本发明涉及地下工程领域，具体涉及一种大掺量渣土高流态充填材料及其制备方法。
背景技术：
1、这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
2、我国岩溶区占国土面积近1/3，地下采空区面积高达134.9万公顷，轨道交通等重大交通基础设施不可避免穿越岩溶和采空区等灾害源，极易遭遇大面积沉降或塌陷，成为制约交通网络加密和延伸的“卡点”和“痛点”。特别是高速铁路，微小沉降将严重影响运行安全。传统充填材料流动性差、成本高，极大影响充填效率和充填质量。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种大掺量渣土高流态充填材料及其制备方法，能够实现基础设施下伏采空区的低成本高流态充填，从而实现基础设施下伏采空区的高效治理。
2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
3、第一方面，本发明提供一种大掺量渣土高流态充填材料，按质量份计，由以下组分组成：硫酸盐水泥8～10份，渣土80～100份，粉煤灰16～20份，三聚磷酸钠0.2～0.4份，十二烷硫酸钠0.4～0.5份，2-乙基己基磷酸-2-乙基己基酯0.3～0.4份，纳米级气泡0.2～0.3份，聚丙烯酰胺0.1～0.2份，甲酸钙0.6～0.9份，水12～18份。
4、各组分的作用分别为：
5、硫酸盐水泥：提供强度，增加充填材料的硬度和抗压强度，并且提供较好的聚结性能和抗渗性能。
6、渣土：为常规工程渣土。支撑骨架作用，提高材料的抗压强度。
7、渣土作为建筑垃圾的一种，往往会被随意倾倒、丢弃，造成环境污染，将渣土作为材料主要骨料，废物利用，可大幅节约材料成本。通过粉煤灰、三聚磷酸钠、十二烷硫酸钠可保证在大掺量粉煤灰的条件下依然有高流动性。
8、粉煤灰：材料的强度来源之一，同时可提高材料的流动性、粘聚性和保水性，使材料易于泵送、成型。
9、三聚磷酸钠：促进水泥中水分的吸收，提高水泥的流动性和延展性，从而增强材料的强度和韧性；提高材料的抗渗透性。
10、十二烷硫酸钠：降低材料的粘度，使其更加易于施工和流动；增加材料的柔韧性和可塑性，从而提高其抗裂性能；促进砂浆的早期水化反应，使其更快地达到硬化状态。
11、2-乙基己基磷酸-2-乙基己基酯：激发材料中掺合料的活性，有效提高材料的流动度；提高材料的粘聚性。
12、纳米级气泡：改善材料韧性；提高材料的抗压强度；减小材料的孔隙率，提高材料耐久性。
13、聚丙烯酰胺：具有保水性，使材料不易分散；增强材料抗渗性和粘结强度；改善材料抗拉弯能力，耐久性和弯曲韧性。
14、甲酸钙：增加材料早期强度，加速水泥固化，缩短凝固时间；
15、在一些实施例中，大掺量渣土高流态充填材料，按质量份计，由以下组分组成：硫酸盐水泥8～10份，渣土85～95份，粉煤灰16～20份，三聚磷酸钠0.2～0.4份，十二烷硫酸钠0.4～0.5份，2-乙基己基磷酸-2-乙基己基酯0.3～0.4份，纳米级气泡0.2～0.3份，聚丙烯酰胺0.1～0.2份，甲酸钙0.6～0.9份，水12～16份。
16、在一些实施例中，纳米级气泡的制备方法为：采用水力空化法进行制备。当气流和水流通过文丘里管颈口时，由于管径急剧减小，造成的压力也迅速变化，毫米级气泡迅速爆裂、坍缩为微纳米级气泡。
17、优选的，纳米级气泡的直径小于200nm。
18、在一些实施例中，聚丙烯酰胺分子量为1000万～1800万。
19、聚丙烯酰胺溶液的粘度随高聚物分子量的增大而增大，分子量为1000万～1800万能达到材料要求的最佳效果，最大程度提高材料的强度。
20、在一些实施例中，硫铝酸盐水泥比表面积400～600m2/kg。水灰比为0.5的该水泥的凝结时间为5～20min。
21、在一些实施例中，渣土的粒径为2mm-10mm。
22、优选的，渣土的粒径为4mm-7mm。
23、第二方面，本发明提供所述大掺量渣土高流态充填材料的制备方法，包括如下步骤：
24、将大颗粒物料进行研磨粉碎；
25、采用水力空化法制得纳米级气泡水；
26、将各组分按预设质量比混合均匀后，即得。
27、在一些实施例中，先将各固体粉料混合均匀后，再与纳米级气泡水混合。
28、上述本发明的一种或多种实施例取得的有益效果如下：
29、本发明的充填材料流动性好，实现了采空区高效低成本充填。
1.一种大掺量渣土高流态充填材料，其特征在于：按质量份计，由以下组分组成：硫酸盐水泥8～10份，渣土80～100份，粉煤灰16～20份，三聚磷酸钠0.2～0.4份，十二烷硫酸钠0.4～0.5份，2-乙基己基磷酸-2-乙基己基酯0.3～0.4份，纳米级气泡0.2～0.3份，聚丙烯酰胺0.1～0.2份，甲酸钙0.6～0.9份，水12～18份。
2.根据权利要求1所述的大掺量渣土高流态充填材料，其特征在于：按质量份计，由以下组分组成：硫酸盐水泥8～10份，渣土85～95份，粉煤灰16～20份，三聚磷酸钠0.2～0.4份，十二烷硫酸钠0.4～0.5份，2-乙基己基磷酸-2-乙基己基酯0.3～0.4份，纳米级气泡0.2～0.3份，聚丙烯酰胺0.1～0.2份，甲酸钙0.6～0.9份，水12～16份。
3.根据权利要求1所述的大掺量渣土高流态充填材料，其特征在于：纳米级气泡的制备方法为：采用水力空化法进行制备。
4.根据权利要求1所述的大掺量渣土高流态充填材料，其特征在于：纳米级气泡的直径小于200nm。
5.根据权利要求1所述的大掺量渣土高流态充填材料，其特征在于：聚丙烯酰胺分子量为1000万～1800万。
6.根据权利要求1所述的大掺量渣土高流态充填材料，其特征在于：硫铝酸盐水泥比表面积400～600m2/kg。水灰比为0.5的该水泥的凝结时间为5～20min。
7.根据权利要求1所述的大掺量渣土高流态充填材料，其特征在于：渣土的粒径为2mm-10mm。
8.根据权利要求1所述的大掺量渣土高流态充填材料，其特征在于：渣土的粒径为4mm-7mm。
9.权利要求1-8任一所述大掺量渣土高流态充填材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述大掺量渣土高流态充填材料的制备方法，其特征在于：先将各固体粉料混合均匀后，再与纳米级气泡水混合。
