專利名稱：粘土固化漿液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及各種地下工程與高層建筑深基坑的防滲注漿技術(shù)領(lǐng)域。
國內(nèi)粘土類漿液主要為粘土水泥漿或水泥粘土漿液，其主要成分基本上為粘土、水泥，再加上水玻璃等附加劑，而粘土固化漿液主要成分為粘土、水泥、水玻璃、專用固化劑，其中水玻璃是漿液的一種主要成分，專用固化劑則是附加劑，然而粘土固化漿液所具有的一切優(yōu)點(diǎn)全在于專用固化劑的作用。我國對水泥粘土漿(或粘土水泥漿)研究較多，并且有許多注漿成功的例子，但對粘土固化漿液則研究的較少，很少見報道，所報道的也僅是一些有關(guān)的綜敘性的報道，均未涉及粘土固化漿液的配方及詳細(xì)的應(yīng)用實(shí)例，英國專利EP428431敘述了一種用于管道水力輸送的漿液穩(wěn)定劑；日本專利JP63021248介紹的是鉆井泥漿固結(jié)劑，用來沉淀泥漿中的固體顆粒，固結(jié)劑為水泥、水玻璃和一種水溶性纖維醚；英國專利EP219189所敘為一種石油鉆井中所用的防水漿液，主要成分為水膨脹性粘土、非水膨脹填料、水溶性硅酸鹽、膠凝劑、高價離子等，其中膠凝劑的成分在該專利中并未說明；日本專利J52070521為用于固結(jié)土壤的土壤固化劑，主要成分為粘土、水玻璃、酸、水和膠凝控制劑；日本專利J52135512為加固軟弱地層的漿液，主要成分為普通硅酸鹽水泥、活性粘土、石灰、石膏與硬化劑；另一日本專利JP06041533介紹了另一種地層加固劑的成分玻璃質(zhì)細(xì)顆粒、氧化鈣、氫氧化鈉或氫氧化鉀、白碳、粘上與石灰等，用來提高軟弱地層的承載力，以上國外專利均未涉及到粘土固化漿液。
本發(fā)明的目的是提供一種用于各種防滲注漿的粘土固化漿液，它能有效地提高注漿堵水的效率，降低注漿施工的成本。本發(fā)明的目的由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)在普通的粘土--水泥--水玻璃漿液中加入固化劑，使性能低劣的粘土--水泥--水玻璃漿液成為粘土固化漿液，并具有一些特殊的性能。粘土固化漿液的優(yōu)越性能全在于所用固化劑在漿液凝固過程中的催化作用，沒有固化劑則粘土固化漿液的一切優(yōu)越性能就喪失完全了，可以說固化劑是粘土固化漿液的核心技術(shù)。因此，本發(fā)明著眼于篩選與優(yōu)化粘土固化漿液的固化劑及與之相適應(yīng)的粘土固化漿液配方，經(jīng)篩選的粘土固化漿液物質(zhì)組成為(重量％)粘土30～50％；水泥1～15％；水10～30％；水玻璃1～15％；專用固化劑0.05～10％。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的效果與優(yōu)點(diǎn)在于在注漿施工中，常用注漿材料有水泥類漿液(如水泥凈漿，水泥--水玻璃漿等)與粘土水泥漿。
一)粘土固化漿液與水泥類漿液相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1)良好的抗水稀釋性粘土固化漿液能吸收大量的水分而不會發(fā)生分層析水，僅是漿液變稀，但仍能凝固；故能在流動的地下水條件下注漿止水并獲成功，此時漿液流失量小，注漿成本低。
2)良好的流變性能粘土固化漿液流變性較好，并且可以調(diào)整其流變參數(shù)使其符合設(shè)計要求。
3)由于粘土固化漿液采用粘土為基本原料(甚至可以采用施工現(xiàn)場附近的粘土)加上少量水泥、水玻璃與固化劑，因此成本很低，僅為水泥漿的1/2～1/3。
4)粘土固化漿液結(jié)石體早期強(qiáng)度較低，強(qiáng)度增長時間較長，故粘土固化漿液在注漿幾天后仍可進(jìn)行重復(fù)注漿以提高注漿效果。
5)粘土固化漿液液初凝時間根據(jù)配方不同而不同，從幾秒鐘到幾十分鐘可調(diào)。
二)粘土固化漿液與粘土水泥漿液、粘土--水泥--水玻璃漿液相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1)凝結(jié)時間大大縮短粘土固化漿液加入固化劑之后，由于固化劑的催化作用，使得水泥水化反應(yīng)加快，同時水泥與水玻璃、與粘土之間的反應(yīng)也在固化劑的催化作用下加快反應(yīng)，從而表現(xiàn)出漿液的凝結(jié)時間大大縮短(初凝時間從數(shù)小時縮短為幾秒鐘到幾十分鐘，并可調(diào))。
2)漿液結(jié)石體強(qiáng)度大大提高粘土固化漿液在固化劑的催化作用下，整個漿液體系反應(yīng)加快，使得漿液結(jié)石體的強(qiáng)度增加，特別是漿液結(jié)石體早期強(qiáng)度增加較快(12小時強(qiáng)度可達(dá)數(shù)百KPa)，漿液結(jié)石體最終強(qiáng)度可達(dá)數(shù)MPa并可調(diào)。
本發(fā)明的實(shí)施例如下實(shí)例1粘土固化漿液配方(重量％)為粘土45.0％；水泥15.0％；水玻璃9.9％；專用固化劑0.1％。粘土固化漿液的配制過程為首先將粘土制成粘土泥漿，然后向泥漿中加入固化劑與水泥，但固化劑必須在加入水泥之前加入，最后與水玻璃混合，此時粘土固化漿液的初凝時間為45秒，漿液結(jié)石體1小時塑性強(qiáng)度為11.9KPa，4小時為40.0KPa，1天為636.3KPa，2天為1.13MPa，16天為1.64MPa。
實(shí)例2粘土固化漿液配方(重量％)為粘土48.0％；水泥8.0％；水30.0％；水玻璃13.87％；專用固化劑0.13％。粘土固化漿液配制過程同實(shí)例1，此時粘土固化漿液初凝時間為55秒，漿液結(jié)石體1小時塑性強(qiáng)度為7.9KPa，4小時為25.7KPa，1天為520KPa，2天為910.4KPa，18天為3.5MPa。
實(shí)例3粘土固化漿液配方粘土40.0％；水泥12.0％；水30.0％；水玻璃15.0％；專用固化劑3.0％。粘土固化漿液配制過程同實(shí)例2，此時粘土固化漿液初凝時間為50秒，漿液結(jié)石體1小時塑性強(qiáng)度為3.29KPa，4小時為43KPa，1天為294KPa，2天為1.94MPa，18天為4.4KPa。
權(quán)利要求
1.一種粘土固化漿液，其特征在于各物質(zhì)組成重量百分比為粘土30～50％，水泥1～15％，水玻璃1～15％，水10～30％，專用固化劑0.05～10.0％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘土固化漿液，其特征在于先向粘土泥漿中加入專用固化劑，然后再加入水泥，最后加入水玻璃。
全文摘要
在地下水注漿防治施工中因粘土水泥類漿液凝結(jié)時間長,漿液結(jié)石體早期強(qiáng)度很低,不適應(yīng)于流動的地下水條件下注漿止水,而粘土固化漿液則能解決在地下水流動狀態(tài)下注漿時漿液流失量大的問題,其中專用固化劑則起了主要作用。粘土固化漿液的配方為:粘土30～50%;水泥1～15%;水玻璃1～15%;水10～30%;專用固化劑0.05～10.0%,其主要用于各種地下工程,水庫堤壩注漿止水與高層建筑深基坑注漿止水開挖支護(hù)等注漿施工。
文檔編號C09K17/00GK1184837SQ9611782
公開日1998年6月17日 申請日期1996年12月13日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月13日
發(fā)明者王星華, 高渠清 申請人:西南交通大學(xué)