本发明涉及注浆材料，具体为一种硅灰改性双液注浆材料及其制备方法。
背景技术：
1、近年来，我国在隧道及地下工程领域建设突飞猛进，但我国疆域辽阔，工程水文地质环境复杂，一些工程建设涉及富水地层，极易发生地质灾害，富水地层环境极不稳定，常伴有动静水、孔隙和充填体等地质特征，由于富水地层具有受力不均匀、岩石胶结性差且流水冲击力强等特点，处理不当极易诱发突涌水、地表沉降和地表流水干枯等次生地质灾害，其中突涌水问题尤为突出，造成巨大经济损失的同时还严重影响了施工效率；因此，在隧道及地下工程建设过程中突涌水的隐患得到广泛重视，它不仅影响施工进度，还会对建筑的安全与稳定构成危险，同时也是制约隧道及地下工程建设的重大技术难题。
2、注浆技术作为目前工程建设常用的技术手段，通过将胶凝材料按比例配制成浆液，借助压力设备注入岩层裂隙内，待浆液凝固后与岩土体粘结形成结石体，从而提高岩层抗压强度和抗渗透性能，并降低孔隙率，增强岩土体物理力学性能与岩层整体稳定性，最终达到加固岩层、提高抗渗、防水和堵水性能的目的，可有效预防工程建设中的地质灾害发生，但随着地下工程的深入推进，面临的富水地层环境也更为严峻，在采用传统注浆材料进行治理时，时常因为材料性能不达标而导致工程建设受阻。
3、地下工程注浆建设过程中常用注浆材料众多。传统单液注浆材料具有来源广、价格低、绿色环保、注浆工艺简单等优势，但不可否认，传统单液注浆材料存在凝结时间长、抗水流冲蚀性差、浆液结石体强度增长缓慢、结石率低等问题，无法有效满足富水地层的防渗和加固治理要求。化学类注浆材料也被研制和应用，具有粘度低、凝结时间短，体积易膨胀等优点，但也存在浆液结石体耐久性能差、强度低、原料昂贵、浆液反应剧烈且易污染环境等缺点。水泥-水玻璃类双液注浆材料因具有凝结时间短，浆液溶解度大、结石率高等优点，被广泛用于隧道及地下工程的注浆止水堵漏和加固。但同样存在缺点，水泥水玻璃双液注浆材料的凝结时间和稳定性易受水灰比和体积比等因素的影响，并且会对浆液结石体后期强度的变化和耐久性能差产生影响。
4、所以我们提出了一种硅灰改性双液注浆材料及其制备方法，以便于解决上述中提出的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种硅灰改性双液注浆材料及其制备方法，以解决上述背景技术提出的现有传统单液注浆材料和传统双液注浆材料存在凝结时间不可控、浆液稳定性差、结石体后期强度弱以及抗水溶蚀和抗渗性能不足的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种硅灰改性双液注浆材料，包括a液和b液，a液和b液的体积比为1:1～2.5:1，原料包括：普通硅酸盐水泥、水、水玻璃、硅灰、减水剂。
3、优选的，a液包括以下质量份数计的组分：普通硅酸盐水泥250-400份、硅灰7.5-30份、减水剂1.0-3.25份、水150-200份(硅灰占比3％-12％；减水剂0.4％-1.3％；水灰比0.6-1.2；体积比1:1-2.5:1)。
4、优选的，b液包括以下质量份数计的组分：水玻璃245～370份。
5、优选的，水玻璃为液体硅酸钠水玻璃，模数3.03～3.3，波美度为38.5～41.5°bé。
6、优选的，硅灰为二氧化硅含量98％，粒径2.6微米。
7、优选的，减水剂为聚羧酸高效减水剂。
8、优选的，将普通硅酸盐水泥、水、硅灰、减水剂进行混合均匀，其中水灰比为0.6-1.2，且将a液和b液按照体积比1:1-2.5:1进行混合得到硅灰改性双液注浆材料。
9、一种硅灰改性双液注浆材料制备方法，包括以下步骤：
10、步骤1：影响双液注浆材料基本特性的各影响因素为：水灰比、体积比、硅灰掺量、减水剂掺量；各因素经验水平范围，由相关工程经验和已发表的成果来确定，进而确定正交实验方案中的各因素水平；其正交实验方案为，把因素和选用的相应水平数进行正交组合设计，以此确定具体试验方案；
11、步骤2：双液注浆材料的基本特性(凝结时间、析水率、结石率和抗压强度)的研究分别参考标准jgjt21110《建筑工程水泥—水玻璃双液注浆技术规程》、dl/t5150-2001《水工混凝土试验规程》、gb/t 50081《混凝土物理力学性能试验方法标准》来进行测试；
12、步骤3：趋势图为各因素的不同水平与评价指标的关系图，包括正相关和负相关趋势图：趋势图的横坐标即为研究因素的不同水平，纵坐标为评价指标；
13、以各因素水平的极差值作为影响程度的评价指标，是在用正交实验法设计双液注浆材料基本特性试验研究后得到材料性能的变化率，进行正交实验数据结果处理后找到各因素对浆液基本性能影响的显著水平并得出较优配比为硅灰12％、水灰比0.8、体积比1.5:1、减水剂1.0％；
14、步骤4：传统单液注浆材料的水灰比与由正交实验得出较优配比的硅灰改性双液注浆材料水灰比相同，传统双液注浆材料的水灰比和体积比也与之相同；
15、较优配比下的硅灰改性双液注浆材料与传统单液注浆材料和传统双液注浆材料的力学性能及耐久性能比较，具体为不同养护环境和龄期下的抗压强度对比、抗水溶蚀性能和抗渗性能的对比，参考gb/t 50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》进行。
16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：该硅灰改性双液注浆材料及其制备方法，采用新型结构设计，其具体内容如下所示：
17、1、在水泥水玻璃双液注浆材料的基础上引入一定量的硅灰和减水剂，对其进行改性，结合对浆液基本特性的相关影响因素进行正交实验得出较优配比，制备硅灰改性双液注浆材料，对传统单液注浆材料和双液注浆材料，其具备优异的力学性能和耐久性能；
18、2、水灰比、体积比、硅灰掺量、减水剂掺量是影响浆液基本特性的相关因素，对这些因素进行正交分析，针对性较强，各因素的水平范围由工程经验和已发表的成果来确定，从而使得参数取值更加科学合理；
19、3、根据正交实验结果和各因素的极差值来分析，可以较好地反应各因素对浆液基本特性的作用的真实关系，让研究结果的可靠度较高；
20、4、正相关趋势图能够直接反映某一因素不同水平对评价指标的影响程度，负相关趋势图能够直接反映不同因素对某一评价指标的影响程度；
21、5、基于现有水泥和水玻璃浆液掺入一定比例的硅灰和减水剂，配制出凝结时间可调、稳定性好、力学性能和耐久性能优异的注浆材料，通过正交实验以及各因素对评价指标的趋势图确定了最佳配合比，并从理论层面分析了硅灰改性双液注浆材料的可行性，对比传统单液注浆材料和传统双液注浆材料，具有绿色环保、稳定性好、凝结时间可控、不同养护阶段浆液结石体强度大、抗水溶蚀和抗渗性能极佳的优点，具备较好的防渗堵漏效果，在富水岩溶环境地层中应用前景广阔。
1.一种硅灰改性双液注浆材料，其特征在于，包括a液和b液，a液和b液的体积比为1:1～2.5:1，原料包括：普通硅酸盐水泥、水、水玻璃、硅灰、减水剂。
2.根据权利要求1所述的一种硅灰改性双液注浆材料，其特征在于：a液包括以下质量份数计的组分：普通硅酸盐水泥250-400份、硅灰7.5-30份、减水剂1.0-3.25份、水150-200份(硅灰占比3％-12％；减水剂0.4％-1.3％；水灰比0.6-1.2；体积比1:1-2.5:1)。
3.根据权利要求1所述的一种硅灰改性双液注浆材料，其特征在于：b液包括以下质量份数计的组分：水玻璃245～370份。
4.根据权利要求3所述的一种硅灰改性双液注浆材料，其特征在于：水玻璃为液体硅酸钠水玻璃，模数3.03～3.3，波美度为38.5～41.5°bé。
5.根据权利要求1所述的一种硅灰改性双液注浆材料，其特征在于：硅灰为二氧化硅含量98％，粒径2.6微米。
6.根据权利要求1所述的一种硅灰改性双液注浆材料，其特征在于：减水剂为聚羧酸高效减水剂。
7.根据权利要求1所述的一种硅灰改性双液注浆材料，其特征在于：将普通硅酸盐水泥、水、硅灰、减水剂进行混合均匀，其中水灰比为0.6-1.2，且将a液和b液按照体积比1:1-2.5:1进行混合得到硅灰改性双液注浆材料。
8.根据权利要求1所示的一种硅灰改性双液注浆材料，其特征在于，还公开了硅灰改性双液注浆材料制备方法，包括以下步骤：
