[發明專利]一種雙組份透水充填材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202111136111.1
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113754381B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 王旌;張益杰;李利平;劉浩;陳迪楊;邢慧堂;江浩;王凱
• 申請（專利權）人: 山東大學;濟南軌道交通集團有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;E02D3/10;E02D17/18;E21D9/00;C04B111/27
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張曉鵬

本發明公開了一種雙組份透水充填材料及其制備方法與應用，包括A組分和B組分，其中，A組分由以下重量份的組分組成：輕質陶粒50?70份，水泥10?30份，增稠劑0.1?1份，納米二氧化硅4?6份，減水劑1?2份，水8?15份；B組分由以下重量份的組分組成：水玻璃60?80份，磷酸氫二鈉10?20份，聚丙烯酰胺0.5?2份，水10?20份；使用時，將A組分和B組分按設定比例混合。該透水充填材料既能夠實現泉域過水溶洞的的有效充填，又能保證城市地下水的有效運移，從而達到保護地下徑流的目的。

技術領域

本發明屬于巖土工程領域與建筑材料領域，具體涉及一種雙組份透水充填材料及其制備方法與應用，尤其在城市地下過水溶洞的透水充填中的應用。

背景技術

這里的陳述僅提供與本發明相關的背景技術，而不必然地構成現有技術。

交通擁堵嚴重制約我國特大城市的快速發展，而城市軌道交通是解決人口膨脹、交通擁堵等問題的有效途徑。但我國巖溶發育廣泛，很多特大城市分布于巖溶區。在巖溶區地鐵建設過程中，過水溶洞嚴重威脅城市軌道交通的建設與運營安全。目前，對于威脅城市軌道交通安全的過水溶洞，往往采取超前注漿封堵的措施進行治理，發明人發現，此措施雖然能夠有效預防隧道失穩、管片錯臺和地表塌陷等問題，但在溶洞封堵充填過程中以及封堵充填完成后，阻礙了地下水的有效運移，擾亂了地下水系統，會對城市地下水環境造成損害。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種雙組份透水充填材料及其制備方法與應用。該透水充填材料既能夠實現泉域過水溶洞的的有效充填，又能保證城市地下水的有效運移，從而達到保護地下徑流的目的。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：

第一方面，本發明提供一種雙組份透水充填材料，包括A組分和B組分，其中，A組分由以下重量份的組分組成：輕質陶粒50-70份，水泥10-30份，增稠劑0.1-1份，納米二氧化硅4-6份，減水劑1-2份，水8-15份；

B組分由以下重量份的組分組成：水玻璃60-80份，磷酸氫二鈉10-20份，聚丙烯酰胺0.5-2份，水10-20份；

使用時，將A組分和B組分按設定比例混合。

其中，各個組分的作用如下：

輕質陶粒：作為透水充填材料的骨料，陶粒選用表觀密度應為600-1000kg/m³的輕質陶粒，有利于保證材料的可注入性能。

水泥：無機膠凝劑，保證透水材料的強度。

增稠劑：增加透水充填材料陶粒與膠凝材料的粘連性，提高透水材料的抗沖刷性能。

納米二氧化硅：表面活性物質，提高透水充填材料的流動性。

減水劑：減少水泥用量，提高透水材料的流動性。

水玻璃：速凝作用，保證透水材料表面膠凝材料的抗沖刷性能。

磷酸氫二鈉：緩凝劑，適當調節透水充填材料的凝結時間。

聚丙烯酰胺：塑化劑，提高膠凝材料的可塑性，延緩膠凝材料硬化時間。

在一些實施例中，A組分由以下重量份的組分組成：輕質陶粒55-65份，水泥20-30份，增稠劑0.3-0.8份，納米二氧化硅4-6份，減水劑1-2份，水10-15份。

在一些實施例中，B組分由以下重量份的組分組成：水玻璃65-75份，磷酸氫二鈉12-18份，聚丙烯酰胺0.5-1.5份，水10-16份。

進一步的，所述輕質陶粒的密度為600-1000kg/m³。

更進一步的，輕質陶粒為規則球形，粒徑為0.5-1cm。