粘土固化漿液固化劑的製作方法
2023-10-23 13:07:42 2
專利名稱：：粘土固化漿液固化劑的製作方法
技術領域：
：本發明涉及地下工程的防滲注漿
技術領域：
，特別涉及粘土固化漿液的固化注漿
技術領域：
。國內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、固化劑，其中水玻璃是漿液的一種主要成分，固化劑則是附加劑。我國對水泥粘土漿(或粘土水泥漿)研究較多，並且有許多注漿成功的例子，粘土固化漿液則研究的較少，粘土固化漿液固化劑則更加未見報導。英國專利EP428431敘述了一種用於管道水力輸送的漿液穩定劑；日本專利JP63021248介紹的是鑽井泥漿固結劑，用來沉澱泥漿中的固體顆粒，固結劑為水泥、水玻璃和一種水溶性纖維醚；英國專利EP219189所敘為一種石油鑽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、水溶性矽酸鹽、膠凝劑、高價離子等，其中膠凝劑的成分在該專利中並未說明；日本專利J52070521為用於固結土壤的土壤固化劑，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，主要成分為普通矽酸鹽水泥、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細顆粒、氧化鈣、氫氧化鈉或氫氧化鉀、白碳、粘土與石灰等，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與固化劑。本發明的目的是提供一種粘土固化漿液固化劑，它能有效地加快粘土固化漿液的凝固速度，提高漿液結石體的早期強度。本發明的目的由以下技術方案實現在普通的粘土--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，並具有一些特殊的性能。粘土固化漿液的優越性能全在於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越性能就完全喪失了，可以說固化劑是粘土固化漿液的核心技術。因此，本發明著眼於篩選與優化粘土固化漿液的固化劑的配方，經篩選的粘土固化漿液固化劑配方(重量％)如下表粘土固化漿液固化劑的特徵在於鋁酸鹽重量百分比含量為85～95％；硫酸鹽重量百分比含量為90～98％；氟矽酸鹽重量百分比含量為90～98％；氧化鋁重量百分比含量為45～90％。本發明與現有技術相比所具有的效果與優點在於在注漿施工中，常用注漿材料為水泥類漿液(如水泥淨漿，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點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並獲成功，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，並且可以調整其流變參數使其符合設計要求。3)由於粘土固化漿液採用粘土為基本原料(甚至可以採用施工現場附近的粘土)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)粘土固化漿液結石體早期強度較低，強度增長時間較長，故粘土固化漿液在注漿幾天後仍可進行重複注漿以提高注漿效果。5)粘土固化漿液液初凝時間根據配方不同而不同，從幾秒鐘到幾十分鐘可調。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，具有以下優點1)凝結時間大大縮短粘土固化漿液加入固化劑之後，由於固化劑的催化作用，使得水泥水化反應加快，同時水泥與水玻璃、與粘土之間的反應也在固化劑的催化作用下加快反應，從而表現出漿液的凝結時間大大縮短(初凝時間從數小時縮短為幾秒鐘到幾十分鐘，並可調)。2)漿液結石體強度大大提高粘土固化漿液在固化劑的催化作用下，整個漿液體系反應加快，使得漿液結石體的強度增加，特別是漿液結石體早期強度增加較快(12小時強度可達數百KPa)，漿液結石體最終強度可達數MPa並可調。本發明的實施例如下實例1固化劑配方用此固化劑配方配製粘土固化漿液時其配方(重量％)為粘土30～50％；水泥1～15％；水玻璃1～15％；水10～30％；固化劑0.05～10％，此時粘土固化漿液的初凝時間為45秒，漿液結石體1小時塑性強度為11.9KPa，4小時為40.0KPa，1天為636.3KPa，2天為1.13MPa，16天為1.64MPa。實例2固化劑配方用此固化劑配方配製粘土固化漿液所需的配比(重量％)為粘土30～50％；普通水泥1～15％；水玻璃1～15％；水10～30％；固化劑0.05～10％，此時粘土固化漿液初凝時間為55秒，漿液結石體1小時塑性強度為7.9KPa，4小時為25.7KPa，1天為520KPa，2天為910.4KPa，18天為3.5MPa。實例3固化劑配方用此固化劑配方配製粘土固化漿液所需的配比(重量％)為粘土3～50％；普通水泥1～15％；水玻璃1～15％；水10～30％；固化劑0.05～10％，此時粘土固化漿液初凝時間為50秒，漿液結石體1小時塑性強度為3.29Ka，4小時為43KPa，1天為294KPa，2天為1.94MPa，18天為4.4KPa。權利要求1.一種粘土固化漿液固化劑，其特徵在於化學成分(重量％)為2.根據權利要求1所述的粘土固化漿液固化劑，其特徵在於鋁酸鹽重量百分比含量為85～95％；硫酸鹽重量百分比含量為90～98％；氟矽酸鹽重量百分比含量為90～98％；氧化鋁重量百分比含量為45～90％。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時間長,漿液結石體早期強度很低,不適應於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下注漿時漿液流失量大的問題,其中固化劑則起了主要作用。固化劑主要成分為:鋁酸鹽30～50%;硫酸鹽5～20%;矽酸鹽5～15%;氟矽酸鹽1～5%;氧化矽1～10%;氧化鈣1～10%;氧化鋁1～10%。主要用於各種地下工程,堤壩防滲注漿,深基坑注漿止水等注漿施工時粘土固化漿液的配製。文檔編號C09K17/00GK1184838SQ9611782公開日1998年6月17日申請日期1996年12月13日優先權日1996年12月13日發明者王星華,高渠清申請人:西南交通大學