一種水泥膏漿及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種水泥膏漿，包括水泥、水和外加劑，其中所述外加劑包括生物膠增粘劑和聚羧酸減水劑；同時公開了制備上述水泥膏漿的方法，工藝步驟包括：1）將包含生物膠增粘劑和聚羧酸減水劑的外加劑加入到第一批水中，溶解，形成外加劑溶液；2）將水泥和第二批水混合、攪拌，制備水泥漿；3）將水泥漿與外加劑溶液混合、攪拌，混勻，即得。本發明專利技術的水泥膏漿兼具高觸變和抗水兩種優異性能，適用于大孔隙地層（如巖溶空洞、巖體寬大裂隙、堆石體等）中的灌漿。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及灌漿
，具體涉及ー種用于寬大裂隙注漿的水泥膏漿及其制備方法。
技術介紹
寬大裂隙注漿是灌漿施工中最常見的技術難題之一。工程實踐中，寬大裂隙常伴隨著動水，對灌漿效果和成本影響很大。為解決這ー問題，以往多采用普通水泥膏漿進行處理，即在水泥漿中摻入大量的粘土、膨潤土、粉煤灰等摻合料及少量外加劑而構成的低水灰比的膏狀漿液，其基本特征是膏漿的剪切屈服強度值大于其本身重力的影響。但普通水泥膏漿的塑性較大，且不具有抗水能力，在水下尤其是動水條件下，普通膏漿易被水流沖釋，難以達到堵漏目的。在實際運用中，水泥膏漿還存在其他不足，即速凝膏漿較大的剪切屈服強度依靠摻入較多的粘土、膨潤土、粉煤灰等摻合料來實現，因此膏漿的膨潤土用量很大，膨潤土存在潤脹和高速攪拌的過程，在實際施工中膨潤土漿的制漿過程存在較大壓力，同時增加了施工エ序和施工的復雜度；此外，鋁酸鹽水泥與普硅水泥混合，凝結時間對溫度、攪拌均勻度、摻入量等因素都比較敏感，反應時間難以精確控制，不利于大漏量動水地層的堵漏。因此現有技術中水泥膏漿的可操作性和灌漿效果都有待改善。
技術實現思路
·為克服上述現有技術中存在的不足，本專利技術提供了ー種水泥膏漿，其以生物膠增粘劑和聚羧酸減水劑為組·成核心，輔之以早強劑、促凝劑和保水劑等共同組成水泥膏漿外加劑，通過和普通水泥漿混合、攪拌、混勻制得，該水泥膏漿兼具高觸變和抗水兩種優異性能，適用于大孔隙地層(如巖溶空洞、巖體寬大裂隙、堆石體等)中的灌漿；此外，本專利技術還公開了制備上述水泥膏漿的方法。為實現本專利技術的上述目的，本專利技術的水泥膏漿包括:水泥、水和外加劑；其中所述外加劑包括生物膠增粘劑和聚羧酸減水劑。本專利技術水泥膏漿的制備方法包括如下エ藝步驟:I)將包含生物膠增粘劑和聚羧酸減水劑的外加劑加入到第一批水中，溶解，形成外加劑溶液；2)將水泥和第二批水混合、攪拌，制備水泥漿；3)將水泥漿與外加劑溶液混合、攪拌，混勻，即得。其中，步驟I)中所述外加劑的重量與第一批水的體積之比為0.02:1 0.08:1，優選為0.04:1 ;步驟2)中所述水與水泥的重量份配比為0.45:1 0.5:1。進ー步，步驟I)中所述生物膠增粘劑包括黃原膠和/或維蘭膠，所述生物膠增粘劑和所述聚羧酸減水劑的重量份配比優選為0.5:1 2.0:1 ;進ー步，步驟3)中所述外加劑溶液與水泥漿的體積之比為1:10 1:20，優選為1:17 1:19，進ー步優選為1:18。優選地，步驟I)中所述外加劑還包括促凝劑和保水劑；所述促凝劑包括硅酸鈉、硅酸鉀、硫酸鋁、硝酸鈉、硝酸鈣或硫酸鈉中的ー種或多種；所述保水劑包括聚丙烯酸鹽。與現有技術相比，本專利技術的水泥膏漿及其制備方法具有如下優點:I)本專利技術的水泥膏漿通過添加包括以生物膠增粘劑和聚羧酸減水劑為核心，輔之以早強劑、促凝劑和保水劑等組成的外加劑，使得水泥膏漿兼具高觸變和抗水兩種優異性倉泛;2)本專利技術的水泥膏漿避免了粘土、膨潤土、粉煤灰等的摻入，避免了傳統施工中因膨潤土用量大，在施工中帶來較大壓力，同時使施工エ序簡便且復雜度降低；3)本專利技術的水泥膏漿具有優良的理化性能指標:初凝時間10 12h，終凝時間13 15h，3d抗壓強度不小于5MPa，28d抗壓強度不小于IOMPa ；4)本專利技術水泥膏漿的制備方法采用先將外加劑溶解，再制備普通水泥漿，最后將水泥漿與外加劑溶液混合、攪拌，混勻后制得最終產物的制備エ序，簡單方便，實用且易操作；5)本專利技術水泥膏漿的灌注不需要特殊設備，常規的雙桶攪拌機和3SNS泵完全可以滿足制漿，灌漿エ藝亦不需要調整，純壓式或孔ロ循環式均可滿足要求。下面結合附圖對本專利技術的水泥膏漿及其制備方法作進ー步詳細的說明。附圖說明圖1是本專利技術水泥膏 漿的制備エ藝流程圖。具體實施方式 本專利技術的水泥膏漿包括水泥、水和外加劑，其中外加劑包括生物膠增粘劑和聚羧酸減水劑，兩者構成外加劑的核心組分且比例在一定范圍內可調節，得到不同流動性和抗水能力的系列漿材。下面結合實施例對本專利技術水泥膏漿及其制備方法作進ー步詳細的說明。實施例一1、設備、原料和エ藝設備:常規的雙桶攪拌機和3SNS泵；原料:外加劑(由黃原膠增粘劑和聚羧酸減水劑組成)；水；水泥；エ藝:純壓式或孔ロ循環式，灌漿エ藝不需要調整。2、制備方法I)將外加劑(由黃原膠增粘劑和聚羧酸減水劑組成)一袋0.2kg放入IOL水中溶解，形成外加劑溶液，而后加入到雙桶低速攪拌機中的下桶中；2)將水灰比為0.45:1的水泥和水混合、攪拌，制備得到180L水泥漿后放入雙桶低速攪拌機的上桶中；或者將制備好的水灰比為0.45:1的純水泥漿180L放入雙桶低速攪拌機的上桶中；3)開啟攪拌機，將上桶的180L水泥漿加入到下桶的外加劑溶液中，進行攪拌，混勻，即得，漿液將經歷ー個由稀變稠再變稀的過程，待二次變稀后，即得到高觸變抗水膏漿。采用NDJ — 4旋轉粘度計測定制備的高觸變抗水水泥膏漿的流變參數；依照GB1346-89標準，采用ISO標準法維卡儀進行測定水泥膏漿凝結時間測定。力學性能試驗主要包括不同齡期固結體的抗壓強度。測定結果如表1、表2所示。實施例ニ1、設備、原料和エ藝設備:常規的雙桶攪拌機和3SNS泵；原料:外加劑(由維蘭膠增粘劑和聚羧酸減水劑組成)；7jC ;水泥；エ藝:純壓式或孔ロ循環式，灌漿エ藝不需要調整。2、制備方法I)將外加劑(由維蘭膠增粘劑和聚羧酸減水劑組成)一袋0.4kg放入IOL水中溶解，形成外加劑溶液，而后加入到雙桶低速攪拌機中的下桶中；2)將水灰比為0.5:1的水泥和水混合、攪拌，制備得到170L水泥漿后放入雙桶低速攪拌機的上桶中；或者將制備好的水灰比為0.5:1的純水泥漿170L放入雙桶低速攪拌機的上桶中；3)開啟攪拌機，將上桶的170L水泥漿加入到下桶的外加劑溶液中，進行攪拌，混勻，即得，漿液將經歷ー個由稀變稠再變稀的過程，待二次變稀后，即得到高觸變抗水膏漿。制備的高觸變抗水水泥膏漿的性能測試結果如表1、表2所示。實施例三1、設備、原料和エ藝設備:常規的雙桶攪拌機和3SNS泵；原料:外加劑(由黃原膠增粘劑、維蘭膠增粘劑和聚羧酸減水劑組成)；水 ;水泥；エ藝:純壓式或孔ロ循環式，灌漿エ藝不需要調整。2、制備方法I)將外加劑(由黃原膠增粘劑、維蘭膠增粘劑和聚羧酸減水劑組成)一袋0.8kg放入IOL水中溶解，形成外加劑溶液，而后加入到雙桶低速攪拌機中的下桶中；2)將水灰比為0.45:1的水泥和水混合、攪拌，制備得到190L水泥漿后放入雙桶低速攪拌機的上桶中；或者將制備好的水灰比為0.45:1的純水泥漿190L放入雙桶低速攪拌機的上桶中；3)開啟攪拌機，將上桶的190L水泥漿加入到下桶的外加劑溶液中，進行攪拌，混勻，即得，漿液將經歷ー個由稀變稠再變稀的過程，待二次變稀后，即得到高觸變抗水膏漿。制備的高觸變抗水水泥膏漿的性能測試結果如表1、表2所示。實施例四1、設備、原料和エ藝設備:常規的雙桶攪拌機和3SNS泵；原料:外加劑(由黃原膠增粘劑、維蘭膠增粘劑、聚羧酸減水劑、硅酸鈉促凝劑和聚丙烯酸鈉保水劑組成)；水；水泥。エ藝:純壓式或孔ロ循環式，灌漿エ藝不需要調整；2、制備方法I)將外加劑(由黃原膠增粘劑、維蘭膠增粘劑、聚羧酸減水劑、硅酸鈉促凝劑和聚丙烯酸鈉保水劑組成)一袋本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種水泥膏漿，其特征在于，包括：水泥、水和外加劑；其中所述外加劑包括生物膠增粘劑和聚羧酸減水劑。

【技術特征摘要】
1.ー種水泥膏漿，其特征在于，包括: 水泥、水和外加劑；其中 所述外加劑包括生物膠增粘劑和聚羧酸減水劑。2.ー種水泥膏漿的制備方法，其特征在于，包括如下エ藝步驟: 1)將包含生物膠增粘劑和聚羧酸減水劑的外加劑加入到第一批水中，溶解，形成外加劑溶液； 2)將水泥和第二批水混合、攪拌，制備水泥漿； 3)將水泥漿與外加劑溶液混合、攪拌，混勻，即得。3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟I)中所述外加劑的重量與第一批水的體積之比為0.02:1 0.08:1 ;步驟2)中所述水與水泥的重量份配比為0.45:1 0.5:1 o4.根據權利要求2或3所述的制備方法，其特征在于，步驟I)中所述外加劑的重量與第一批水的體積之比為0.04:1。5.根據權利要求2或3...

【專利技術屬性】
技術研發人員：肖恩尚，
申請(專利權)人：中國水電基礎局有限公司，
類型：發明
國別省市：