn)單，可以現(xiàn)場(chǎng)配制，并采用常規(guī)的雙液注漿設(shè)備即可完成注漿，經(jīng)濟(jì)實(shí)用性強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地下工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于地下工程快速堵漏的聚合物型雙液注漿材料、制備方法及使用方法。

背景技術(shù)

近些年來(lái)，地下工程飛速發(fā)展。在地質(zhì)勘察鉆孔工程、大直徑鉆孔灌注樁工程、基坑止水帷幕工程、隧道工程、礦山豎井等地下工程施工中，經(jīng)常遇到孔隙性、裂縫性、縫洞性、破碎性等復(fù)雜地層，此類復(fù)雜地層極易發(fā)生鉆孔(井道)漿液的漏失，會(huì)造成鉆孔事故等工程災(zāi)害，有些地下工程具有漏失面積大、漏水量大、不易封堵等特點(diǎn)。

針對(duì)此類復(fù)雜地層，在地下工程及地質(zhì)鉆探工程施工時(shí)，必須使用各類堵漏材料進(jìn)行封堵，來(lái)減少或阻止鉆孔漿液漏失的發(fā)生。目前，廣泛采用水泥-水玻璃雙液注漿材料進(jìn)行地下工程的堵漏與止水。施工實(shí)踐表明水泥-水玻璃雙液注漿材料存在許多問(wèn)題：由于水玻璃與水泥混合后立即凝結(jié)成顆粒直徑在0.5mm～2.0mm的團(tuán)狀，導(dǎo)致混合漿液在砂卵石中的可注性差以及混合漿液進(jìn)入巖層裂隙通道的能力差，從而使該雙液注漿材料無(wú)法順利進(jìn)入中等裂隙(裂縫寬度為0.2mm～2.0mm)的巖層中；并且該雙液注漿材料的初凝時(shí)間可控性差，堵漏效果差；再者該雙液注漿材料中的水玻璃揮發(fā)后會(huì)溶出大量的鈉離子，存在污染周邊水資源環(huán)境的隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種適用于地下工程快速堵漏的聚合物型雙液注漿材料、制備方法及使用方法，通過(guò)調(diào)節(jié)A液注漿材料與B液注漿材料的混合比例實(shí)現(xiàn)對(duì)初、終凝時(shí)間的可控調(diào)節(jié)，混合后的漿液可在預(yù)設(shè)的初凝時(shí)間內(nèi)進(jìn)入堵漏地層裂隙通道內(nèi)，然后發(fā)生速凝，實(shí)現(xiàn)注漿加固或孔道快速堵漏的目的；A液注漿材料與B液注漿材料混合后可順利進(jìn)入中等裂隙及大裂隙的巖層中，并且漿液凝結(jié)后立即產(chǎn)生強(qiáng)度，達(dá)到終凝時(shí)的抗壓強(qiáng)度為100kPa～200kPa，24h凝期的抗壓強(qiáng)度可達(dá)1MPa～2MPa，7d凝期的抗壓強(qiáng)度可達(dá)5MPa～15MPa；制備方法及使用方法簡(jiǎn)單，可以現(xiàn)場(chǎng)配制，并采用常規(guī)的雙液注漿設(shè)備即可完成注漿，經(jīng)濟(jì)實(shí)用性強(qiáng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種適用于地下工程快速堵漏的聚合物型雙液注漿材料，包括配合使用的A液注漿材料和B液注漿材料，所述A液注漿材料的重量組分包括水解聚丙烯酰胺(PHP)0.3～0.5份、聚羧酸高性能減水劑0.03～0.05份、水泥25～40份、粉煤灰5～15份、水44～70份，所述B液注漿材料的重量組分包括偏鋁酸鈉0.25～0.55份、膨潤(rùn)土15～35份、純堿0.2～0.5份、水64～85份。

優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述水解聚丙烯酰胺(PHP)的分子量為300萬(wàn)～1500萬(wàn)、水解度為10％～30％，所述聚羧酸高性能減水劑的型號(hào)為PCA-300P，所述水泥為42.5級(jí)的普通硅酸鹽水泥，所述粉煤灰為Ⅱ級(jí)粉煤灰，所述膨潤(rùn)土中蒙脫石的重量百分含量為45％～80％。

本發(fā)明的一種適用于地下工程快速堵漏的聚合物型雙液注漿材料中各種組分所起的作用如下：

A液注漿材料中的水解聚丙烯酰胺(PHP)主要起到吸附和增黏作用，當(dāng)A液注漿材料與B液注漿材料混合后，水解聚丙烯酰胺對(duì)B液注漿材料中的膨潤(rùn)土顆粒進(jìn)行吸附，同時(shí)增加漿液的黏稠度，水解聚丙烯酰胺還具有對(duì)水泥水化后早期強(qiáng)度提高的作用。