本發明涉及一種早強型超細水泥注漿材料，屬于建筑材料領域。
背景技術：
注漿材料是在地層裂隙和孔隙中起充填和固結作用的主要物質，它是實現堵水或加固作用的關鍵。注漿材料的種類很多，常用的有化學注漿材料和水泥注漿材料。化學注漿材料粘度低，凝結時間便于控制，不受顆粒尺寸影響，但化學注漿材料有一定的毒性，污染環境，費用高，且結石率低，形成的結石體強度低，耐久性也較差。普通水泥注漿材料凝固強度高，無毒性，不污染環境，價格低，來源廣，但粒徑較大（一般為10～80μm），滲透能力低，一般只能滲入大于0.1mm的裂隙中，因此限制了其在加固、補強、止水中的應用。所以，超細水泥注漿材料便應運而生，它具有滲透能力強、無污染、價格相對低廉等優點，許多工程上已取得廣泛應用。
超細水泥基注漿材料分為雙液注漿材料和單液注漿材料，雙液注漿材料是以硫鋁酸鹽水泥熟料等為a料，石膏等為b料構成雙液注漿體系，具有早期強度高、凝結時間短等特點，但成本較高，注漿工序較復雜。單液注漿材料是以普通硅酸鹽水泥摻加改性劑之后，對其超細化得到，具有注漿前流動性良好，后期強度高等特點，但漿液凝結時間長，早期強度低，極大影響注漿充填效果。因此，開發一種凝結時間短、早期強度高的超細水泥注漿材料，對建筑材料的發展具有重要的意義。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題：針對目前超細水泥注漿材料具有注漿前流動性良好，后期強度高等特點，但漿液凝結時間長，早期強度低，極大影響注漿充填效果的缺陷，提供了一種早強型超細水泥注漿材料。
為解決上述技術問題，本發明采用如下所述的技術方案是：
一種早強型超細水泥注漿材料，按重量份數計，包括以下原料，70～80份研磨水泥漿、20～30份納米二氧化硅、5～10份硫酸鈉、3～5份減水劑和1～3份穩定劑，所述的納米二氧化硅是經過發酵濾液改性過的，具體改性步驟如下：
（1）將納米二氧化硅和去離子水混合后超聲分散得到分散液，將分散液和發酵濾液混合后放入溫室中，靜置反應；
（2）待上述反應結束后，過濾分離得到濾渣，將濾渣高溫滅菌，得到滅菌濾渣，即為改性納米二氧化硅。
步驟（1）中所述的納米二氧化硅和去離子水的質量比為1:20，分散液和發酵濾液的體積比為1:1，溫室的溫度為35～45℃，空氣相對濕度為60～70%，靜置反應時間為5～7天。
步驟（2）中所述的滅菌溫度為120℃，滅菌時間為10～20min。
所述的發酵濾液是通過以下方法制得的：
按質量比為1:10將新鮮鴿子胸脯肉和魷魚混合后放入粉碎機中粉碎20～30min，得到混合物，將混合物裝入玻璃瓶中，密封瓶口后在常溫下密封發酵20～25天，待發酵結束后，過濾分離得到發酵濾液。
所述的發酵濾液改性后的納米二氧化硅還經過馬來酸酐接枝改性，改性方法如下：
將改性納米二氧化硅和馬來酸酐環己酮溶液混合后裝入反應釜中，再向反應釜中加入過氧化二異丙苯，加熱升溫，攪拌反應后過濾，分離得到濾餅，即為接枝改性納米二氧化硅。
所述的改性納米二氧化硅和馬來酸酐環己酮溶液的質量比為1:3，馬來酸酐環己酮溶液的質量分數為20%，過氧化二異丙苯的加入量為改性納米二氧化硅質量的1.0～2.0%，加熱升溫的溫度為170～180℃，攪拌反應時間為4～7h。
所述的研磨水泥漿是將無水乙醇和普通硅酸鹽水泥裝入高速膠體磨中，研磨得到。
所述的無水乙醇和普通硅酸鹽水泥的質量比為4:5，研磨轉速為9000～10000r/min，研磨時間為5～10min。
所述的減水劑為木質素磺酸鹽類減水劑，萘系高效減水劑，三聚氰胺系高效減水劑，氨基磺酸鹽系高效減水劑，脂肪酸系高效減水劑，聚羧酸鹽系高效減水劑中的任意一種。
所述的穩定劑為纖維素醚、淀粉醚、聚丙烯酰胺和糊精中的一種或多種。
本發明與其他方法相比，有益技術效果是：
本發明首先將富含轉氨酶的鴿子胸脯肉和富含氨基酸的魷魚混合粉碎后密封發酵，得到含有轉氨酶和氨基酸的發酵濾液，再將所得發酵濾液和納米二氧化硅混合后，利用發酵濾液中微生物和轉氨酶的作用，增加納米二氧化硅表面的氨基數量，再用馬來酸酐在引發劑的作用下和納米二氧化硅表面改性后增加的氨基發生反應，形成化學鍵結合，在納米二氧化硅表面接枝活性酸酐基團，利用酸酐基團和普通硅酸鹽水泥表面的硅羥基發生化學反應，形成牢固的化學鍵合力，由于這種化學鍵合的反應速度很快，因此加快了超細水泥注漿材料的凝結時間，同時形成的化學鍵合力又提高了注漿材料的早期強度，具有廣闊的應用前景。
具體實施方式
按質量比為1:10將新鮮鴿子胸脯肉和魷魚混合后放入粉碎機中粉碎20～30min，得到混合物，將混合物裝入玻璃瓶中，密封瓶口后在常溫下密封發酵20～25天，待發酵結束后，過濾分離得到發酵濾液；按質量比為1:20將納米二氧化硅和去離子水混合后超聲分散15～20min得到分散液，按體積比為1:1將分散液和發酵濾液混合后放入溫度為35～45℃，空氣相對濕度為60～70%的溫室中，靜置反應5～7天；待反應結束后，過濾分離得到濾渣，將濾渣放入高溫滅菌箱中，在120℃下滅菌10～20min，得到滅菌濾渣，即為改性納米二氧化硅；將改性納米二氧化硅和質量分數20%的馬來酸酐環己酮溶液按質量比為1:3混合后裝入反應釜中，再向反應釜中加入改性納米二氧化硅質量1.0～2.0%的過氧化二異丙苯，加熱升溫至170～180℃，攪拌反應4～7h后過濾，分離得到濾餅，即為接枝改性納米二氧化硅；按質量比為4:5將無水乙醇和普通硅酸鹽水泥裝入高速膠體磨中，以9000～10000r/min轉速研磨5～10min得到研磨水泥漿；按重量份數計，稱取70～80份研磨水泥漿、20～30份接枝改性納米二氧化硅、5～10份硫酸鈉、3～5份減水劑和1～3份穩定劑裝入攪拌機中混合均勻，即可得到早強型超細水泥注漿材料。所述的減水劑為木質素磺酸鹽類減水劑，萘系高效減水劑，三聚氰胺系高效減水劑，氨基磺酸鹽系高效減水劑，脂肪酸系高效減水劑，聚羧酸鹽系高效減水劑中的任意一種。所述的穩定劑為纖維素醚、淀粉醚、聚丙烯酰胺和糊精中的一種或多種。
實例1
按質量比為1:10將新鮮鴿子胸脯肉和魷魚混合后放入粉碎機中粉碎20min，得到混合物，將混合物裝入玻璃瓶中，密封瓶口后在常溫下密封發酵20天，待發酵結束后，過濾分離得到發酵濾液；按質量比為1:20將納米二氧化硅和去離子水混合后超聲分散15min得到分散液，按體積比為1:1將分散液和發酵濾液混合后放入溫度為35℃，空氣相對濕度為60%的溫室中，靜置反應5天；待反應結束后，過濾分離得到濾渣，將濾渣放入高溫滅菌箱中，在120℃下滅菌10min，得到滅菌濾渣，即為改性納米二氧化硅；將改性納米二氧化硅和質量分數20%的馬來酸酐環己酮溶液按質量比為1:3混合后裝入反應釜中，再向反應釜中加入改性納米二氧化硅質量1.0%的過氧化二異丙苯，加熱升溫至170℃，攪拌反應4h后過濾，分離得到濾餅，即為接枝改性納米二氧化硅；按質量比為4:5將無水乙醇和普通硅酸鹽水泥裝入高速膠體磨中，以9000r/min轉速研磨5min得到研磨水泥漿；按重量份數計，稱取70份研磨水泥漿、20份接枝改性納米二氧化硅、5份硫酸鈉、3份減水劑和1份穩定劑裝入攪拌機中混合均勻，即可得到早強型超細水泥注漿材料。所述的減水劑為木質素磺酸鹽類減水劑。所述的穩定劑為纖維素醚。
實例2
按質量比為1:10將新鮮鴿子胸脯肉和魷魚混合后放入粉碎機中粉碎25min，得到混合物，將混合物裝入玻璃瓶中，密封瓶口后在常溫下密封發酵23天，待發酵結束后，過濾分離得到發酵濾液；按質量比為1:20將納米二氧化硅和去離子水混合后超聲分散18min得到分散液，按體積比為1:1將分散液和發酵濾液混合后放入溫度為40℃，空氣相對濕度為65%的溫室中，靜置反應6天；待反應結束后，過濾分離得到濾渣，將濾渣放入高溫滅菌箱中，在120℃下滅菌15min，得到滅菌濾渣，即為改性納米二氧化硅；將改性納米二氧化硅和質量分數20%的馬來酸酐環己酮溶液按質量比為1:3混合后裝入反應釜中，再向反應釜中加入改性納米二氧化硅質量1.5%的過氧化二異丙苯，加熱升溫至175℃，攪拌反應5h后過濾，分離得到濾餅，即為接枝改性納米二氧化硅；按質量比為4:5將無水乙醇和普通硅酸鹽水泥裝入高速膠體磨中，以9500r/min轉速研磨8min得到研磨水泥漿；按重量份數計，稱取75份研磨水泥漿、25份接枝改性納米二氧化硅、8份硫酸鈉、4份減水劑和2份穩定劑裝入攪拌機中混合均勻，即可得到早強型超細水泥注漿材料。所述的減水劑為萘系高效減水劑。所述的穩定劑為淀粉醚。
實例3
按質量比為1:10將新鮮鴿子胸脯肉和魷魚混合后放入粉碎機中粉碎30min，得到混合物，將混合物裝入玻璃瓶中，密封瓶口后在常溫下密封發酵25天，待發酵結束后，過濾分離得到發酵濾液；按質量比為1:20將納米二氧化硅和去離子水混合后超聲分散20min得到分散液，按體積比為1:1將分散液和發酵濾液混合后放入溫度為45℃，空氣相對濕度為70%的溫室中，靜置反應7天；待反應結束后，過濾分離得到濾渣，將濾渣放入高溫滅菌箱中，在120℃下滅菌20min，得到滅菌濾渣，即為改性納米二氧化硅；將改性納米二氧化硅和質量分數20%的馬來酸酐環己酮溶液按質量比為1:3混合后裝入反應釜中，再向反應釜中加入改性納米二氧化硅質量2.0%的過氧化二異丙苯，加熱升溫至180℃，攪拌反應7h后過濾，分離得到濾餅，即為接枝改性納米二氧化硅；按質量比為4:5將無水乙醇和普通硅酸鹽水泥裝入高速膠體磨中，以10000r/min轉速研磨10min得到研磨水泥漿；按重量份數計，稱取80份研磨水泥漿、30份接枝改性納米二氧化硅、10份硫酸鈉、5份減水劑和3份穩定劑裝入攪拌機中混合均勻，即可得到早強型超細水泥注漿材料。所述的減水劑為三聚氰胺系高效減水劑。所述的穩定劑為聚丙烯酰胺。
對照例：上海某公司生產的超細水泥注漿材料。
將上述實施例所得早強型超細水泥注漿材料與對照例的超細水泥注漿材料進行檢測，具體檢測如下：
1、凝結時間：按gb/t1346-2001測定方法測定超細水泥注漿材料初凝時間、終凝時間；
2、抗壓強度：將超細水泥注漿材料壓制成70.7mm×70.7mm×70.7mm的試塊，待凝結后，拆模，放在溫度為15～25℃的水中養護，使用壓力試驗機分別測其3天、7天的抗壓強度。
結果如表一所示。
表一：
由上表可知，本發明早強型超細水泥注漿材料凝膠時間短、早期強度高，具有較好的注漿充填效果，對建筑材料的發展具有較大的推動意義，值得推廣與使用。