本發(fā)明涉及注漿材料，尤其涉及一種高溫定性耐海水腐蝕注漿加固材料和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隧道是一種人工建造的地下通道，主要用于穿越山體、水體或城市地下，以縮短交通距離、改善交通條件或提供基礎(chǔ)設(shè)施空間。隧道通常由鋼筋混凝土、巖石或其他耐久材料構(gòu)成，具有承載地質(zhì)壓力、防水、通風(fēng)和照明等功能。根據(jù)用途，隧道可分為公路隧道、鐵路隧道、地鐵隧道、水工隧道等。其設(shè)計和施工需考慮地質(zhì)條件、環(huán)境因素和安全要求，是交通和市政工程中的重要組成部分，對經(jīng)濟發(fā)展和區(qū)域連通性具有重要作用。

2、在修建隧道過程中，會在隧道開挖后噴射混凝土形成初期支護結(jié)構(gòu)，從而確保工程安全和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的作用。而圍巖裂縫漏水，會造成圍巖和初期支護結(jié)構(gòu)之間積水，而積水會隨著初期支護結(jié)構(gòu)中裂縫的發(fā)展而出現(xiàn)隧道滲漏水的問題。若不能及時止水，則會威脅隧道的安全與質(zhì)量，特別是海底隧道工程。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高溫定性耐海水腐蝕注漿加固材料和應(yīng)用，本發(fā)明的漿料材料具有較好的結(jié)石率，應(yīng)用于隧道徑向注漿，漿液填充于圍巖裂縫、初期支護結(jié)構(gòu)和圍巖間隙處，從而實現(xiàn)快速的堵漏的效果，還可以封閉噴射混凝土的裂縫，進一步提升安全性。

2、本發(fā)明提供了一種高溫定性耐海水腐蝕注漿加固材料，所述材料包括普通硅酸鹽水泥、懸浮穩(wěn)定劑、硫鋁酸鹽水泥、礦渣粉、硅灰、早強劑，以質(zhì)量計，所述普通硅酸鹽水泥、懸浮穩(wěn)定劑、硫鋁酸鹽水泥、礦渣粉、硅灰、早強劑的比為(600份-700份):(45份-55份):(130份-170份):(40份-60份):(40份-60份):(1份-3份)。

3、進一步的，所述懸浮穩(wěn)定劑的制備方法包括：獲得含有鈉基膨潤土的漿液，對漿液采用稀硫酸進行酸化處理；將酸化處理后的漿液固液分離，采用熟石灰調(diào)整上層懸濁液的ph值，室溫陳放，脫水，獲得懸浮穩(wěn)定劑。

4、進一步的，所述含有鈉基膨潤土的漿液的制備方法：以質(zhì)量計，鈉基膨潤土和水的比為1:2。

5、進一步的，以質(zhì)量計，所述稀硫酸和漿液的比為1:9。

6、進一步的，所述稀硫酸的制備方法包括：以質(zhì)量計，濃硫酸和水的比為1:2。

7、進一步的，所述酸化處理的時間為23h-25h。

8、進一步的，所述ph值為6.9-7.1。

9、進一步的，所述室溫陳放的時間為27天-29天。

10、進一步的，所述脫水的方法：自然晾曬至含水率低于13%。

11、進一步的，所述早強劑包括硫酸鋰和硫酸鋁，以質(zhì)量計，硫酸鋰和硫酸鋁的比為1:1。

12、進一步的，所述鈉基膨潤土的成分按照質(zhì)量百分比包括：75%-80%的sio2、15%-18%的al2o3、4%-6%fe2o3。

13、進一步的，所述礦渣粉的成分按照質(zhì)量百分比包括：40%-54%的cao、6%-8%的mgo、0.8%-1.2%的fe2o3、12%-14%的al2o3、20%-25%的sio2、1%-2%的mno、0.5%-0.9%的p2o5。

14、進一步的，所述硅灰的成分按照質(zhì)量百分比包括：0.2%-0.3%的na2o、0.6%-0.8%的so3、0.1%-1.1%的fe2o3、0.2%-0.9%的al2o3、94%-97%的sio2、0.3%-0.8%的cao、0.6%-0.7%的k2o。

15、本發(fā)明還提供的所述高溫定性耐海水腐蝕注漿加固材料在滲水隧道裂縫治理中的應(yīng)用。

16、進一步，隧道為海底隧道。

17、本發(fā)明實施例具有以下技術(shù)效果：

18、1.通過添加硫鋁酸鹽水泥能實現(xiàn)固化后的漿料具有耐腐蝕性，普通硅酸鹽水泥能提升固化后的漿料的強度。水泥漿料固化過程中，水泥顆粒常會沉積，造成漿料的分層，使得最終固化后的漿料出現(xiàn)向上的泌水空間，固化后的漿料的強度和結(jié)實率明顯下降，加之漿料用于封堵漏水點，裂縫處的漏水會加劇漿料的分層，最終導(dǎo)致封堵效果不佳。為此，在本發(fā)明中，還采用了懸浮穩(wěn)定劑，懸浮穩(wěn)定劑可實現(xiàn)水泥顆粒均勻的分散在整個漿料中，防止水泥顆粒的沉淀，從而有利于提升漿料的結(jié)實率，結(jié)石率的提升能顯著降低裂縫滲漏的情況發(fā)生。在此基礎(chǔ)上，還進一步添加了礦渣粉和硅灰，礦渣粉和硅灰的活性物質(zhì)和水泥中活性物質(zhì)結(jié)合，有利于提升漿料的強度和密實度?；诒景l(fā)明的應(yīng)用場景，為了實現(xiàn)漿料的固化，最后還添加了早強劑，其能提升漿體的強度、密實度與耐久性。通過本發(fā)明中原材料的之間的相互作用，從而有利于在滲水的空隙中實現(xiàn)漿料的快速固化，從而解決了裂縫滲水的技術(shù)難題。

19、2.本發(fā)明獲得漿料流動度20±5秒，泌水率0%、結(jié)石率100%，初凝時間60分鐘、抗?jié)B等級0.5mpa、硫酸鹽腐蝕強度比86%。

技術(shù)特征：

1.一種高溫定性耐海水腐蝕注漿加固材料，其特征在于，所述材料包括普通硅酸鹽水泥、懸浮穩(wěn)定劑、硫鋁酸鹽水泥、礦渣粉、硅灰、早強劑，以質(zhì)量計，所述普通硅酸鹽水泥、懸浮穩(wěn)定劑、硫鋁酸鹽水泥、礦渣粉、硅灰、早強劑的比為(600份-700份):(45份-55份):(130份-170份):(40份-60份):(40份-60份):(1份-3份)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其特征在于，所述懸浮穩(wěn)定劑的制備方法包括：獲得含有鈉基膨潤土的漿液，對漿液采用稀硫酸進行酸化處理；將酸化處理后的漿液固液分離，采用熟石灰調(diào)整上層懸濁液的ph值，室溫陳放，脫水，獲得懸浮穩(wěn)定劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的材料，其特征在于，所述含有鈉基膨潤土的漿液的制備方法：以質(zhì)量計，鈉基膨潤土和水的比為1:2；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的材料，其特征在于，所述酸化處理的時間為23h-25h。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的材料，其特征在于，所述ph值為6.9-7.1；

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的材料，其特征在于，所述脫水的方法：自然晾曬至含水率低于13%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其特征在于，所述早強劑包括硫酸鋰和硫酸鋁，以質(zhì)量計，硫酸鋰和硫酸鋁的比為1:1。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的材料，其特征在于，所述鈉基膨潤土的成分按照質(zhì)量百分比包括：75%-80%的sio2、15%-18%的al2o3、4%-6%fe2o3。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其特征在于，所述礦渣粉的成分按照質(zhì)量百分比包括：40%-54%的cao、6%-8%的mgo、0.8%-1.2%的fe2o3、12%-14%的al2o3、20%-25%的sio2、1%-2%的mno、0.5%-0.9%的p2o5；

10.權(quán)利要求1-9任一項所述的高溫定性耐海水腐蝕注漿加固材料在滲水隧道裂縫治理中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及注漿材料技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種高溫定性耐海水腐蝕注漿加固材料和應(yīng)用，所述材料包括普通硅酸鹽水泥、懸浮穩(wěn)定劑、硫鋁酸鹽水泥、礦渣粉、硅灰、早強劑，以質(zhì)量計，所述普通硅酸鹽水泥、懸浮穩(wěn)定劑、硫鋁酸鹽水泥、礦渣粉、硅灰、早強劑的比為(600份?700份):(45份?55份):(130份?170份):(40份?60份):(40份?60份):(1份?3份)。本發(fā)明獲得的漿料材料具有較快的凝結(jié)時間，較好的強度、耐久性、結(jié)石率，應(yīng)用于隧道滲漏水治理中能實現(xiàn)快速高效的堵漏的效果。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭立用,于勇,陳飛,賀維國,李東濤,李騰飛,宋毅,劉文駿,范國剛,曹威,郭靚,陳小飛
受保護的技術(shù)使用者：中鐵第六勘察設(shè)計院集團有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/6/3