專利名稱：噴射混凝土粘稠劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混凝土添加劑。它用于增加噴射混凝土的粘稠度，因而稱之為噴射混凝土粘稠劑。
目前我國遂道工程多使用乾噴混凝土加固圍巖，在噴射干混凝土?xí)r，水和粉末狀的混凝土混合料在噴頭出口處混合，然后噴到圍巖表面上。由于混凝土在反作用力的作用下，大量地回彈到空氣中，工人所在空間的空氣中水泥粉塵含量很大，每立方米空氣中粉塵含量達(dá)50～60毫克?？諝庵写罅康乃喾蹓m威脅著井巷掘進(jìn)工人和建筑工人的身體健康。噴射混凝土大量的回彈損失使錨噴支護(hù)的經(jīng)濟(jì)效益難以提高，大量水泥被浪費(fèi)。一般回彈損失量達(dá)混凝土總量的30～50%，每次噴層厚度小，只可達(dá)到5～7cm。
國外發(fā)達(dá)國家多采用濕噴混凝土加固隧道的圍巖，因而不存以上所述的回彈損失大，粉塵大的嚴(yán)重問題。我國濕噴混凝土機(jī)械尚未過關(guān)，很多礦山井巷和鐵路、地下工程多采用干噴混凝土。解決上述問題的技術(shù)有以下幾種。(1)在混凝土內(nèi)摻入速凝劑，使噴射到巖石表面的混凝土能夠迅速凝固，在2.5分鐘內(nèi)凝固而不再脫落。這種速凝劑只能在噴射之后防止混凝土脫落，減少混凝土的損失。但是這種方法并未解決噴射過程中反彈回來，失落混凝土的問題。(2)冶金科學(xué)研究院研制出一種增粘劑。此種增粘劑實(shí)際是一種外摻料。它是由無機(jī)礦物研磨而成的粉末(硅粉)。它不能大幅度降低回彈損失率、更不能減少空氣中粉塵的含量。目前急需開發(fā)一種粘稠劑，改善噴射混凝土的粘稠度，減少混凝土噴射過程中的回彈損失和工作空間中粉塵量，同時(shí)可以加厚每次噴層的厚度。
本發(fā)明的目的在于研究出一種噴射混凝土粘稠劑。此粘稠劑由能夠產(chǎn)生陰離子表面活性劑、早強(qiáng)劑與多種高聚物樹脂合成，旨在增加提高噴射混凝土或一般混凝土的粘稠度，減少回彈損失和操作空間的粉塵量。
本發(fā)明噴射混凝土粘稠劑經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，得出效果較好的配方，此粘稠劑的配方如下。三乙醇胺0.3～1.0%;烷基磺酸鈉(或烷基硫酸鈉、烷基苯磺酸鈉)0.3～1.0%;硫酸鈉1.0～2.0%;碳酸鈉0.1～1.0%;聚丙烯酸酯0.5～1.0%;聚乙烯醇2.0～6.0%;余量為水。
本發(fā)明也可配制成液體和加工成粉末狀的成品。使用時(shí)再將粉末狀的粘稠劑調(diào)成液體。
本發(fā)明的噴射混凝土粘稠劑(液狀)的作用原理是，當(dāng)此粘稠劑與混凝土混合料拌合成半濕的混合物后，通過輸送管道用壓力風(fēng)送到噴頭入口處與水混合糊化，再經(jīng)過一段長(zhǎng)度為100～120厘米管道的輸送，在這一路程的短時(shí)間內(nèi)，混凝土中形成無數(shù)個(gè)周圍粘形很高的微小氣泡，它們分散在骨料周圍，使水泥和砂石顆粒粘結(jié)成一體?；炷羾姵鰰r(shí)，粘度大，有彈性，容易粘著在巖石表面，不致反彈。同時(shí)，混凝土中由多種高聚合物樹脂形成的微小氣泡嚴(yán)密地堵住混凝土內(nèi)部的孔隙，將水泥、砂石骨料聯(lián)結(jié)成很堅(jiān)硬的整體，因而使混凝土的抗?jié)B能力和抗拉強(qiáng)度等物理力學(xué)性能提高，同時(shí)增強(qiáng)了混凝土的抗凍融能力。
本噴射混凝土粘稠劑已在鐵路隧道圍巖的圍巖支護(hù)中試驗(yàn)成功?；炷羾妼育g期為28天時(shí)，抗拉強(qiáng)度為2.72MPa，抗壓強(qiáng)度為34.50MPa，與巖面粘結(jié)力為1.85MPa，抗?jié)B透能力為2.5MPa以上。噴射時(shí)，混凝土回彈損失為混凝土的7.5～15.2%(邊墻為7.5%，拱頂為15.2%)。噴射混凝土操作空間空氣中粉塵濃度是，每立方米空氣中只有5毫克，低于國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的數(shù)量。在這種清潔環(huán)境中，操作工人可以不帶口罩，對(duì)工人身體無害。
本發(fā)明的噴射混凝土粘稠劑的優(yōu)點(diǎn)是(1)可以大幅度提高噴射混凝土的粘綢度;(2)降低噴射混凝土的回彈損失，提高錨噴支護(hù)的經(jīng)濟(jì)效益;(3)降低噴射混凝土操作空間的空氣含粉塵量，保障噴射操作工人的健康;(4)同時(shí)可允許其它工序與噴射混凝土工序同時(shí)進(jìn)行，提高隧道掘進(jìn)的效率和進(jìn)度;(5)使用方便;(6)成本低;(7)每次噴層厚度大，可達(dá)12cm。
應(yīng)用本噴射混凝土粘稠劑的經(jīng)濟(jì)效果。與只摻速凝劑比較，噴射每立方米混凝土可以節(jié)約61.60元，與摻礦物粉末(硅粉)比較可節(jié)約54.60元(每立方米混凝土按350元計(jì)算)。
本粘稠劑可以制成粉末狀的，使用前將粉末用水溶解，然后將溶液加入混凝土混合料中，然后按照上述方法噴射。
本粘稠劑適用于礦山井巷、各種隧道、地下工程圍巖噴射混凝的增粘稠，也適用于各種混凝土澆灌的增粘稠、增抗摻、增強(qiáng)抗凍融等。
權(quán)利要求
1.一種噴射混凝土粘稠劑，其特征在于它是由下列組分配制成的三乙醇胺0.3～1.0%；烷基磺酸鈉(或烷基硫酸鈉、烷基笨磺酸鈉)0.3～1.0%；硫酸鈉1.0～2.0%；碳酸鈉0.1～1.0%；聚丙烯酸酯0.5～1.0%；聚乙烯醇2～6%；其余量為水。
2.如權(quán)利要求1所述的噴射混凝土粘稠劑，其特征在于它可以配制成液體，也可濃縮成粉末。
全文摘要
一種噴射混凝土粘稠劑，它可以增加干噴混凝土的粘稠度，減少回彈損失，降低粉塵在空氣中的含量，并能使噴射混凝土的強(qiáng)度增高。這種粘稠劑是由多種化學(xué)原料合成，專供噴射混凝土用的添加劑，適用于礦山井巷、鐵路隧道和地下工程噴射混凝土的增稠，而且還適用于普通混凝土，可以增加混凝土的粘稠度和強(qiáng)度、抗摻能力等物理性能。
文檔編號(hào)C04B28/02GK1052648SQ89109309
公開日1991年7月3日 申請(qǐng)日期1989年12月18日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月18日
發(fā)明者廖金福 申請(qǐng)人:鐵道部第十八工程局