專利名稱：：防滲墻墻體漿材與造墻工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于地下防滲工程領(lǐng)域，具體涉及一種防滲墻墻體漿材與造墻工藝。技術(shù)背景20世紀(jì)6080年代，我國防滲墻墻體材料主要采用普通混凝土(或鋼筋混凝土)、粘土混凝土和粉煤灰混凝土等剛性材料，這些混凝土材料抗壓強(qiáng)度高(535MPa),彈性模量大(1500032000MPa),適合于作防滲、擋土和承重等共同作用的地下墻體。若僅用于防滲作用，采用剛性材料作為墻體其工程造價(jià)過高(6001200元/m2)，且剛性混凝土在地基土水平力作用下，易發(fā)生局部開裂現(xiàn)象，致使抗?jié)B能力反而降低。到了20世紀(jì)80年代，我國防滲墻墻體材料有了重大創(chuàng)新。塑性混凝土、自凝灰漿等柔性墻體材料不斷問世。這類柔性的墻體材料因含有粘土、粉煤灰、水玻璃以及其它外加劑，槳材固結(jié)后呈現(xiàn)很大的塑性，其抗壓強(qiáng)度較低(0.15MPa)、彈性模量小于2000MPa，即墻體強(qiáng)度指標(biāo)與防滲墻周圍地基土比較接近，墻體受力后與地基土的協(xié)調(diào)變形能力強(qiáng)，不易出現(xiàn)開裂。加之抗?jié)B性能好(單位吸水率co《l(recm/s)、工程造價(jià)較低U20400元/邁2)，與剛性墻體材料相比，單純用作防滲的墻體，柔性墻體材料有很大的發(fā)展?jié)摿?。塑性混凝土防滲墻其成墻工藝是在槽段丌挖過程中，向槽內(nèi)注入護(hù)壁用泥漿(也稱之為穩(wěn)定液)；在成槽作業(yè)結(jié)束時(shí)，通過泵入法將塑性混凝土拌合物送入槽內(nèi)，并將槽內(nèi)的既有泥漿置換掉。塑性混凝土防滲墻不僅工藝復(fù)雜，也不能利用槽內(nèi)既有的泥槳，漿材配制成本高，泥漿浪費(fèi)嚴(yán)重，且槽段連接質(zhì)量較差。自凝灰漿防滲墻，是用水泥、膨潤土、緩凝劑和水配制而成的一種漿液，在地下連續(xù)墻開挖過程中，它起護(hù)壁泥漿的作用，槽孔開挖完成后，漿液自行凝結(jié)成低強(qiáng)度的柔性墻體。由于防滲墻槽段開挖時(shí)間的不確定性，往往在單元槽段未開挖完，槽內(nèi)的灰漿已發(fā)生凝結(jié)固化。因此，自凝灰漿防滲墻不便于現(xiàn)場施工，且墻體材料的抗?jié)B性較差。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的之一在于提供一種低成本、無污染、抗?jié)B性能好的防滲墻墻體漿材。本發(fā)明的另一目的是提供一種工藝簡單的防滲墻造墻工藝。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一目的的技術(shù)方案是一種防滲墻墻體漿材，包括護(hù)壁用泥漿和固化用原始灰漿；其中護(hù)壁用泥漿具有下述重量份的組分膨潤土或粘土30150份、純堿112份、選擇性絮凝劑0.11.5份、降失水劑0.58.0份、水860980份；固化用原始灰漿具有下述重量份的組分硅酸鹽水泥180400份、砂子100500份、粉煤灰25120份、水玻璃1680份、阻聚型減水劑0.22.0份、交聯(lián)劑0.11.0份、水80~240份。其中的水玻璃組分分兩次加入制備灰漿時(shí)加入40%~60%，剩余的60%40%在槽段造孔完畢后加入。所述護(hù)壁用泥漿和固化用原始灰漿單位配方的混合體積比為0.5:10.9:1。所述護(hù)壁用泥漿中的選擇性絮凝劑為分子量大于150萬、水解度在30%左右的水解聚丙烯酰胺；降失水劑為鈉羧甲基纖維素或者水解聚丙烯腈。所述固化用原始灰漿中的阻聚型減水劑為萘磺酸鹽類縮聚物或者鐵絡(luò)木質(zhì)素磺酸鹽；交聯(lián)劑為無機(jī)鋁鹽，優(yōu)選硫酸鋁。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明另一目的的技術(shù)方案是一種造墻工藝，其特征在于具有以下步驟-①在防滲墻的單元槽段開挖過程中，向槽內(nèi)注入護(hù)壁用泥漿；②在單元槽段的成槽施工末期，逐步往槽內(nèi)泥漿中摻加固化用原始灰漿，在成槽機(jī)挖土作業(yè)時(shí)實(shí)現(xiàn)槽內(nèi)既有泥漿和固化用原始灰漿的初次混合；所述護(hù)壁用泥漿具有下述重量份的組分膨潤土或粘土30150份、純堿112份、選擇性絮凝劑0.11.5份、降失水劑0.58.0份、水860980份；所述固化用原始灰漿具有下述重量份的組分硅酸鹽水泥180~400份、砂子100500份、粉煤灰25120份、水玻璃840份、阻聚型減水劑0.22.0份、交聯(lián)劑O.11.0份、水80240份；③在槽段造孔完畢后，再加入水玻璃840份，經(jīng)機(jī)械攪拌或者壓縮空氣攪拌后實(shí)現(xiàn)槽內(nèi)所有漿液的最終均勻混合，在凝結(jié)固化時(shí)間內(nèi)形成防滲墻的墻體。所述凝結(jié)固化時(shí)間《24h。本發(fā)明的積極效果是(1)本發(fā)明的這種基于護(hù)壁用泥漿的柔性防滲墻墻體新材料與目前已有的同類材料(塑性混凝土)相比，其成槽作業(yè)的廢泥漿無需排放、就地處理造墻，具有優(yōu)良的防滲性能、凝結(jié)時(shí)間可控性強(qiáng)、抗壓強(qiáng)度及彈性模量適宜、有較好抗侵蝕性能和與地基的協(xié)調(diào)變形能力、后期強(qiáng)度穩(wěn)定、成本低且無污染，灰漿固化制攪造墻工藝便于現(xiàn)場操作，適用范圍廣泛。(2)本發(fā)明的固化用原始灰漿中采用無機(jī)鋁鹽特別是硫酸鋁作為交聯(lián)劑，由于它能對泥漿中的聚丙烯酰胺和水解聚丙烯腈起到交聯(lián)凝結(jié)作用，保證了墻體的柔韌性。(3)本發(fā)明的造墻工藝在泥漿和灰漿初次混合時(shí)只加入一部分水玻璃，這樣可以避免漿液過早凝結(jié)，等到槽段造孔完畢后，再加入剩余的水玻璃，并在凝結(jié)固化時(shí)間內(nèi)形成墻體。(4)本發(fā)明中的防滲墻成槽所用泥漿，其性能指標(biāo)是密度《l,28g/cm3、漏斗粘度2050s、動(dòng)失水量《28ml/30min、動(dòng)切力1.54.5Pa、動(dòng)塑比0.48左右，具有良好剪切稀釋性和固壁作用。(5)本發(fā)明形成的防滲墻墻體的性能指標(biāo)是密度1.31.7g/cm3，凝結(jié)墻體28d抗壓強(qiáng)度0.31.5MPa、彈性模量50800MPa、抗剪強(qiáng)度0.100.45MPa、單位吸水率"《10m/s(相當(dāng)于滲透系數(shù)為nX1(T6nX10-8cm/s);新拌混合漿液失去流動(dòng)性時(shí)間》4h,凝結(jié)固化時(shí)間《24h。具體實(shí)施方式(實(shí)施例l)護(hù)壁用不分散低固相優(yōu)質(zhì)膨潤土泥漿的組分及含量為(單位kg/m3):膨潤土70、純堿2.5、水解聚丙烯酰胺0.16、水解聚丙烯腈1.5、水940。固化用原始灰漿的組分及含量為(按制作11113防滲墻體積計(jì)算，單位kg/m3、425號普通硅酸鹽水泥240、砂子120、粉煤灰35、水玻璃20、萘磺酸鹽類縮聚物1.2、硫酸鋁0.3、水108。使用0.6加3的護(hù)壁用泥漿和lmS的固化用原始灰漿(單位配方)混合可制作出lm3的防滲墻。具體制作步驟為在防滲墻的單元槽段開挖過程中，向槽內(nèi)注入護(hù)壁用泥叛；在單元槽段的成槽施工末期，逐步往槽內(nèi)泥槳中摻加固化用原始灰漿，在成槽機(jī)挖土作業(yè)時(shí)實(shí)現(xiàn)固化用原始灰漿與槽內(nèi)的護(hù)壁用泥漿的初次混合；護(hù)壁用泥漿的組分及含量為膨潤土70kg、純堿2.5kg、水解聚丙烯酰胺0.16kg、水解聚丙烯腈1.5kg、水940kg。固化用原始灰漿的組分及含量為425號普通硅酸鹽水泥240kg、砂子120kg、粉煤灰35kg、水玻璃8kg、萘磺酸鹽類縮聚物1.2kg、硫酸鋁0.3kg、水108kg。在槽段造孔完畢后，向槽內(nèi)加入剩余的12kg水玻璃，通過泵吸反循環(huán)加壓縮空氣攪拌機(jī)實(shí)現(xiàn)槽內(nèi)所有漿液的最終均勻混合，在24小時(shí)內(nèi)凝結(jié)固化形成防滲墻墻體。本實(shí)施例的混合液的可泵期為60min，初凝時(shí)間為8小時(shí)50分鐘，終凝固化時(shí)間為21小時(shí)15分鐘，凝結(jié)墻體7d抗壓強(qiáng)度為0.158MPa，14d抗壓強(qiáng)度為0.30MPa,28d抗壓強(qiáng)度為0.39MPa，28d的滲透系數(shù)為4.6X10'7cm/s。(實(shí)施例2〉護(hù)壁用泥漿與固化用原始灰漿的組分及用量見表l,造墻工藝與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于第一次混合時(shí)含水玻璃10kg，剩余的10kg水玻璃在第二次時(shí)加入?；旌弦簠?shù)見表2。(實(shí)施例3)護(hù)壁用泥漿與固化用原始灰漿的組分及用量見表l，造墻工藝與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于第一次混合時(shí)含水玻璃10kg，剩余的15kg水玻璃在第二次時(shí)加入?；旌弦簠?shù)見表2。本發(fā)明的固化灰漿防滲墻成墻厚度一般為15150cm，其底部應(yīng)嵌入基巖或不透水層中0.51.0111，成墻深度最深可達(dá)60m。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求1、一種防滲墻墻體漿材，其特征在于它包括護(hù)壁用泥漿和固化用原始灰漿；其中護(hù)壁用泥漿具有下述重量份的組分膨潤土或粘土30～150份、純堿1～12份、選擇性絮凝劑0.1～1.5份、降失水劑0.5～8.0份、水860～980份；固化用原始灰漿具有下述重量份的組分硅酸鹽水泥180～400份、砂子100～500份、粉煤灰25～120份、水玻璃16～80份、阻聚型減水劑0.2～2.0份、交聯(lián)劑0.1～1.0份、水80～240份。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的防滲墻墻體漿材，其特征在于所述護(hù)壁用泥漿和固化用原始灰漿單位配方的混合體積比為0.5:10.9:1。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的防滲墻墻體漿材，其特征在于所述護(hù)壁用泥漿中的選擇性絮凝劑為水解聚丙烯酰胺；降失水劑為鈉羧甲基纖維素或者水解聚丙烯腈。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的防滲墻墻體漿材，其特征在于所述固化用原始灰漿中的阻聚型減水劑為萘磺酸鹽類縮聚物或者鐵絡(luò)木質(zhì)素磺酸鹽；交聯(lián)劑為無機(jī)鋁鹽。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的防滲墻墻體漿材，其特征在于所述無機(jī)鋁鹽為硫酸鋁。6、一種防滲墻造墻工藝，其特征在于具有以下步驟①在防滲墻的單元槽段開挖過程中，向槽內(nèi)注入護(hù)壁用泥槳；②在單元槽段的成槽施工末期，逐歩往槽內(nèi)泥漿中摻加固化用原始灰漿，在成槽機(jī)挖土作業(yè)時(shí)實(shí)現(xiàn)槽內(nèi)既有泥漿和固化用原始灰漿的初次混合；所述護(hù)壁用泥漿具有下述重量份的組分膨潤土或粘土30150份、純堿112份，選擇性絮凝劑0.11.5份、降失水劑0.58.0份、水860980份；所述固化用原始灰漿具有下述重量份的組分硅酸鹽水泥180400份、砂子100500份、粉煤灰25120份、水玻璃840份、阻聚型減水劑0.22.0份、交聯(lián)劑O.11.0份、水80240份；③在槽段造孔完畢后，再加入水玻璃840份，經(jīng)機(jī)械攪拌或者壓縮空氣攪拌后實(shí)現(xiàn)槽內(nèi)所有槳液的最終均勻混合，在凝結(jié)固化時(shí)間內(nèi)形成防滲墻的墻體。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的造墻工藝，其特征在于步驟③中所述凝結(jié)固化時(shí)間《24h。全文摘要本發(fā)明公開了一種防滲墻墻體漿材與造墻工藝，墻體漿材包括護(hù)壁用泥漿和固化用原始灰漿；護(hù)壁用泥漿為膨潤土或粘土、純堿、選擇性絮凝劑、降失水劑以及水；固化用原始灰漿為硅酸鹽水泥、砂子、粉煤灰、水玻璃、阻聚型減水劑、交聯(lián)劑以及水。防滲墻造墻工藝為在防滲墻的單元槽段開挖過程中，向槽內(nèi)注入護(hù)壁用泥漿；在單元槽段的成槽施工末期逐步往槽內(nèi)泥漿中摻加固化用原始灰漿，在成槽機(jī)挖土作業(yè)時(shí)實(shí)現(xiàn)槽內(nèi)既有泥漿和固化用原始灰漿的初次混合；在槽段造孔完畢后再加入部分水玻璃，經(jīng)攪拌后實(shí)現(xiàn)槽內(nèi)所有漿液的最終均勻混合，在凝結(jié)固化時(shí)間內(nèi)形成防滲墻的墻體。本發(fā)明的防滲墻墻體具有優(yōu)良的防滲性能、凝結(jié)時(shí)間可控性強(qiáng)、成本低且無污染。文檔編號E02D5/18GK101130993SQ20071002409公開日2008年2月27日申請日期2007年7月16日優(yōu)先權(quán)日2007年7月16日發(fā)明者璐代,代國忠,史貴才,泓周,王兆林,靖向黨,魯良輝,齊永勝申請人:常州工學(xué)院