CN107686300A

CN107686300A - 一种隧道衬砌填充用微膨胀注浆料

Info

Publication number: CN107686300A
Application number: CN201710604324.XA
Authority: CN
Inventors: 何中建
Original assignee: Panzhihua City Lucky Source Science And Technology Ltd Co
Current assignee: Panzhihua City Lucky Source Science And Technology Ltd Co
Priority date: 2017-07-24
Filing date: 2017-07-24
Publication date: 2018-02-13

Abstract

本发明公开了一种隧道衬砌填充用微膨胀注浆料，由以下重量份数比的组分制备而成：普通水泥35~50份，微珠5~8份，硅灰3~5份，膨胀剂4~6份，石英砂35~45份，减水剂1~2份，缓凝剂0.5~1.5份，保水剂0.1~0.3份，早强剂0.2~0.4份，塑性膨胀剂0.2~0.3份，可再分散乳胶粉0.1~0.3份，消泡剂0.1~0.3份。本发明提供了一种隧道衬砌填充用微膨胀注浆料，具有流动性好、具有优良的微膨胀填充性能、早期强度发展快、后期强度高，抗渗性高同时与混凝土结合性强，广泛用于隧道衬砌和防水板之间脱空区注浆，解决隧道拱顶衬砌存在大量的空洞，修复衬砌各种施工缺陷，改善衬砌的整体力学性能。

Description

一种隧道衬砌填充用微膨胀注浆料

技术领域

本发明涉及一种适用于隧道衬砌和防水板之间空洞区的微膨胀注浆料，属于建筑材料技术领域，适用于高速铁路、公路的隧道施工。

背景技术

衬砌拱顶混凝土施工，由于施工工艺本身的缺陷，施工人员素质以及施工管理问题，导致隧道拱顶衬砌存在大量的空洞，给工程带来极大的危害和风险，尤其是高铁时代，隧道衬砌病害更为突出。为提高铁路隧道衬砌整体质量，有效防治拱顶脱空，贯彻铁总工程中心《关于印发铁路隧道二次衬砌预防拱顶空洞实施意见的通知》〔［2015］199号文〕精神，全面施工推广应用拱顶带模注浆工艺。根据《隧道衬砌拱顶带模注浆技术要求》中对微膨胀注浆料的要求，注浆材料选用普通水泥砂浆很难满足现场技术要求，因此需要开发出满足现场施工的微膨胀注浆料。在规范中明确要求微膨胀注浆料流动度380mm~410mm，分离度-1.0~1.0%，28d抗压强度大于50MPa，微膨胀0.3~2.0%，抗渗性大于1.5MPa，并且与衬砌混凝土的结合性强。经过检索尚未发现满足此标准规范的相应产品的专利文献。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隧道衬砌填充用微膨胀注浆料，用于填充隧道拱顶衬砌空洞，操作简单，现场加水搅拌即可，充分搅拌静置无泌水、分层等不良现象，截锥流动度380mm~410mm具有良好的工作性能，可实现台车加压注浆，且注浆料完全符合《隧道衬砌拱顶带模注浆技术要求》中对微膨胀注浆料的要求。

本发明采用的技术方案是：

一种隧道衬砌填充用微膨胀注浆料，其特征在于注浆料由以下重量份数比的组分制备而成：

普通水泥 35~50份，

微珠 5~8份，

硅灰 3~5份，

膨胀剂 4~6份，

石英砂 35~45份，

减水剂 1~2份，

缓凝剂 0.5~1.5份，

保水剂 0.1~0.3份，

早强剂 0.2~0.4份，

塑性膨胀剂 0.2~0.3份，

可再分散乳胶粉 0.1~0.3份，

消泡剂 0.1~0.3份；

所述普通水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥；

所述石英砂为硅质石英砂，按质量百分比为：20~40目20%，40~70目50%，70~100目30%；

所述硅灰为SiO₂含量大于90%，容重：1600~1700kg/cm³微硅粉，比表面积≥18m²/g，表观密度160~190kg/m³，平均粒径0.1~0.2μm。

进一步地，所述微珠是平均粒径≤1.2μm，化学组成为：SiO₂ 55~65%，Al₂O₃ 26~35%， Fe₂O₃ 1~5%，CaO 0.2~0.6%， MgO 1~2% ，Na₂O+K₂O 0.5~4.0%， C 0.01~2%，TiO₂ 0.5~2%。

进一步地，所述膨胀剂为硫铝酸钙类膨胀剂、氧化镁型膨胀剂、石灰系膨胀剂中的一种或者两种以上的混合物。

进一步地，所述减水剂为聚羧酸粉体减水剂。

进一步地，所述缓凝剂为葡萄糖酸钠、柠檬酸、尿素、硼砂、硝酸钙、六偏磷酸钠中的一种或几种混合物。

进一步地，所述保水剂为羟丙基甲基纤维素，粘度为≤150000Pa .s。

进一步地，所述早强剂为硫酸钠、甲酸钙、硫酸锂、碳酸锂中的一种或两种以上的混合物。

进一步地，所述塑性膨胀剂为亚氨基二乙腈，偶氮二甲基酰胺、硬脂酸钙中的一种或几种以上的混合物。

进一步地，所述可再分散乳胶粉为醋酸乙烯-乙烯共聚物、丙烯酸共聚物中的一种或几种。

进一步地，所述消泡剂为有机硅消泡剂。

本发明的有益效果是：

1、本发明由普通硅酸盐普通水泥、微珠、硅灰、多级配石英砂为主要原料，复合减水剂、膨胀剂、早强剂、缓凝剂等多种功能外加剂并在水料比0.18~0.20时经过胶砂搅拌机自动程序搅拌而成。

2、本发明具有操作简单，现场加水搅拌即可，充分搅拌静置无泌水、分层等不良现象，截锥流动度380mm~410mm具有良好的工作性能，可实现台车加压注浆。

3、本发明中混凝土膨胀剂和塑性膨胀剂的复合使用，使得浆体在塑性阶段和硬化后期都具有微膨胀填充性能。

4、本发明中各种早强剂、缓凝剂、消泡剂的加入使得注浆料具有充裕的作业时间以及有助于早期强度的提升。

5、本发明中掺入部分超细微珠和硅灰以及可再分散乳胶粉提高了注浆料和衬砌混凝土的粘结力。

6、本发明中的注浆料是一种高性能微膨胀注浆材料，性质指标完全符合《隧道衬砌拱顶带模注浆技术要求》中对注浆料的要求，通过加压注浆泵注入到隧道衬砌和防水板之间的脱空区，有效解决了拱顶脱空难题。

具体实施方式

为了使本发明的目的及技术方案的优点更加清楚明白，以下结合实例，对本发明进行进一步详细说明。

参考以下标准中的方法对各个实施例中的注浆料各项性能进测试。

GB/T 50448《水泥基注浆材料应用技术规范》

GB/T 50080《混凝土拌合物性能试验方法标准》

GB/T17671《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》

GB/T23440-2009《无机防水堵漏材料》

科技基[2008]74号《客运专线铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道普通水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》

《隧道衬砌拱顶带模注浆技术要求》。

实施例1

普通水泥 50份，

微珠 5份，

硅灰 3份，

硫铝酸钙类膨胀剂 4份，

石英砂 35份，

减水剂 1份，

葡萄糖酸钠 0.5份，

保水剂 0.1份，

硫酸钠 0.4份，

塑性膨胀剂 0.2份，

可再分散乳胶粉 0.3份，

消泡剂 0.3份。

实施例2

普通水泥 35份，

微珠 7份，

硅灰 5份，

氧化镁型膨胀剂 5份，

石英砂 45份，

减水剂 1份，

硼砂 0.3份，

柠檬酸 0.2

保水剂 0.3份，

硫酸锂 0.2份，

塑性膨胀剂 0.3份，

可再分散乳胶粉 0.1份，

消泡剂 0.1份。

实施例3

普通水泥 40份，

微珠 8份，

硅灰 4份，

石灰系膨胀剂 4份，

石英砂 40份，

减水剂 2份，

葡萄糖酸钠 0.5份，

六偏磷酸钠 0.5份

保水剂 0.3份，

甲酸钙 0.2份，

碳酸锂 0.1份

塑性膨胀剂 0.2份，

可再分散乳胶粉 0.2份，

消泡剂 0.1份。

实施例4

普通水泥 42份，

微珠 8份，

硅灰 3份，

硫铝酸钙类膨胀剂 3份，

氧化镁型膨胀剂 2份

石英砂 38份，

减水剂 1份，

柠檬酸 1份，

尿素 0.5份

保水剂 0.2份，

碳酸锂 0.1份，

硫酸钠 0.3份

塑性膨胀剂 0.3份，

可再分散乳胶粉 0.1份，

消泡剂 0.3份。

实施例5

普通水泥 44份，

微珠 5份，

硅灰 5份，

石灰系膨胀剂 6份，

石英砂 35份，

减水剂 2份，

葡萄糖酸钠 0.5份，

硼砂 1份

保水剂 0.3份，

早强剂 0.2份，

塑性膨胀剂 0.2份，

可再分散乳胶粉 0.3份，

消泡剂 0.2份。

各个实施例中的注浆料的各项性能测试结果如下：

项技术指标来看，均符合《隧道衬砌拱顶带模注浆技术要求》中对注浆料的指标要求。注浆料流动度380mm~410mm，分离度-1.0~1.0%，泌水率0%，28d抗压强度大于50MPa，微膨胀0.3~2.0%，抗渗性大于1.5MPa，并且与衬砌混凝土的结合性强。

Claims

1.一种隧道衬砌填充用微膨胀注浆料，其特征在于注浆料由以下重量份数比的组分制备而成：

水泥 35~50份，

微珠 5~8份，

硅灰 3~5份，

膨胀剂 4~6份，

石英砂 35~45份，

减水剂 1~2份，

缓凝剂 0.5~1.5份，

保水剂 0.1~0.3份，

早强剂 0.2~0.4份，

塑性膨胀剂 0.2~0.3份，

可再分散乳胶粉 0.1~0.3份，

消泡剂 0.1~0.3份；

所述水泥为P.O 42.5普通硅酸盐水泥；

所述硅灰为SiO₂含量大于90%，容重1600~1700kg/cm³的微硅粉，比表面积≥18m²/g，表观密度160~190kg/m³，平均粒径0.1~0.2μm。

2.根据权利要求1所述的一种隧道衬砌填充用微膨胀注浆料，其特征在于，所述微珠是平均粒径≤1.2μm，化学组成为：SiO₂ 55~65%，Al₂O₃ 26~35%， Fe₂O₃ 1~5%，CaO 0.2~0.6%，MgO 1~2% ，Na₂O+K₂O 0.5~4.0%， C 0.01~2%，TiO₂ 0.5~2%。

3.根据权利要求1所述的一种隧道衬砌填充用微膨胀注浆料，其特征在于，所述膨胀剂为硫铝酸钙类膨胀剂、氧化镁型膨胀剂、石灰系膨胀剂中的一种或者两种以上的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种隧道衬砌填充用微膨胀注浆料，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸粉体减水剂。

5.根据权利要求1所述的一种隧道衬砌填充用微膨胀注浆料，其特征在于，所述缓凝剂为葡萄糖酸钠、柠檬酸、尿素、硼砂、硝酸钙、六偏磷酸钠中的一种或几种混合物。

6.根据权利要求1所述的一种隧道衬砌填充用微膨胀注浆料，其特征在于，所述保水剂为羟丙基甲基纤维素，粘度为≤150000Pa .s。

7.根据权利要求1所述的一种隧道衬砌填充用微膨胀注浆料，其特征在于，所述早强剂为硫酸钠、甲酸钙、硫酸锂、碳酸锂中的一种或两种以上的混合物。

8.根据权利要求1所述的一种隧道衬砌填充用微膨胀注浆料，其特征在于，所述所述塑性膨胀剂为亚氨基二乙腈，偶氮二甲基酰胺、硬脂酸钙中的一种或几种以上的混合物。

9.根据权利要求1所述的一种隧道衬砌填充用微膨胀注浆料，其特征在于，所述可再分散乳胶粉为醋酸乙烯-乙烯共聚物、丙烯酸共聚物中的一种或几种。

10.根据权利要求1所述的一种隧道衬砌填充用微膨胀注浆料，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂。