一種防滲抗蝕水泥?粘土固化漿液及其制備方法技術

本發明專利技術涉及一種防滲抗蝕水泥?粘土固化漿液，以重量份數計，由以下原料組成：普通粘土（干土）25?30份、高嶺土6?8份、水泥3?6份、固化劑1?3.5份、早強劑0.5?1.5份、有機類穩定劑0.01?0.1份和水55?60份。本發明專利技術在粘土?水泥漿液中加入固化劑、早強劑、穩定劑后，使粘結較差的粘土漿液成為一種具有凝結時間短、抗沖蝕能力強、流動性好且施工簡單而廉價的防滲抗蝕粘土固化漿液，解決了水泥漿液在土石壩中固結邊界融合性差，以及巖土工程中存在的地基加固、止水堵漏、防塌防沉的工程質量與可靠性等難題。

An anti corrosion cement clay cement slurry and preparation method thereof

The invention relates to a waterproof and corrosion resistant cement clay cement slurry, by weight, is composed of the following raw materials: ordinary clay (dry soil) 25 30 copies, 8 copies, 6 kaolin cement 3 6 copies, 3.5 copies, 1 curing agent early strength agent 0.5 1.5, organic 0.01 0.1 stabilizer and water 55 60. The present invention, the curing agent is added in the clay cement grout in early strength agent, stabilizer, the clay slurry poor bond has become a kind of condensation cut-off time is short, anti erosion ability, good fluidity and simple construction and cheap corrosion clay cement slurry, cement slurry to solve poor fusion in Embankment Consolidation dam reinforcement, and the existence of boundary, in geotechnical engineering, the foundation of water plugging anti sloughing antisettling engineering quality and reliability problems.

【技術實現步驟摘要】
一種防滲抗蝕水泥-粘土固化漿液及其制備方法
本專利技術涉及水利水電學科巖土工程材料的
，具體是涉及一種防滲抗蝕水泥-粘土固化漿液及其制備方法，屬于灌漿材料
，適用于水庫、山塘、堤防、尾礦壩等工程的防滲或充填加固處理。
技術介紹
我國大大小小的山塘、水庫、堤防大多修建于上世紀60年代前后，鑒于當時的物力財力和技術水平，壩體大多采用土壩。由于歷史原因當時水利工程壩基清基質量差，壩體填筑材料填筑質量差，并存在白蟻老鼠啃噬隱患，加之年久失修，均滲漏嚴重，有的甚至形成了管涌，嚴重危及水利經濟與民生發展，山塘、水庫、堤防治理已刻不容緩。面對如此嚴峻的形勢，我國提出要加快推進水利科技創新。一般情況下，在土石壩中存在細小或中等以上裂隙時，常采用水泥-粘土漿或水泥漿進行壩體加固或止水堵漏；目前雖然對水泥漿或水泥-粘土漿劈裂灌漿技術研究較多，但仍存在較多問題。普通水泥漿液的凝固時間較短、強度高，但可灌性差，成本高，彈性模量較高，硬化水泥漿液結石體脆性大、收縮大，與周邊的壩體土很難相適應，不能適應較大的變形而引起應力集中，產生拉應力，容易形成新的裂縫，在相對柔性的壩體注漿中質量難以保證，普通水泥漿液難以滿足實際要求，需要對普通水泥漿液進行改良。此外，為解決土石壩的滲漏現象，常采用灌漿技術進行堵漏止水處理。常規土石壩壩體灌漿材料采用粘土漿，粘土漿凝結時間長，加上需要分段多次復灌，兩次灌漿時間至少5天，生產效率極低。為了加速漿液凝固，摻入適當的水泥，小的摻量效果不明顯，大的摻量普通水泥灌漿，存在水泥顆粒較粗、流動性差、漿液-土體固結邊界融合性差，容易產生新的裂縫等問題。再者，傳統水泥-粘土漿液，其主要成分為粘土、水泥，再加上水玻璃等添加劑，在進行地下（如土石壩、堤壩等）防滲處理時，由于地下水的稀釋、流動、沖刷等，導致漿液容易順縫跑，增加了灌漿難度，雖然相對普通水泥漿液彈性模量有所降低，但仍存在土壩與漿液相容性差的問題，且易離析、凝固速率不可控、凝固后體積收縮大、工程成本高等困難，影響施工效果，提高了施工成本，給壩體灌漿帶來了一定的困難。隨著經濟的發展，國內對環保的重視程度越來越高，環保制度越來越規范，對工業副產品的要求越來越嚴格。因此，國內外學者紛紛認識到對粉煤灰、礦渣、赤泥等工業副產品在混凝土中的回收利用研究較多，而在灌漿材料領域研究相對較少。
技術實現思路
針對現有技術的上述技術問題，本專利技術的目的是提供一種防滲抗蝕水泥-粘土固化漿液及其制備方法，在粘土-水泥漿液中加入固化劑、早強劑、穩定劑后，使粘結較差的粘土漿液成為一種具有凝結時間短、抗地下水沖刷能力強、抗鹽侵蝕能力強、流動性好且施工簡單而廉價的防滲抗蝕粘土固化漿液，解決了水泥漿液在土石壩中固結邊界融合性差，粘土漿液短時間內難以固結，以及巖土工程中存在的地基加固、止水堵漏、防塌防沉的工程質量與可靠性等難題。為達到上述目的，本專利技術是通過以下技術方案實現的：一種防滲抗蝕水泥-粘土固化漿液，以重量份數計，由以下原料組成：普通粘土（干土）25-30份高嶺土6-8份水泥3-6份固化劑1-3.5份早強劑0.5-1.5份有機類穩定劑0.01-0.1份水55-60份。所述的普通粘土采用粘粒含量＞25%的粘土為基本原料。所述的高嶺土不低于1250目，二氧化硅含量不少于52%。所述的水泥為P.O42.5的普通硅酸鹽水泥。所述的固化劑為活性氧化硅和工業廢渣研磨成通過80目篩的混合料，摻入激發劑石灰，混合均勻；所述的工業廢渣為粉煤灰、赤泥或礦粉中的一種或幾種。所述的活性氧化硅為0.1-0.5份，所述的石灰為0.5-1份，所述的工業廢渣為1-3份。所述的早強劑為氯化鈣、三乙醇胺、硅酸鈉、硫酸鈣或硫酸鋁鉀中的一種或幾種。所述的有機類穩定劑為聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、鈉羥甲基纖維素或丙烯酸納中的一種或幾種。所述防滲抗蝕水泥-粘土固化漿液的粘度為21～52s。一種防滲抗蝕水泥-粘土固化漿液的制備方法，包括以下步驟：（1）將活性氧化硅和工業廢渣研磨一定時間，過60-100目篩，形成混合料；（2）在混合料中摻入激發劑石灰，攪拌至均勻，形成固化劑；（3）將粘土、高嶺土同時放入攪拌機中，加入水，慢速攪拌5min，生成1.25-1.4g/cm3的粘土漿，然后加入水泥攪拌1min至均勻，形成水泥-粘土漿；（4）向水泥-粘土漿中直接加入固化劑和早強劑，攪拌均勻，再加入已溶解的穩定劑，快速攪拌50-60s，即生成可用的防滲抗蝕粘土固化漿液。本專利技術的防滲抗蝕水泥-粘土固化漿液及其制備方法，與現有技術相比具有如下有益效果：1、抗滲和耐久性效果明顯。一般的粘土漿液或水泥-粘土漿液膨脹性不明顯，收縮大；本專利技術摻入硫酸鹽類材料，為生成難溶于水、膨化系數較大的鈣礬石晶體提供條件，在同樣配比、同等條件下，本專利技術的膨脹效果明顯，從而使漿液結石體更為密實，起到更好的抗滲和耐久性效果。2、良好的流變性能。本專利技術的固化漿液流動性較好，可以調整流動性參數來使其符合現場實際操作要求。3、良好的穩定性。本專利技術的水泥-粘土固化漿液在拌入大量水后不易發生離析現象，穩定性好，在地下水條件下能起到止水的效果，且流失較少，從而節約了注漿成本。4、節約成本?？墒褂檬┕がF場滿足要求的粘土為基本原料，節約材料成本和運輸成本；此外，使用粉煤灰、赤泥或礦粉等工業廢渣作為固化劑原料，既可變廢為寶，又低碳環保，成本相對較低，在同等條件下可節約灌漿材料中固化劑的成本。5、凝結時間可調，滿足要求。水泥-粘土固化漿液根據施工要求，初凝時間從幾十分鐘到十幾小時可調。6、變形協調性好。水泥-粘土固化漿液凝固后與壩體土土性接近，具有變形一致性好，減少拉裂裂縫。7、操作簡單，無特殊操作要求，現場施工方便。具體實施方式下面結合具體實施例對本專利技術作進一步的說明，但本專利技術的保護范圍并不限于此。實施例1實施例1的防滲抗蝕水泥-粘土固化漿液，原料配比（100份為基數）為粘粒含量26.2%的普通粘土（干土）25份、高嶺土6.5份、P.O42.5的普通硅酸鹽水泥6份、固化劑（活性氧化硅、II級粉煤灰、石灰）1.8份、早強劑（氯化鈣、三乙醇胺、硅酸鈉、硫酸鈣、硫酸鋁鉀）0.65份、有機類穩定劑（聚丙烯酰胺）0.05份和水60份。材料重量份數（100份為基數）的組分具體如下：普通粘土（干土）25份高嶺土6.5份P．O42.5普通硅酸鹽水泥6份活性氧化硅0.3份II級粉煤灰1份石灰0.5份氯化鈣0.2份三乙醇胺0.05份硅酸鈉0.1份硫酸鋁鉀0.1份硫酸鈣0.2份聚丙烯酰胺0.05份水60份將活性氧化硅和II級粉煤灰在球磨機中研磨10min，過80目篩，形成混合料，在混合料中摻入激發劑石灰，攪拌至均勻，形成固化劑；然后將普通粘土、高嶺土同時放入攪拌機中，加入水，攪拌5min，生成粘土漿，密度為1.287g/cm3，然后加入P.O42.5普通硅酸鹽水泥，攪拌1min形成水泥-粘土漿；向水泥-粘土漿中直接加入已稱好的固化劑、氯化鈣、三乙醇胺、硅酸鈉、硫酸鈣、硫酸鋁鉀，攪拌均勻，再加入溶解的聚丙烯酰胺，快速攪拌60s。生成的水泥-粘土固化漿液粘度為35s，標準養護條件下初凝時間960min，終凝時間1440min，析水率0.2%，標準養護7d后無側限抗壓強度為151kPa，剪切強度c=32kPa本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種防滲抗蝕水泥?粘土固化漿液，其特征在于以重量份數計，由以下原料組成：普通粘土（干土）??25?30份高嶺土??????????6?8份水泥????????????3?6份固化劑??????????1?3.5份早強劑??????????0.5?1.5份有機類穩定劑????0.01?0.1份水??????????????55?60份。

【技術特征摘要】
1.一種防滲抗蝕水泥-粘土固化漿液，其特征在于以重量份數計，由以下原料組成：普通粘土（干土）25-30份高嶺土6-8份水泥3-6份固化劑1-3.5份早強劑0.5-1.5份有機類穩定劑0.01-0.1份水55-60份。2.如權利要求1所述的防滲抗蝕水泥-粘土固化漿液，其特征在于：所述的普通粘土采用粘粒含量＞25%的粘土為基本原料。3.如權利要求1所述的防滲抗蝕水泥-粘土固化漿液，其特征在于：所述的高嶺土不低于1250目，二氧化硅含量不低于52%。4.如權利要求1所述的防滲抗蝕水泥-粘土固化漿液，其特征在于：所述的水泥為P.O42.5的普通硅酸鹽水泥。5.如權利要求1所述的防滲抗蝕水泥-粘土固化漿液，其特征在于：所述的固化劑為活性氧化硅和工業廢渣研磨成通過80目篩的混合料，摻入激發劑石灰，混合均勻；所述的工業廢渣為粉煤灰、赤泥或礦粉中的一種或幾種。6.如權利要求5所述的防滲抗蝕水泥-粘土固化漿液，其特征在于：所述的活性氧化硅為0.1-0.5份，所述的石灰為0.5-1份，所述的工業廢渣...

【專利技術屬性】
技術研發人員：史燕南，李紅文，張超杰，陶加杰，江曉益，陳星，許小杰，吳文華，俞炯奇，楊煒，
申請(專利權)人：浙江廣川工程咨詢有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江,33