喷射混凝土粘稠剂制作方法

廖金福

1991年7月3日

1989年12月18日

1989年12月18日

铁道部第十八工程局

C04B28/02GK1052648SQ89109309

粘稠 喷射 混凝土

1.一种喷射混凝土粘稠剂，其特征在于它是由下列组分配制成的三乙醇胺0.3～1.0%；烷基磺酸钠(或烷基硫酸钠、烷基笨磺酸钠)0.3～1.0%；硫酸钠1.0～2.0%；碳酸钠0.1～1.0%；聚丙烯酸酯0.5～1.0%；聚乙烯醇2～6%；其余量为水2.如权利要求1所述的喷射混凝土粘稠剂，其特征在于它可以配制成液体，也可浓缩成粉末

本发明涉及一种混凝土添加剂它用于增加喷射混凝土的粘稠度，因而称之为喷射混凝土粘稠剂目前我国遂道工程多使用乾喷混凝土加固围岩，在喷射干混凝土时，水和粉末状的混凝土混合料在喷头出口处混合，然后喷到围岩表面上由于混凝土在反作用力的作用下，大量地回弹到空气中，工人所在空间的空气中水泥粉尘含量很大，每立方米空气中粉尘含量达50～60毫克空气中大量的水泥粉尘威胁着井巷掘进工人和建筑工人的身体健康喷射混凝土大量的回弹损失使锚喷支护的经济效益难以提高，大量水泥被浪费一般回弹损失量达混凝土总量的30～50%，每次喷层厚度小，只可达到5～7cm国外发达国家多采用湿喷混凝土加固隧道的围岩，因而不存以上所述的回弹损失大，粉尘大的严重问题我国湿喷混凝土机械尚未过关，很多矿山井巷和铁路、地下工程多采用干喷混凝土解决上述问题的技术有以下几种(1)在混凝土内掺入速凝剂，使喷射到岩石表面的混凝土能够迅速凝固，在2.5分钟内凝固而不再脱落这种速凝剂只能在喷射之后防止混凝土脱落，减少混凝土的损失但是这种方法并未解决喷射过程中反弹回来，失落混凝土的问题(2)冶金科学研究院研制出一种增粘剂此种增粘剂实际是一种外掺料它是由无机矿物研磨而成的粉末(硅粉)它不能大幅度降低回弹损失率、更不能减少空气中粉尘的含量目前急需开发一种粘稠剂，改善喷射混凝土的粘稠度，减少混凝土喷射过程中的回弹损失和工作空间中粉尘量，同时可以加厚每次喷层的厚度本发明的目的在于研究出一种喷射混凝土粘稠剂此粘稠剂由能够产生阴离子表面活性剂、早强剂与多种高聚物树脂合成，旨在增加提高喷射混凝土或一般混凝土的粘稠度，减少回弹损失和操作空间的粉尘量本发明喷射混凝土粘稠剂经过反复试验，得出效果较好的配方，此粘稠剂的配方如下三乙醇胺0.3～1.0%;烷基磺酸钠(或烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠)0.3～1.0%;硫酸钠1.0～2.0%;碳酸钠0.1～1.0%;聚丙烯酸酯0.5～1.0%;聚乙烯醇2.0～6.0%;余量为水本发明也可配制成液体和加工成粉末状的成品使用时再将粉末状的粘稠剂调成液体本发明的喷射混凝土粘稠剂(液状)的作用原理是，当此粘稠剂与混凝土混合料拌合成半湿的混合物后，通过输送管道用压力风送到喷头入口处与水混合糊化，再经过一段长度为100～120厘米管道的输送，在这一路程的短时间内，混凝土中形成无数个周围粘形很高的微小气泡，它们分散在骨料周围，使水泥和砂石颗粒粘结成一体混凝土喷出时，粘度大，有弹性，容易粘着在岩石表面，不致反弹同时，混凝土中由多种高聚合物树脂形成的微小气泡严密地堵住混凝土内部的孔隙，将水泥、砂石骨料联结成很坚硬的整体，因而使混凝土的抗渗能力和抗拉强度等物理力学性能提高，同时增强了混凝土的抗冻融能力本喷射混凝土粘稠剂已在铁路隧道围岩的围岩支护中试验成功混凝土喷层龄期为28天时，抗拉强度为2.72MPa，抗压强度为34.50MPa，与岩面粘结力为1.85MPa，抗渗透能力为2.5MPa以上喷射时，混凝土回弹损失为混凝土的7.5～15.2%(边墙为7.5%，拱顶为15.2%)喷射混凝土操作空间空气中粉尘浓度是，每立方米空气中只有5毫克，低于国家卫生标准中所规定的数量在这种清洁环境中，操作工人可以不带口罩，对工人身体无害本发明的喷射混凝土粘稠剂的优点是(1)可以大幅度提高喷射混凝土的粘绸度;(2)降低喷射混凝土的回弹损失，提高锚喷支护的经济效益;(3)降低喷射混凝土操作空间的空气含粉尘量，保障喷射操作工人的健康;(4)同时可允许其它工序与喷射混凝土工序同时进行，提高隧道掘进的效率和进度;(5)使用方便;(6)成本低;(7)每次喷层厚度大，可达12cm应用本喷射混凝土粘稠剂的经济效果与只掺速凝剂比较，喷射每立方米混凝土可以节约61.60元，与掺矿物粉末(硅粉)比较可节约54.60元(每立方米混凝土按350元计算)本粘稠剂可以制成粉末状的，使用前将粉末用水溶解，然后将溶液加入混凝土混合料中，然后按照上述方法喷射本粘稠剂适用于矿山井巷、各种隧道、地下工程围岩喷射混凝的增粘稠，也适用于各种混凝土浇灌的增粘稠、增抗掺、增强抗冻融等