CN106946522B - 一种盾构同步注浆施工材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种盾构同步注浆施工材料，按重量份计，包含以下组分：复合硅酸盐水泥200～300份，粉煤灰400～600份，200目钙基膨润土50～80份，级配河砂1200～1300份，羟丙基甲基纤维素0.4～0.6份，减水剂0.5～3份，缓凝剂0.3～1份，早强剂1～3份和体积稳定剂16～24份。本发明通过合理调整各组分的组成和含量，控制施工材料的抗压强度、泌水率、凝结时间和流动性，使得初凝时间长，早期强度发展快，不易离析，体积稳定性好能够有效的填充建筑空隙，防止隧道管片上浮及变形；流动性好，抗分散性强，容易运输及较长时间储存。

Description

一种盾构同步注浆施工材料
技术领域
本发明涉及隧道施工材料技术领域，尤其涉及一种盾构同步注浆施工材料。
背景技术
在盾构隧道施工过程中，当盾尾脱出已拼装好的盾构管片时，必然造成在管片衬砌与土体之间的建筑空隙，此时需要及时的进行盾尾注浆，以防止盾构管片周围土体的松动，同时加强土体对盾构管片衬砌结构的包裹作用，避免管片结构因缺少必要的抗力作用而出现局部应力集中现象。盾尾注浆是指在盾构推进施工的过程中，隧道衬砌管片拼装后，隧道脱出盾尾的同时，在一定的注浆压力下，将适量的有一定的早期强度及最终强度的注浆材料填入盾尾后的空隙内，待其固结硬化后起到充填壁后建筑空隙，提供一定承载能力，稳定管片衬砌的注浆方法。
盾尾注浆的类型分为事后注浆、同步注浆、及时注浆和二次注浆，其中对地面沉降的控制和隧道上浮要求比较严格的情况下一般采用同步注浆，二次注浆作为补充措施。我国盾构隧道施工中目前用的最多的同步注浆是同步注单液浆，同步注单液浆在施工中存在诸多缺陷：1、同步注单液浆早期强度低，后期缺少化学稳定性，易于离析，不能有效地控制隧道脱离盾尾后的上浮及保持隧道后期的纵向稳定；2、单液浆容易离析，给运输、储存造成困难。
发明内容
针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种盾构同步注浆施工材料。
为实现上述目的，本发明提供一种盾构同步注浆施工材料，按重量份计，该盾构同步注浆施工材料包含以下组分：
Figure BDA0001240959320000011
Figure BDA0001240959320000021
作为本发明的进一步改进，所述复合硅酸盐水泥为32.5#复合硅酸盐水泥。
作为本发明的进一步改进，所述级配河砂包含0.1～0.2mm、0.2～0.5mm、0.5～1mm、1～2mm四种粒径的河砂；
0.1～0.2mm粒径的河砂、0.2～0.5mm粒径的河砂、0.5～1mm粒径的河砂、1～2mm粒径的河砂的重量比为0.3:0.25:0.3:0.15。
作为本发明的进一步改进，所述羟丙基甲基纤维素的粘度为20000mPa·s。
作为本发明的进一步改进，所述减水剂为萘系减水剂、聚羧酸减水剂中的一种或两者的混合物。
作为本发明的进一步改进，所述缓凝剂为酒石酸、柠檬酸中的一种。
作为本发明的进一步改进，所述早强剂为甲酸钙、碳酸钠中的一种。
作为本发明的进一步改进，所述体积稳定剂为混凝土膨胀剂和偶氮二甲酰胺，所述混凝土膨胀剂与偶氮二甲酰胺的重量比为(7.7～7.9):(0.1～0.3)。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明公开了一种盾构同步注浆施工材料，其通过合理调整各组分的组成和含量，控制施工材料的抗压强度、泌水率、凝结时间和流动性，使得初凝时间长，早期强度发展快，不易离析，体积稳定性好能够有效的填充建筑空隙，防止隧道管片上浮及变形；流动性好，抗分散性强，容易运输及较长时间储存。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种初凝时间长，早期强度发展快，不易离析，体积稳定性好；能够有效的填充建筑空隙，防止隧道管片上浮及变形；流动性好，抗分散性强，容易运输及较长时间储存的施工材料。
本发明提供一种盾构同步注浆施工材料，按重量份计，该盾构同步注浆施工材料包含以下组分：
Figure BDA0001240959320000031
优选的，复合硅酸盐水泥为32.5#复合硅酸盐水泥。
优选的，级配河砂包含0.1～0.2mm、0.2～0.5mm、0.5～1mm、1～2mm四种粒径的河砂；0.1～0.2mm粒径的河砂、0.2～0.5mm粒径的河砂、0.5～1mm粒径的河砂、1～2mm粒径的河砂的重量比为0.3:0.25:0.3:0.15。
优选的，羟丙基甲基纤维素的粘度为20000mPa·s。
优选的，减水剂为萘系减水剂、聚羧酸减水剂中的一种或两者的混合物，当减水剂为萘系减水剂与聚羧酸减水剂的混合物时，萘系减水剂与聚羧酸减水剂可进行任意比例组合。
优选的，缓凝剂为酒石酸、柠檬酸中的一种，早强剂为甲酸钙、碳酸钠中的一种。
优选的，体积稳定剂为混凝土膨胀剂和偶氮二甲酰胺，混凝土膨胀剂与偶氮二甲酰胺的重量比为(7.7～7.9):(0.1～0.3)。
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的详细描述：
本发明各实施例中各组分的重量(kg)如表1所示：
表1
原材料 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
32.5#复合硅酸盐水泥 200 300 250 250
粉煤灰 600 400 500 500
200目钙基膨润土 80 50 70 70
级配河砂 1200 1300 1240 1240
羟丙基甲基纤维素 0.4 0.6 0.5 0.5
减水剂 3 0.5 0.6 1.6
缓凝剂 0.3 1 0.5 0.5
早强剂 3 2 1 3
体积稳定剂 16 24 20 20
加水量 630 623 624 625
在以上实施例中，级配河砂包含0.1～0.2mm、0.2～0.5mm、0.5～1mm、1～2mm四种粒径的河砂；0.1～0.2mm粒径的河砂、0.2～0.5mm粒径的河砂、0.5～1mm粒径的河砂、1～2mm粒径的河砂的重量比为0.3:0.25:0.3:0.15；羟丙基甲基纤维素的粘度为20000mPa·s。实施例1中减水剂为萘系减水剂，实施例2、3中减水剂为聚羧酸减水剂；实施例4中减水剂为萘系减水剂和聚羧酸减水剂的混合物，萘系减水剂为1.2kg，聚羧酸减水剂为0.4kg。缓凝剂为酒石酸、柠檬酸中的一种。早强剂为甲酸钙、碳酸钠中的一种。体积稳定剂为混凝土膨胀剂和偶氮二甲酰胺的混合物，混凝土膨胀剂与偶氮二甲酰胺的比例为7.8:0.2。
本发明一种盾构同步注浆施工材料的制备方法为：
按实施例1～4中各组分对应的重量份，先将级配河砂加入到混合设备中，然后将32.5#复合硅酸盐水泥、粉煤灰、200目钙基膨润土、羟丙基甲基纤维素、减水剂、缓凝剂、早强剂、体积稳定剂加进去搅拌5分钟至混合均匀即可。
本发明取取实施例1～4的盾构同步注浆施工材料各2000g，分别加入600g水在搅拌机中搅拌均匀，然后按照标准JGJ70-2009规定的测试方法测试砂浆性能。4个实施例砂浆的理化指标如表2所示：
表2
Figure BDA0001240959320000051
本发明提供的盾构同步注浆施工材料通过合理调整河砂的比例组成，可有效增加砂浆的流动性。同时加入减水剂有效促进砂浆的流动。调整水泥、减水剂、早强剂和混凝剂的含量可以控制施工材料的抗压强度凝结时间，使得初凝时间长可以较长时间储存，早期强度发展快。配方中膨润土和纤维素的复合添加减少泌水率，抗分散性强，容易运输；加入膨胀剂和偶氮二甲酰胺可以减少收缩，增加体积，体积稳定性好能够有效的填充建筑空隙，防止隧道管片上浮及变形。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种盾构同步注浆施工材料，其特征在于，按重量份计，该盾构同步注浆施工材料包含以下组分：
Figure FDA0002193810160000011
所述级配河砂包含0.1～0.2mm、0.2～0.5mm、0.5～1mm、1～2mm四种粒径的河砂；
0.1～0.2mm粒径的河砂、0.2～0.5mm粒径的河砂、0.5～1mm粒径的河砂、1～2mm粒径的河砂的重量比为0.3:0.25:0.3:0.15；
所述复合硅酸盐水泥为32.5#复合硅酸盐水泥；
所述羟丙基甲基纤维素的粘度为20000mPa·s；
所述减水剂为萘系减水剂、聚羧酸减水剂中的一种或两者的混合物；
所述缓凝剂为酒石酸、柠檬酸中的一种；
所述早强剂为甲酸钙、碳酸钠中的一种。
2.如权利要求1所述的盾构同步注浆施工材料，其特征在于，所述体积稳定剂为混凝土膨胀剂和偶氮二甲酰胺，所述混凝土膨胀剂与偶氮二甲酰胺的重量比为(7.7～7.9)：(0.1～0.3)。
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