一種炎熱條件下6h保坍濕噴混凝土專用型聚羧酸系減水劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種炎熱條件下6h保坍濕噴混凝土 專用型聚羧酸系減水劑，專門(mén)用于各種超長(zhǎng)隧洞長(zhǎng)時(shí)間保坍濕噴混凝土的施工。
【背景技術(shù)】
[0002] 噴射混凝土是借助于噴射機(jī)械，利用壓縮空氣或其它動(dòng)力，將按一定配合比例的 混凝土拌合料經(jīng)管道輸送以高速噴射到受噴面上凝結(jié)硬化而成的一種混凝土。噴射混凝土 以其施工速度快、工藝簡(jiǎn)單（不需振搗、不用或只用單面模板）、施工作業(yè)方式靈活（可在 高空、深坑或狹小的工作區(qū)間向任意方位制作薄壁或不規(guī)則造型的結(jié)構(gòu)）的優(yōu)勢(shì)在隧道、 煤礦井巷、護(hù)坡及修護(hù)工程中被廣泛運(yùn)用。濕噴混凝土因具有降低粉塵濃度、便于集中生產(chǎn) 及質(zhì)量控制等優(yōu)越性，成為噴射混凝土的發(fā)展趨勢(shì)。相對(duì)于干噴混凝土而言，濕噴混凝土則 需考慮混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失。隨著超長(zhǎng)隧洞的開(kāi)挖及興建，工程界對(duì)隧洞用濕噴混凝土 坍落度及流動(dòng)性的保持能力要求越來(lái)越高。未來(lái)，我國(guó)各類水工隧洞、鐵路隧道、地鐵、地下 輸、儲(chǔ)油氣工程將有大量隧道（洞）需要開(kāi)挖，并且長(zhǎng)度大于IOkm的公路隧道、大于20km 的鐵路隧道將會(huì)越來(lái)越多，特長(zhǎng)隧道將成為"新常態(tài)"。由于超長(zhǎng)隧洞內(nèi)交通運(yùn)輸線路復(fù)雜， 路面積水、坑洼嚴(yán)重，道路狀況極差，平均車速低于l〇km/h，因此，一般要求濕噴混凝土必須 具備4h~6h的坍落度保持能力，否則勢(shì)必影響施工的順利進(jìn)行，嚴(yán)重則影響混凝土工程質(zhì) 量。而伴隨著極端炎熱高溫氣候的出現(xiàn)以及濕噴混凝土因砂率高導(dǎo)致的粘稠，加劇了濕噴 混凝土坍落度及流動(dòng)性的損失，這就需要混凝土具有更加優(yōu)異的保坍能力。
[0003] 市場(chǎng)上雖然已開(kāi)發(fā)出具有優(yōu)異保坍性能的緩釋型聚羧酸系減水劑，并通過(guò)各種復(fù) 配技術(shù)已在工程上展開(kāi)了應(yīng)用，但縱觀文獻(xiàn)和專利可發(fā)現(xiàn)，在炎熱條件下混凝土的保坍時(shí) 間依然難以超過(guò)2h。這與超長(zhǎng)隧洞用濕噴混凝土需要長(zhǎng)時(shí)間保坍（4h~6h)的技術(shù)要求相 差甚遠(yuǎn)。宄其原因，首先是因?yàn)闊o(wú)法在混凝土中一次性顯著提升緩釋型聚羧酸系減水劑的 用量，一旦用量過(guò)高，易于導(dǎo)致混凝土初始工作狀態(tài)出現(xiàn)離析、泌水，或因強(qiáng)緩釋作用導(dǎo)致 混凝土應(yīng)用途中出現(xiàn)離析、泌水，從而使得混凝土狀態(tài)無(wú)法控制而難以施工，而在緩釋型聚 羧酸系減水劑常規(guī)用量下，混凝土保坍時(shí)間因保坍能力無(wú)法明顯提升而受限。其次，在炎熱 條件下因高溫作用使得混凝土水化速度加快，且水分蒸發(fā)速度加快，導(dǎo)致混凝土損失加劇， 而常規(guī)的緩凝保坍劑如葡萄糖酸鈉等在高溫作用下其緩凝保坍效果急劇下降。最后，濕噴 混凝土因自身砂率高而顯得粘稠，同時(shí)伴隨隨著水化產(chǎn)物的生成，進(jìn)一步加劇了混凝土的 粘性，一般而言，粘性越大的混凝土，坍落度損失越大。若能解決以上存在的問(wèn)題，則炎熱條 件下的濕噴混凝土的保坍能力可獲得明顯提升，其保坍時(shí)間可得到顯著延長(zhǎng)。目前，一般采 用減水劑多次添加法來(lái)解決炎熱條件下混凝土長(zhǎng)時(shí)間保坍的難題，但這種方法首先降低了 施工效率，并容易引起混凝土工作性能不可控而導(dǎo)致混凝土存在質(zhì)量隱患，同時(shí)造成巨大 的人力和物力的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是針對(duì)以上問(wèn)題提供了一種炎熱條件下6h保坍濕噴混凝土專用型 聚羧酸系減水劑，該減水劑可以顯著提高緩釋型聚羧酸系減水劑的有效用量，因此應(yīng)用該 減水劑配制的濕噴混凝土具有優(yōu)異的保坍性能，同時(shí)該減水劑的控水、新型緩凝保坍、控溫 及降粘等功能進(jìn)一步增強(qiáng)了減水劑的保坍能力，并提升了混凝土的體積穩(wěn)定性及硬化混凝 土的耐久性。
[0005] 本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一種炎熱條件下6h保坍濕噴混凝土專用 型聚羧酸系減水劑包括下述重量百分比的原料：
[0006] 減水型聚羧酸系減水劑 5~15%; 緩釋型聚羧酸系減水劑 50~70%; 控水劑 0.02~0.1 %; 新型緩凝保坍劑 8~15%; 粘性調(diào)節(jié)劑 0.1~1%; 水 HK30%。
[0007] 所述減水型聚羧酸系減水劑是指濃度為40%，減水率大于30 %的聚羧酸系減水 劑母液。
[0008] 所述緩釋型聚羧酸系減水劑是指濃度為40%，具有強(qiáng)化學(xué)緩釋功能的聚羧酸系減 水劑母液。
[0009] 所述控水劑為具有吸水-釋水功能的高吸水性聚合物與聚丙烯酰胺的復(fù)合物，其 中高吸水性聚合物的重量百分比為10~30%。
[0010] 所述高吸水性聚合物為聚丙烯酸鹽高吸水樹(shù)脂，所述聚丙烯酰胺的相對(duì)平均分子 量為800萬(wàn)~1000萬(wàn)。
[0011] 所述新型緩凝保坍劑為葡萄糖酸鈉、葡庚糖酸鈉及PEG600的復(fù)合物，其中其中葡 萄糖酸鈉的重量百分比為20~40%、葡庚糖酸鈉的重量百分比為20~50%、PEG600的重 量百分比為20~50%。
[0012] 所述粘性調(diào)節(jié)劑為脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鹽。
[0013] 有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0014] 本發(fā)明結(jié)合炎熱條件下混凝土坍落度損失的機(jī)制及濕噴混凝土自身的特點(diǎn)，通過(guò) 糅合多種保坍元素，對(duì)減水劑進(jìn)行了功能性設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)了炎熱條件下濕噴混凝土 6h甚 至以上的保坍能力。
[0015] 本發(fā)明利用新型高分子聚合物材料作為控水劑，該控水劑不僅很好的抑制了炎熱 條件下濕噴混凝土水分的蒸發(fā)，而且利用其在混凝土中具有吸水-釋水的功能，可以一次 性顯著提高緩釋型聚羧酸系減水劑的有效用量，且不引起混凝土離析、泌水，這極大地改善 了減水劑的保坍能力。
[0016] 本發(fā)明利用葡庚糖酸鈉、PEG600和葡萄糖酸鈉的復(fù)合，很好的克服了常規(guī)緩凝劑 如葡萄糖酸鈉等在高溫下緩凝保坍效果急劇下降的缺陷，對(duì)濕噴混凝土具有很好的控溫及 保坍能力。這主要是因?yàn)槠细撬徕c對(duì)鈣離子螯合能力極強(qiáng)，是葡萄糖酸鈉的2~3倍； PEG600在混凝土環(huán)境中易發(fā)生解吸，而PEG600為長(zhǎng)鏈型分子結(jié)構(gòu)，該構(gòu)象使其極易包裹在 水泥顆粒表面，阻礙水泥水化，尤其對(duì)硅酸三鈣水化起明顯抑制作用，導(dǎo)致峰值的降低與滯 后?？梢?jiàn)，三者的復(fù)合在炎熱條件下具有優(yōu)異的控溫與保坍效果。
[0017] 本發(fā)明針對(duì)濕噴混凝土因砂率高而導(dǎo)致粘性大以及水化產(chǎn)物的生成進(jìn)