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CN118307236B - 一种喷射混凝土用锚固降弹剂及其制备方法 - Google Patents

一种喷射混凝土用锚固降弹剂及其制备方法 Download PDF

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CN118307236B
CN118307236B CN202410579851.XA CN202410579851A CN118307236B CN 118307236 B CN118307236 B CN 118307236B CN 202410579851 A CN202410579851 A CN 202410579851A CN 118307236 B CN118307236 B CN 118307236B
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Abstract

本申请公开了一种喷射混凝土用锚固降弹剂及其制备方法,涉及混凝土建筑材料技术领域。一种喷射混凝土用锚固降弹剂,按质量百分比计,包括以下原料:增稠剂40%‑60%、保水剂0.02%‑0.5%、引气剂0.05%‑0.5%、增强剂5%‑10%和余量水;其中,增稠剂的原料包括交联体、聚醚单体、小分子单体和引发剂。本申请的锚固降弹剂能够实现低掺量高增稠的效果,可增强喷射混凝土与基层的粘结锚固效果,避免影响喷射混凝土后期的工作强度,还能增强混凝土之间的粘聚效果,从而将喷射混凝土的回弹率从20%‑30%降低至5%以内。

Description

一种喷射混凝土用锚固降弹剂及其制备方法
技术领域
本申请涉及混凝土建筑材料技术领域,特别涉及一种喷射混凝土用锚固降弹剂及其制备方法。
背景技术
喷射混凝土是借助喷射机械,将速凝混凝土喷向岩石或结构物表面,使岩石或结构物得到加强和保护的施工方法。喷射混凝土技术主要应用于隧洞、竖井开挖的临时支护、开挖边坡的永久或临时支护。现如今随着基础设施的飞速发展,喷射混凝土的用量也得以持续增长,但在喷射混凝土施工的过程中,由于喷射混凝土的回弹率高,会造成大量的混凝土浪费。据大量工程统计,喷射混凝土的回弹率在20%-30%之间,为了降低回弹率,目前大多采用增粘型复合材料来改善混凝土的粘聚性能,其主要包括硅灰、粉煤灰、超细石灰石粉和超细矿渣粉等矿物掺合料,并通过调整混凝土配合比、优化湿喷施工工艺等手段达到降低回弹率的目的,但通过添加超细矿物掺合料的传统方式来降低喷射混凝土回弹率,存在成本高、效率低、控制难度大等缺点,对回弹率的抑制效果不佳,且还会影响混凝土后期的工作强度,基于此,本申请提出一种喷射混凝土用锚固降弹剂及其制备方法。
发明内容
本申请的主要目的是提供一种喷射混凝土用锚固降弹剂及其制备方法,旨在解决现有的降弹剂对喷射混凝土回弹率的降低效果不理想的技术问题。
为实现上述目的,本申请提出了一种喷射混凝土用锚固降弹剂,按质量百分比计,包括以下原料:增稠剂40%-60%、保水剂0.02%-0.5%、引气剂0.05%-0.5%、增强剂5%-10%和余量水;
其中,所述增稠剂的原料包括交联体、聚醚单体、小分子单体和引发剂。
可选地,所述交联体为包括瓜尔胶和黄原胶的空间网络状胶体,其中,瓜尔胶和黄原胶的质量比为3:2。
可选地,所述交联体还包括羟甲基纤维素醚、羟乙基纤维素醚和可溶性淀粉醚中的至少一种。
可选地,所述聚醚单体包括异戊烯醇聚氧乙烯醚、3-甲基丁-3-烯基聚乙二醇醚、2-甲基丙-2-烯基聚乙二醇醚、乙二醇单乙烯基聚氧乙烯醚以及4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯醚中的一种。
可选地,所述小分子单体包括丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟丙酯和N,N-二甲基丙烯酰胺中的至少两种。
可选地,所述增稠剂的制备步骤,包括:
将水加热至55℃-65℃后,加入瓜尔胶和黄原胶,搅拌0.8h-1.2h至溶解后,加入聚醚单体、小分子单体和引发剂,搅拌3min-8min后,静置1.5h-2.5h,再加入55℃-65℃的水,搅拌8min-12min后,进行溶胀1.5h-2.5h,同时保持温度在55℃-65℃,溶胀结束后,在40℃-50℃下搅拌10h-14h,再加入木钠溶液和氢氧化钠,搅拌10min-20min后,即得成品增稠剂。
可选地,所述保水剂包括聚丙烯酰胺和聚氧乙烯中的一种。
可选地,所述引气剂包括K12、AOS以及AES中的一种。
可选地,所述增强剂包括甲酸钙、碳酸钠和硫酸钠中的一种。
本申请还提出了一种喷射混凝土用锚固降弹剂的制备方法,包括以下步骤:
在反应釜内加水,再加入保水剂,溶解后,再依次加入增强剂、增稠剂和引气剂,搅拌30min-60min后,得到成品锚固降弹剂。
本申请的锚固降弹剂以增稠剂、保水剂、引气剂和增强剂为原料,而增稠剂以交联体、聚醚单体、小分子单体和引发剂为原料,本申请的增稠剂不同于单一的黄原胶、麦芽糊精、纤维素醚等市售增稠剂的分子结构,也不同于两种或两种以上市售增稠剂简单的物理混合,而是基于交联体的空间网络状结构,与聚醚单体、小分子单体等进行接枝共聚反应得到的产物,相比于纤维素醚、麦芽糊精等增稠剂的溶解过程是先溶胀再溶解,投料方式与搅拌时间不足均会导致这类增稠剂溶解不良,进而影响产品的匀质性,本申请的增稠剂为高分子水溶液,其具有较好的水溶性,且在水溶液中的稳定性更好,不易沉淀、析出,并且对混凝土浆体的流变性能具有较好的改善作用,能够增大混凝土浆体的塑性粘度,与混凝土颗粒具有较好的桥接效果,其作用机理包括保水、缔合以及桥接,增稠剂中的长链聚合物分子首先吸附于自由水分子上,使得混凝土浆体中的拌合水被固定住,故而混凝土的塑性粘度增加,长链聚合物分子同时也会吸附于混凝土颗粒的表面,从而形成水-长链聚合物分子-混凝土颗粒的桥接结构,形成网络状的絮凝体,从而增强混凝土的粘度,达到增稠效果;而保水剂同时也具有增稠功能,通过保水剂可以有效降低新拌混凝土浆体的流动度,使新拌混凝土浆体内部的混凝土颗粒更易聚集,形成集聚体,进一步加强增稠剂的效果;再通过引气剂引入的气泡在浆体内部起到的润滑作用,来改善混凝土浆体对混凝土骨料的包裹性,使得生产出来的混凝土具有更好的柔软度,而柔软的浆体可以吸收喷射混凝土在施工时产生的动能,降低回弹率;再通过增强剂来促进水泥水化,提升喷射混凝土的黏结强度。本申请的锚固降弹剂能够实现低掺量高增稠的效果,可增强喷射混凝土与基层的粘结锚固效果,避免影响喷射混凝土后期的工作强度,还能增强混凝土之间的粘聚效果,从而将喷射混凝土的回弹率从20%-30%降低至5%以内。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本申请实施例所述的增稠剂的红外光谱图。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
针对现有技术所存在的技术问题,本申请的实施例提供一种喷射混凝土用锚固降弹剂,按质量百分比计,包括以下原料:增稠剂40%-60%、保水剂0.02%-0.5%、引气剂0.05%-0.5%、增强剂5%-10%和余量水;
其中,所述增稠剂的原料包括交联体、聚醚单体、小分子单体和引发剂。所述增稠剂为液态产品。
本申请的锚固降弹剂以增稠剂、保水剂、引气剂和增强剂为原料,而增稠剂以交联体、聚醚单体、小分子单体和引发剂为原料,本申请的增稠剂不同于单一的黄原胶、麦芽糊精、纤维素醚等市售增稠剂的分子结构,也不同于两种或两种以上市售增稠剂简单的物理混合,而是基于交联体的空间网络状结构,与聚醚单体、小分子单体等进行接枝共聚反应得到的产物,相比于纤维素醚、麦芽糊精等增稠剂的溶解过程是先溶胀再溶解,投料方式与搅拌时间不足均会导致这类增稠剂溶解不良,进而影响产品的匀质性,本申请的增稠剂为高分子水溶液,其具有较好的水溶性,且在水溶液中的稳定性更好,不易沉淀、析出,并且对混凝土浆体的流变性能具有较好的改善作用,能够增大混凝土浆体的塑性粘度,与混凝土颗粒具有较好的桥接效果,其作用机理包括保水、缔合以及桥接,增稠剂中的长链聚合物分子吸附于自由水分子上,使得混凝土浆体中的拌合水被固定住,故而混凝土的塑性粘度增加,长链聚合物分子同时也会吸附于混凝土颗粒的表面,从而形成水-长链聚合物分子-混凝土颗粒的桥接结构,形成网络状的絮凝体,从而增强混凝土的粘度,达到增稠效果;而保水剂同时也具有增稠功能,通过保水剂可以有效降低新拌混凝土浆体的流动度,使新拌混凝土浆体内部的混凝土颗粒更易聚集,形成集聚体,进一步加强增稠剂的效果;再通过引气剂引入的气泡在浆体内部起到的润滑作用,来改善混凝土浆体对混凝土骨料的包裹性,使得生产出来的混凝土具有更好的柔软度,而柔软的浆体可以吸收喷射混凝土在施工时产生的动能,降低回弹率;再通过增强剂来促进水泥水化,提升喷射混凝土的黏结强度。本申请的锚固降弹剂能够实现低掺量高增稠的效果,可增强喷射混凝土与基层的粘结锚固效果,避免影响喷射混凝土后期的工作强度,还能增强混凝土之间的粘聚效果,从而将喷射混凝土的回弹率从20%-30%降低至5%以内。
具体的,引发剂可选择硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾。
作为本申请的一种可实施方式,所述交联体为包括瓜尔胶和黄原胶的空间网络状胶体,其中,瓜尔胶和黄原胶的质量比为3:2。
具体的,瓜尔胶一般为白色至浅黄褐色自由流动的粉末,一般含75%-85%的多糖、5%-6%的蛋白质、2%-3%的纤维及1%的灰分,黄原胶是一种糖类,是经由野油菜黄单孢菌发酵产生的复合多糖体。本申请的交联体基于瓜尔胶和黄原胶3:2的质量比,通过两种高分子材料交联后形成空间网络状结构的胶体,其可吸附于混凝土浆体中的自由水分子上,并固定混凝土浆体中的拌合水,使得混凝土的粘度增加。
作为本申请的一种可实施方式,所述交联体还包括羟甲基纤维素醚、羟乙基纤维素醚和可溶性淀粉醚中的至少一种。为进一步加强交联体的空间网络状结构,本申请在瓜尔胶和黄原胶的基础上添加羟甲基纤维素醚、羟乙基纤维素醚和可溶性淀粉醚,以形成稳定的空间网络结构。
作为本申请的一种可实施方式,所述聚醚单体包括异戊烯醇聚氧乙烯醚、3-甲基丁-3-烯基聚乙二醇醚、2-甲基丙-2-烯基聚乙二醇醚、乙二醇单乙烯基聚氧乙烯醚以及4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯醚中的一种。
具体的,本申请的聚醚单体具有链转移剂的作用,其在聚合反应过程中起到调控聚合分子链长度的作用,通过与聚合物链之间发生反应,将聚合反应中形成的中间自由基转移给自身,从而改变聚合的分子链长度,调整聚合反应的速率,实现所需的聚合物性质。通过在接枝共聚反应中加入聚醚单体,可在交联体上进一步引入短侧链,并调控聚合物的形态和固化聚合物。优选地,聚醚单体为异戊烯醇聚氧乙烯醚。
作为本申请的一种可实施方式,所述小分子单体包括丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟丙酯和N,N-二甲基丙烯酰胺中的至少两种。
具体的,丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟丙酯和N,N-二甲基丙烯酰胺均具有相似的官能团和相似的分子结构,引入这类小分子单体进行接枝共聚反应,可在增稠剂的分子结构中引入短侧链,而这些短侧链中含有羟基、羧基、酯基、酰胺基等基团,羟基中的氧原子会缔合浆体中的自由水,变为结合水,羧基可以吸附水泥颗粒,酯基、酰胺基可与混凝土浆体产生缔合桥接作用,形成稳定的空间网络结构。因此,可进一步加强增稠剂与混凝土颗粒的桥接效果,提升喷射混凝土的黏结强度。
作为本申请的一种可实施方式,所述增稠剂的制备步骤,包括:
将水加热至55℃-65℃后,加入瓜尔胶和黄原胶,搅拌0.8h-1.2h至溶解后,加入聚醚单体、小分子单体和引发剂,搅拌3min-8min后,静置1.5h-2.5h,再加入55℃-65℃的水,搅拌8min-12min后,进行溶胀1.5h-2.5h,同时保持温度在55℃-65℃,溶胀结束后,在40℃-50℃下搅拌10h-14h,再加入木钠溶液和氢氧化钠,搅拌10min-20min后,即得成品增稠剂。
本申请首先将瓜尔胶、黄原胶在水溶液中溶胀溶解形成空间网络状结构的胶体,然后投入小分子单体,在引发剂、聚醚单体的作用下进行接枝共聚,由于在增稠剂的分子结构中引入了短侧链,而这些短侧链中含有羟基、羧基、酯基、酰胺基等基团,其可进一步加强本申请所制备的共聚物对混凝土粘聚性能的有效提升。
作为本申请的一种可实施方式,所述保水剂包括聚丙烯酰胺和聚氧乙烯中的一种。
由于拌合混凝土浆体中含有两种水,自由水和结合水,自由水影响新拌混凝土浆体的流动度,结合水影响新拌混凝土浆体的水化作用,当新拌混凝土浆体内部自由水过多时,会出现泌水离析的现象,而通过保水剂可以有效降低新拌混凝土浆体的流动度,使新拌混凝土浆体内部的混凝土颗粒更易聚集,形成集聚体,从而改善混凝土浆体的流变性能。优选的,保水剂采用聚丙烯酰胺。
作为本申请的一种可实施方式,所述引气剂包括K12、AOS以及AES中的一种。
具体的,K12为十二烷基硫酸钠,AOS为A-烯基磺酸钠,AES为乙氧基化烷基硫酸钠,其均具有一定的乳化性能,可将气泡引入混凝土浆体内部,进而起到润滑作用,从而改善混凝土浆体对混凝土骨料的包裹性,使得生产出来的混凝土具有更好的柔软度,进而降低喷射混凝土在施工时的回弹率。优选的,引气剂选择AOS。
作为本申请的一种可实施方式,所述增强剂包括甲酸钙、碳酸钠和硫酸钠中的一种。
具体的,甲酸钙可提高混凝土浆体的强度和耐久性,增加混凝土颗粒之间的粘结力,从而增强混凝土的力学性能,同时,甲酸钙还可以调节混凝土浆体的凝结时间和硬化时间,使其更加易于施工;碳酸钠可以促进混凝土颗粒之间的反应,从而增强混凝土浆体的强度和耐久性,进而提升喷射混凝土的黏结强度;硫酸钠可以增加混凝土浆体的粘度和流动性,使其更容易施工。通过增强剂,可对喷射混凝土起到锚固增强的功能,增强剂优选为碳酸钠。
本申请的实施例还提供一种喷射混凝土用锚固降弹剂的制备方法,包括以下步骤:
在反应釜内加水,再加入保水剂,溶解后,再依次加入增强剂、增稠剂和引气剂,搅拌30min-60min后,得到成品锚固降弹剂。
本申请所制备的锚固降弹剂为液态产品,使用时通过计量泵掺入,同混凝土其他组分一起搅拌即可,在拌合混凝土时无需额外加入超细矿物掺合料来提高混凝土的粘聚性能,该锚固降弹剂能够有效增强喷射混凝土与基层的粘结锚固效果,较大程度地降低喷射混凝土的回弹率,具有成本低、效率高、操作简单的特点。
下面结合具体实施例对本申请上述技术方案进行详细说明。
实施例1
一种喷射混凝土用锚固降弹剂,采用以下步骤制备:
将去离子水298.95kg加热至60℃后,加入瓜尔胶0.63kg和黄原胶0.42kg,搅拌1h至溶解后,加入异戊烯醇聚氧乙烯醚7.2kg、丙烯酰胺21.6kg、丙烯酸7.2kg和引发剂过硫酸铵0.18kg,搅拌5min后,静置2h,再加入60℃的去离子水2650kg,搅拌10min后,进行溶胀2h,同时保持温度在60℃,溶胀结束后,在45℃下搅拌12h,使物料溶解,再加入木钠溶液17kg和氢氧化钠9kg,搅拌15min后,即得增稠剂;
在反应釜内加水41kg,再加入保水剂聚丙烯酰胺0.25kg,溶解后,再依次加入增强剂甲酸钙7.5kg、增稠剂50kg和引气剂K12 0.25kg,搅拌45min后,得到成品锚固降弹剂。
实施例2
一种喷射混凝土用锚固降弹剂,采用以下步骤制备:
将去离子水298.95kg加热至55℃后,加入瓜尔胶0.63kg和黄原胶0.42kg,搅拌1.2h至溶解后,加入3-甲基丁-3-烯基聚乙二醇醚4kg、2-甲基丙-2-烯基聚乙二醇醚3.2kg、丙烯酰胺21.6kg、丙烯酸7.2kg和引发剂过硫酸钠0.18kg,搅拌3min后,静置1.5h,再加入55℃的去离子水2650kg,搅拌12min后,进行溶胀2.5h,同时保持温度在55℃,溶胀结束后,在40℃下搅拌10h,使物料溶解,再加入木钠溶液17kg和氢氧化钠9kg,搅拌20min后,即得成品增稠剂;
在反应釜内加水29kg,再加入保水剂聚氧乙烯0.02kg,溶解后,再依次加入增强剂碳酸钠5kg、增稠剂40kg和引气剂AOS 0.05kg,搅拌30min后,得到成品锚固降弹剂。
实施例3
一种喷射混凝土用锚固降弹剂,采用以下步骤制备:
将去离子水298.95kg加热至65℃后,加入瓜尔胶0.63kg、黄原胶0.42kg、羟甲基纤维素醚0.03kg、羟乙基纤维素醚0.08kg和可溶性淀粉醚0.04kg,搅拌0.8h至溶解后,加入2-甲基丙-2-烯基聚乙二醇醚1kg、乙二醇单乙烯基聚氧乙烯醚3kg以及4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯醚3.2kg、甲基丙烯酸7.2kg、甲基丙烯酸羟丙酯21.6kg和引发剂过硫酸钾0.18kg,搅拌8min后,静置2.5h,再加入65℃的去离子水2650kg,搅拌8min后,进行溶胀1.5h,同时保持温度在65℃,溶胀结束后,在50℃下搅拌14h,使物料溶解,再加入木钠溶液17kg和氢氧化钠9kg,搅拌10min后,即得成品增稠剂;
在反应釜内加水54.93kg,再加入保水剂聚丙烯酰胺0.5kg,溶解后,再依次加入增强剂硫酸钠10kg、增稠剂60kg和引气剂AES 0.5kg,搅拌60min后,得到成品锚固降弹剂。
实施例4
一种喷射混凝土用锚固降弹剂,采用以下步骤制备:
将去离子水298.95kg加热至58℃后,加入瓜尔胶0.63kg和黄原胶0.42kg和羟乙基纤维素醚0.11kg,搅拌1.1h至溶解后,加入2-甲基丙-2-烯基聚乙二醇醚2kg、乙二醇单乙烯基聚氧乙烯醚5.2kg、N,N-二甲基丙烯酰胺21.6kg、丙烯酸7.2kg和引发剂过硫酸铵0.18kg,搅拌4min后,静置2.1h,再加入58℃的去离子水2650kg,搅拌9min后,进行溶胀1.7h,同时保持温度在58℃,溶胀结束后,在48℃下搅拌11h,使物料溶解,再加入木钠溶液17kg和氢氧化钠9kg,搅拌16min后,即得成品增稠剂;
在反应釜内加水44.22kg,再加入保水剂聚氧乙烯0.15kg,溶解后,再依次加入增强剂硫酸钠8kg、增稠剂45kg和引气剂K12 0.3kg,搅拌40min后,得到成品锚固降弹剂。
实施例5
一种喷射混凝土用锚固降弹剂,采用以下步骤制备:
将去离子水298.95kg加热至55℃后,加入瓜尔胶0.63kg和黄原胶0.42kg,搅拌0.9h至溶解后,加入3-甲基丁-3-烯基聚乙二醇醚4kg、4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯醚3.2kg、丙烯酰胺21.6kg、丙烯酸7.2kg和引发剂过硫酸铵0.18kg,搅拌7min后,静置2.2h,再加入62℃的去离子水2650kg,搅拌10min后,进行溶胀1.9h,同时保持温度在62℃,溶胀结束后,在47℃下搅拌11h,使物料溶解,再加入木钠溶液17kg和氢氧化钠9kg,搅拌12min后,即得成品增稠剂;
在反应釜内加水34.83kg,再加入聚丙烯酰胺0.1kg和聚氧乙烯0.4kg,溶解后,再依次加入增强剂甲酸钙7kg、增稠剂55kg和引气剂AOS 0.35kg,搅拌48min后,得到成品锚固降弹剂。
对比例1
与实施例1相比,增稠剂采用羟丙基甲基纤维素醚,其余步骤均不变。
对比例2
与实施例1相比,增稠剂采用麦芽糊精,其余步骤均不变。
实验例
(一)对本申请的增稠剂进行红外光谱检测
将本申请实施例1所制备的锚固降弹剂进行红外光谱检测,检测谱图如图1所示。
根据图1中的吸收峰可以表征,增稠剂的分子结构中含有羟基、羧基、酯基、酰胺基等基团,而这些基团可以吸附自由水分子、吸附混凝土颗粒,或是与水泥浆体产生缔合桥接作用,形成稳定的空间网络结构,从而增强混凝土的粘度。
(二)测试本申请的增稠剂对混凝土浆体流变性能的影响
分别将本申请实施例1和对比例1-2中的增稠剂与混凝土浆体进行拌合,再通过流变仪对新拌混凝土浆体进行流变性能测试及触变性测试,对新拌混凝土浆体的流变曲线进行拟合,得到新拌混凝土浆体的屈服应力及塑性粘度,同时设置空白对照组。测试结果如下表1所示。
表1
组别 屈服应力/Pa 塑性粘度/Pa·s
空白对照组 9.7 0.16
对比例1 42.91 0.89
对比例2 32.46 0.60
实施例1 66.38 1.78
由表1可见,相比于常用有机增稠剂羟丙基甲基纤维素醚、麦芽糊精,本申请所制备的增稠剂可明显提高混凝土浆体的屈服应力和塑性粘度,说明本申请的增稠剂在对混凝土浆体的流变性能改善方面效果更佳,可使混凝土浆体的塑性粘度更大。
(三)测试本申请的锚固降弹剂对喷射混凝土回弹率的影响
1实验器材:
1.1搅拌机,容积大于1m3
1.2喷射设备;
1.3塑料膜,面积为40m2-50m2
1.4机械秤或电子秤,量程500kg-3000kg,分度值200g-1000g;
1.5待测样品:实施例1的锚固降弹剂、对比例1的锚固降弹剂和市售某厂减弹剂。
2实验步骤:
2.1用塑料膜在待喷面下方地面覆盖40m2-50m2的区域;
2.2将待测样品与混凝土拌制成混凝土拌合物(不少于1m3),送入喷射设备,待喷射出料稳定后开始进行测试。喷嘴应与受喷面保持90°夹角,喷射总厚度为80mm-120mm,分两层喷射,每层厚度为40mm-60mm。喷射过程需保证连续不中断,料斗里混凝土在测试开始和结束时需保持均匀一致;
2.3喷射结束后,从塑料膜上收集回弹料,并进行称重;
2.4回弹料与总喷出拌合物的质量百分比即为喷射回弹率。总喷出拌合物应扣除喷射稳定前喷射量。测试结果如下表2所示。
表2
由表2可见,相比于对比例1中的锚固降弹剂和市售减弹剂,本申请的锚固降弹剂能够将喷射混凝土的回弹率从20%-30%降低至5%以内,其对喷射混凝土的回弹抑制效果远高于对比例1中的锚固降弹剂和市售减弹剂,能够以更少的掺量实现更好的回弹抑制效果。
以上所述仅为本申请的可选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是在本申请的发明构思下,利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种喷射混凝土用锚固降弹剂,其特征在于,按质量百分比计,包括以下原料:增稠剂40%-60%、保水剂0.02%-0.5%、引气剂0.05%-0.5%、增强剂5%-10%和余量水;
其中,所述增稠剂的原料包括交联体、聚醚单体、小分子单体和引发剂;
所述交联体为包括瓜尔胶和黄原胶的空间网络状胶体,其中,所述瓜尔胶和所述黄原胶的质量比为3:2;所述交联体还包括羟甲基纤维素醚、羟乙基纤维素醚和可溶性淀粉醚中的至少一种;
所述聚醚单体包括异戊烯醇聚氧乙烯醚、3-甲基丁-3-烯基聚乙二醇醚、2-甲基丙-2-烯基聚乙二醇醚、乙二醇单乙烯基聚氧乙烯醚以及4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯醚中的一种;
所述小分子单体包括丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟丙酯和N,N-二甲基丙烯酰胺中的至少两种;
所述增稠剂的制备步骤,包括:
将水加热至55℃-65℃后,加入瓜尔胶和黄原胶,搅拌0.8h-1.2h至溶解后,加入聚醚单体、小分子单体和引发剂,搅拌3min-8min后,静置1.5h-2.5h,再加入55℃-65℃的水,搅拌8min-12min后,进行溶胀1.5h-2.5h,同时保持温度在55℃-65℃,溶胀结束后,在40℃-50℃下搅拌10h-14h,再加入木钠溶液和氢氧化钠,搅拌10min-20min后,即得成品增稠剂。
2.根据权利要求1所述的喷射混凝土用锚固降弹剂,其特征在于,所述保水剂包括聚丙烯酰胺和聚氧乙烯中的一种。
3.根据权利要求1所述的喷射混凝土用锚固降弹剂,其特征在于,所述引气剂包括K12、AOS以及AES中的一种。
4.根据权利要求1所述的喷射混凝土用锚固降弹剂,其特征在于,所述增强剂包括甲酸钙、碳酸钠和硫酸钠中的一种。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的喷射混凝土用锚固降弹剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
在反应釜内加水,再加入保水剂,溶解后,再依次加入增强剂、增稠剂和引气剂,搅拌30min-60min后,得到成品锚固降弹剂。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118084387A (zh) * 2024-02-01 2024-05-28 湖北葛科工程试验检测有限公司 一种隧道工程喷射混凝土降回弹剂及其制备方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3850193B2 (ja) * 1999-12-09 2006-11-29 電気化学工業株式会社 セメントコンクリートの製造方法、及びそれを用いた吹付け工法
JP4520321B2 (ja) * 2005-01-31 2010-08-04 電気化学工業株式会社 吹付け材料及びそれを用いた吹付け工法
CN100523019C (zh) * 2006-09-25 2009-08-05 中国民用航空总局第二研究所 碱增稠型流变改性剂及其制备方法
JP6148874B2 (ja) * 2013-02-06 2017-06-14 デンカ株式会社 液体急結剤、急結性セメントコンクリート、及びそれを用いた吹付け工法
CN105601158A (zh) * 2015-12-24 2016-05-25 湖南中岩建材科技有限公司 一种砂浆外加剂
EP3645228B1 (en) * 2017-06-28 2023-08-30 GCP Applied Technologies Inc. Early strength enhancing concrete admixure
CN110563893B (zh) * 2019-09-12 2022-04-01 云南凯威特新材料股份有限公司 一种喷射混凝土用回弹抑制剂的制备方法
CN111961440A (zh) * 2020-08-25 2020-11-20 张甲吉 一种生物聚合物增稠剂及其制备方法和应用
CN114195927B (zh) * 2020-09-18 2023-08-22 中国石油天然气集团有限公司 稠化剂、形成其的组合物、乳状液聚合物、压裂液体系及其应用
CN112919602B (zh) * 2021-01-29 2022-02-18 同济大学 应用于底泥强化脱水与重金属固定的瓜尔胶-无机盐杂化型绿色絮凝剂及其制备方法
CN113264703A (zh) * 2021-06-30 2021-08-17 河南砼道中人新材料技术有限公司 一种高性能混凝土减胶剂及制备方法
CN114455879B (zh) * 2022-03-11 2022-10-28 北京工业大学 聚羧酸酯化复合制备液体无碱速凝剂的方法
CN114920491B (zh) * 2022-06-06 2023-01-24 中交四航工程研究院有限公司 一种降回弹喷射混凝土外加剂及其制备方法
CN115490480B (zh) * 2022-09-27 2023-09-05 北京国道通公路设计研究院股份有限公司 一种含生物黏胶的低回弹喷射混凝土及其制备与应用方法
CN116947368A (zh) * 2023-08-18 2023-10-27 中交绿建(厦门)科技有限公司 一种喷射混凝土专用减水剂及其制备装置
CN117286880A (zh) * 2023-08-23 2023-12-26 中交第二航务工程局有限公司 一种水下喷射混凝土施工工艺
CN117264110B (zh) * 2023-10-07 2024-09-10 江苏耐斯数码科技股份有限公司 一种聚丙烯酸类增稠剂及其制备方法、中性混合乳液
CN117923828A (zh) * 2023-12-05 2024-04-26 北京市建筑工程研究院有限责任公司 一种复合型减弹剂及其制备方法和喷射混凝土
CN117682790B (zh) * 2024-02-02 2024-04-12 石家庄市长安育才建材有限公司 低回弹喷射混凝土用减水剂及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118084387A (zh) * 2024-02-01 2024-05-28 湖北葛科工程试验检测有限公司 一种隧道工程喷射混凝土降回弹剂及其制备方法

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