一種高性能盾構注漿材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑材料技術領域，具體涉及一種高性能盾構注漿材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]盾構施工注漿材料大體可分為雙液型注漿材料、單液型惰性注漿材料和單液型可硬性注漿材料三類。雙液型注漿材料經過十幾秒便進入可塑性固結狀態(tài)，須有較高的注漿壓力才能使其保持一段時間的流動性，注漿工藝復雜，易造成注漿管堵管以及充填不到位現象，且價格相對昂貴;單液型惰性注漿材料凝結時間過長，早期后期強度都不高，易發(fā)生向開挖面泄漏和土體內流失的情況，且容易被地下水和開挖面后竄的泥漿稀釋，難以約束管片及控制地層位移;單液型可硬性注漿材料成本一般，性能可塑性強，且易于控制建筑物沉降及施工管理，因此，在盾構工程中具有良好的應用發(fā)展前景。
[0003]目前，國內外現有的單液型可硬性注漿材料普遍存在凝結時間偏長、固結體強度偏低、泌水率偏高、擴展度及其經時損失難以有效控制等缺點，且該注漿材料往往只具備某項單一的材料性能、難以同時兼顧多項優(yōu)異的材料性能，最終導致注漿施工困難、盾構線性及地表沉降難以控制、管片保護層強度不夠等眾多工程實際問題。因此，亟需一種固結體強度高，穩(wěn)定性好，泌水率較低的盾構注漿材料，以滿足盾構施工要求。公開于該【背景技術】部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應當視為承認或以任何形式暗示該信息為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種高性能盾構注漿材料及其制備方法，以解決現有的單液型可硬性盾構注漿材料凝結時間長，固結體強度偏低、泌水率偏高、擴展度及其經時損失難以有效控制以及性能單一等問題。
[0005]為了實現上述目的，本發(fā)明的技術方案是:
[0006]—種高性能盾構注漿材料，包括:粉料、黃砂、水化控制因子、減水劑和水，所述粉料包括強度因子、穩(wěn)定劑和防水劑;其配合比(質量比)如下:
[0007]水:粉料為0.35?0.60:1;粉料:黃砂為0.30?0.60:1;水化控制因子:強度因子為
0.01%?0.30%:1;減水劑:強度因子為0.1%?2.0%:1。
[0008]進一步地，所述強度因子為水泥、粉煤灰以及石灰中的至少一種。
[0009]進一步地，所述水化控制因子為葡萄糖酸鈉。
[0010]進一步地，所述減水劑為萘系減水劑或者聚羧酸類減水劑或者聚氨酯類減水劑。
[0011]進一步地，所述穩(wěn)定劑為膨潤土或羧甲基纖維素鈉。
[0012]高性能盾構注漿材料，包括水泥、粉煤灰、膨潤土、葡萄糖酸鈉、萘系減水劑、黃砂以及水，其中粉料包括水泥、粉煤灰以及膨潤土;各成分的配合比(質量比)為:
[0013]水:粉料為0.60:1；粉料:黃砂為0.42:1；葡萄糖酸鈉摻比為0.04%:1；減水劑摻比為 0.70%。
[0014]高性能盾構注漿材料，包括水泥、粉煤灰、膨潤土、葡萄糖酸鈉、萘系減水劑、黃砂以及水，其中粉料包括水泥、粉煤灰以及膨潤土;各成分的配合比(質量比)為:
[0015]水:粉料為0.50:1；粉料:黃砂為0.50:1；葡萄糖酸鈉摻比為0.08%:1；減水劑摻比為 1.20%。
[0016]高性能盾構注漿材料，包括水泥、粉煤灰、膨潤土、葡萄糖酸鈉、萘系減水劑、黃砂以及水，其中粉料包括水泥、粉煤灰以及膨潤土;各成分的配合比(質量比)為:
[0017]水:粉料為0.45:1；粉料:黃砂為0.30:1；葡萄糖酸鈉摻比為0.30%:1；減水劑摻比為0.1% O
[0018]高性能盾構注漿材料，包括水泥、粉煤灰、膨潤土、葡萄糖酸鈉、萘系減水劑、黃砂以及水，其中粉料包括水泥、粉煤灰以及膨潤土;各成分的配合比(質量比)為:
[0019]水:粉料為0.35:1；粉料:黃砂為0.60:1；葡萄糖酸鈉摻比為0.01%:1；減水劑摻比為 2.0%。
[0020]高性能盾構注漿材料的制備方法，包括如下步驟:
[0021 ]步驟一、按照配合比準確稱量各組分備用；
[0022]步驟二、將強度因子和穩(wěn)定劑攪拌均勻備用；
[0023]步驟三、在減水劑中加入水化控制因子，并攪拌均勻備用；
[0024]步驟四、向攪拌機內加入90%的水，并啟動攪拌機;加入步驟二中攪拌均勻的強度因子和穩(wěn)定劑，并攪拌3min ；
[0025]步驟五、向攪拌機內加入黃砂和剩余的10%的水，并攪拌2min ；加入步驟三中攪拌均勻的水化控制因子和減水劑，并攪拌5min，完成所述高性能盾構注漿材料的配制。
[0026]與現有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果:
[0027]本發(fā)明提供了一種高性能盾構注漿材料，包括粉料(所述粉料包括強度因子、穩(wěn)定劑和防水劑)、黃砂、水化控制因子、減水劑和水按照一定的比例在常溫條件下反應得到。與現有的單液型盾構注漿材料相比，高性能盾構注漿材料具有以下優(yōu)點:該高性能盾構注漿材料固體強度高，穩(wěn)定性好，泌水率低;而且可以同時對I天抗壓強度、28天抗壓強度，泌水率，凝結時間和擴展度指標進行區(qū)間控制，能夠滿足實際工程需要。具體來說，I天抗壓強度可在0.0I?3.0MPa區(qū)間內自由控制，28天抗壓強度可在0.3?15.0MPa區(qū)間內自由控制；穩(wěn)定性好、泌水率低于1% ;凝結時間可在8?48h區(qū)間內自由控制;栗送性能優(yōu)異、擴展度可在180?280mm區(qū)間內自由控制且經時損失小。該高性能盾構注漿材料解決了現有的單液型可硬性盾構注漿材料凝結時間長，固結體強度偏低、泌水率偏高、擴展度及其經時損失難以有效控制以及性能單一等問題。而且，本發(fā)明的高性能盾構注漿材料的制作方法簡便，可在常溫下進行，節(jié)省成本，節(jié)能降耗，具有較好的推廣價值。
【具體實施方式】
[0028]以下結合具體實施例對本發(fā)明的高性能盾構注漿材料及其制備方法作進一步詳細說明。根據下面說明，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。
[0029]本發(fā)明的高性能盾構注漿材料，包括粉料、黃砂、水化控制因子、減水劑和水，所述粉料包括強度因子、穩(wěn)定劑和防水劑;強度因子包括水泥、粉煤灰以及石灰中的至少一種；穩(wěn)定劑選擇膨潤土或者羧甲基纖維素鈉
[0030](CMC);防水劑也可以選擇膨潤土;水化控制因子選擇葡萄糖酸鈉溶液;減水劑選擇萘系減水劑、聚羧酸類減水劑或者聚氨酯類減水劑。
[0031]本發(fā)明實施例中水泥為P.0 42.5;粉煤灰為I級粉煤灰，膨潤土優(yōu)選鈉基膨潤土；黃砂為細度模數大于2.6的天然中砂，優(yōu)選細度模數為2.8的河砂;水為普通自來水。在制備過程中，水是分兩次添加的，第一次是預拌膨潤土時添加的，第二次是正常拌合本高性能盾構注漿材料時添加的。
[0032]測試時，本發(fā)明實施例制備的高性能盾構注漿材料參照《普通混凝土力學性能試驗方法標準》(GB/T50081-2002)中的方法測試高性能盾構注漿材料的抗壓強度，參照《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》(GB/T50080-2002)中的方法測試高性能盾構注漿材料的泌水率，凝結時間和擴展度。
[0033]實施例1
[0034]高性能盾構注漿材料，包括水泥、粉煤灰、膨潤土、葡萄糖酸鈉、萘系減水劑、黃砂以及水，其中，粉料包括水泥、粉煤灰以及膨潤土，各成分的配合比(質量比)為:
[0035]水:粉料為0.60:1；粉料:黃砂為0.42:1；葡萄糖酸鈉摻比為0.04%:1；減水劑摻比為 0.70%。
[0036]制備方法:
[0037]按照上述配合比制備高性能盾構注漿材料，包括如下步驟:
[0038]步驟一、按照配合比準確稱量各組分備用；
[0039]步驟二、將強度因子和穩(wěn)定劑攪拌均勻備用；
[0040]步驟三、在減水劑中加入水化控制因子，并攪拌均勻備用；
[0041]步驟四、向攪拌機內加入90%的水，并啟動攪拌機;加入步驟二中攪拌