用于提高花岗岩岩体质量等级的灌浆加固补强材料

摘要

本发明公开了一种用于提高花岗岩岩体质量等级的灌浆加固补强材料，包括以下重量份数的组分：水泥85-90份，石膏6-12份，膨胀剂1.5-2.5份，减水剂1-1.8份，缓凝剂0.2-0.5份，早强剂0.02-0.05份。本发明，在施工现场加入30-40%重量比的水，用搅拌机拌和成均质浆料，浆料在一定压力的作用下，快速注入开挖工作面的岩体裂缝中，快凝、快硬、小时强度发展快、高强微膨胀，可确保充满岩体中细微的裂缝，3-5小时即可凝结硬化达到很高的强度，使受损的花岗岩得到加固补强，迅速提高破碎岩体的岩石质量等级，并且可抵抗爆破冲击对岩石的破坏作用，加快施工进度。

说明书

技术领域

本发明涉及工程施工用灌浆材料，具体涉及用于提高花岗岩岩体质量等级的灌浆加固补强材料。

背景技术

在地下工程、隧道工程等的施工过程中，为弥补施工中的缺陷通常需要采用灌浆等手段提高岩石承载力，改善围岩和岩体支护的受力条件。

目前，灌浆工艺中所使用的灌浆材料多为以普通水泥为主的胶凝材料，由于成本等原因，灌浆材料的流动性通常是通过增大水灰比实现的。这样，灌浆材料的初、终凝时间较长，强度发展缓慢(一般以天为单位计)，因此不能满足快速施工的要求。

另外，由于施工、爆破过程对岩体的扰动，岩体支护灌入的浆体材料最终达不到预期强度，与岩体石料的强度和弹性模量相差加大，难于形成整体共同承担外部荷载。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是灌浆材料强度发展缓慢，与岩体石料难于形成整体共同承担外部荷载的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种用于提高花岗岩岩体质量等级的灌浆加固补强材料，包括以下重量份数的组分：

水泥：85-90份；

石膏：6-12份；

膨胀剂：1.5-2.5份；

减水剂：1-1.8份；

缓凝剂：0.2-0.5份；

早强剂：0.02-0.05份。

上述方案中，用于提高花岗岩岩体质量等级的灌浆加固补强材料，包括以下重量份数的组分：

水泥：86.96份；

石膏：9.2份；

膨胀剂：2.1份；

减水剂：1.4份；

缓凝剂：0.31份；

早强剂：0.03份。

上述方案中，所述膨胀剂采用的是硫铝酸钙型混凝土膨胀剂，所述减水剂采用的是高浓度奈系减水剂，所述缓凝剂采用的是木质素磺酸钙。

本发明，在施工现场加入30-40%重量比的水，用搅拌机拌和成均质浆料，浆料在一定压力的作用下，快速注入开挖工作面的岩体裂缝中，由于浆体具有很大的流动性，以及快凝、快硬、小时强度发展快、高强微膨胀等特点，可确保充满岩体中细微的裂缝，3-5小时即可凝结硬化达到很高的强度，使受损的花岗岩得到加固补强，迅速提高破碎岩体的岩石质量等级，并且可抵抗爆破冲击对岩石的破坏作用，加快施工进度。

具体实施方式

本发明提供的用于提高花岗岩岩体质量等级的灌浆加固补强材料，具有早强、高强、硬化产物微膨胀等特点，弹性模量与岩石接近，灌浆加固后的岩体由里向外，只要浆体填充的部位都得到了加强，提高了岩体的整体强度。该灌浆加固补强材料包括以下重量份数的组分：

水泥：85-90份；

石膏：6-12份；

膨胀剂：1.5-2.5份；

减水剂：1-1.8份；

缓凝剂：0.2-0.5份；

早强剂：0.02-0.05份。

下面结合具体实施例对本发明做出详细的说明。

实施例1。

用于提高花岗岩岩体质量等级的灌浆加固补强材料，包括以下重量份数的组分：

水泥：85份；

石膏：12份；

膨胀剂：1.5份；

减水剂：1.2份；

缓凝剂：0.28份；

早强剂：0.02份。

实施例2。

用于提高花岗岩岩体质量等级的灌浆加固补强材料，包括以下重量份数的组分：

水泥：86.96份；

石膏：9.2份；

膨胀剂：2.1份；

减水剂：1.4份；

缓凝剂：0.31份；

早强剂：0.03份。

实施例3。

用于提高花岗岩岩体质量等级的灌浆加固补强材料，包括以下重量份数的组分：

水泥：90份；

石膏：6份；

膨胀剂：2.45份；

减水剂：1.0份；

缓凝剂：0.5；

早强剂：0.05份。

实施例4。

用于提高花岗岩岩体质量等级的灌浆加固补强材料，包括以下重量份数的组分：

水泥：87.46份；

石膏：8份；

膨胀剂：2.5份；

减水剂：1.8份；

缓凝剂：0.2份；

早强剂：0.04份。

实施例5。

用于提高花岗岩岩体质量等级的灌浆加固补强材料，包括以下重量份数的组分：

水泥：86.17份；

石膏：10份；

膨胀剂：1.8份；

减水剂：1.6份；

缓凝剂：0.4份；

早强剂：0.03份。

上述方案中，膨胀剂采用的是硫铝酸钙型混凝土膨胀剂，如：广西南宁卓雨建材有限责任公司生产的YZ-II膨胀剂。

减水剂采用的是高浓度奈系减水剂，如：广西南宁卓雨建材有限责任公司生产的YZ—II高效减水剂。

缓凝剂采用的是木质素磺酸钙，如山东省青州市东阳化工生产的木质素磺酸钙。

本发明提供的用于提高花岗岩岩体质量等级的灌浆加固补强材料，将上述各组份充分混合均匀即可完成，是一种粉状物。在施工现场加入30-40%重量比的水，用搅拌机拌和成均质浆料，并采用螺杆式灌浆机灌入岩体（在灌浆机出浆口自动控制稳压，灌浆的全部作业40-50min内完成）。浆料在一定压力的作用下，快速注入开挖工作面的岩体裂缝中，由于浆体具有很大的流动性，以及快凝、快硬、小时强度发展快、高强微膨胀等特点，可确保充满岩体中细微的裂缝，3-5小时即可凝结硬化达到很高的强度，使受损的花岗岩得到加固补强，迅速提高破碎岩体的岩石质量等级，并且可抵抗爆破冲击对岩石的破坏作用，加快施工进度。另外，浆体微膨胀后能在岩体中形成挤压作用，使岩体形成整体共同承受外界的荷载。在复杂群洞并行施工、频繁爆破冲击的工程中表现出了极好的效果。

经过测试试验，本发明提供的用于提高花岗岩岩体质量等级的灌浆加固补强材料，具有如下优点：

1）灌浆加固补强材料加水配制成的浆料，流动性大(初始净浆流动度大于240mm)，保塑性好(30分钟流动度大于200mm)，抗离析性以及施工性能明显好于传统的灌浆材料。

2）通过压力灌注的方式快速注入开挖工作面的岩体裂缝中，可确保充满岩体中细微的裂缝，强度发展迅速，3小时抗压强度大于25MPa，可迅速提高破碎岩体的岩石质量等级，抵抗爆破冲击对岩石的破坏作用，加快施工进度。

3）终凝后期强度稳步增长，具有抗渗、抗冻、微膨胀、耐久性好的特点。

4）浆料的微膨胀能在岩体中形成挤压作用，且与岩石的最终强度及弹性模量接近，使岩体形成整体协同承受外界的荷载。

特别是实施例2，3小时的抗压强度达到了35MPa，1天后达到42Mpa，5天后达到45Mpa，10天后稳定在50Mpa，大大提高了破碎岩体的岩石质量等级，后期强度稳步增长不收缩。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。