一种环保型盾构泡沫剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及盾构施工技术领域，具体涉及一种环保型盾构泡沫剂及其制备方法和应用。为了解决背景技术存在的盾构用泡沫剂发泡倍率低，泡沫稳定性差，而且无法兼顾发泡倍率和稳定性的问题，以及现有泡沫剂降解性能差，需要加热处理的问题，本发明专利技术提出一种环保型盾构泡沫剂。发明专利技术人首次发现在同时使用非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、阴离子表面活性剂，可以同时改善发泡倍率和半衰期时间，并且实现较好的性能提升。此外，通过三种表面活性剂的配合，制备得到的盾构用泡沫剂具有优异的降解性能，降解率高达98％。降解率高达98％。

【技术实现步骤摘要】
一种环保型盾构泡沫剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及盾构施工
，具体涉及一种环保型盾构泡沫剂及其制备方 法和应用。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不 必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所 公知的现有技术。
[0003]现有技术公开了一些盾构泡沫剂，专利技术人发现存在以下问题：
[0004](1)单纯追求盾构用泡沫剂土体摩擦性的影响或者提高渣土流动性，忽略 盾构用泡沫剂的使用稳定性，因此在使用过程中需要多次添加盾构用泡沫剂，才 能实现连续化施工。
[0005](2)现有盾构用泡沫剂在制备过程中需要加热处理，在户外生产使用过程 中产生不便，如果不加热，影响盾构用泡沫剂的发泡性能。
[0006](3)一些技术公开的盾构用泡沫剂发泡倍率仅为20倍左右，半衰期时间短， 对操作施工提出较为严苛的时间要求。或者一些盾构用发泡剂无法兼顾发泡倍率 和半衰期时间两个性能指标。
[0007](4)现有盾构用泡沫剂为了同时改善发泡倍率和半衰期时间两个性能指标， 往往添加多种添加剂，但是这种盾构用泡沫剂环保性能差，降解时间长。

技术实现思路

[0008]为了解决现有盾构用泡沫剂存在的问题，本专利技术提出一种环保型盾构泡沫剂。 专利技术人首次发现在同时使用非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、阴离子表 面活性剂，可以同时改善发泡倍率和半衰期时间，并且实现较好的性能提升。此 外，通过三种表面活性剂的配合，制备得到的盾构用泡沫剂具有优异的降解性能， 降解率高达98％。
[0009]具体地，本专利技术是通过如下所述的技术方案实现的：
[0010]本专利技术第一方面，提供一种环保型盾构泡沫剂，由非离子表面活性剂、两性 离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、稳泡剂、增稠剂和去离子水组成。
[0011]本专利技术第二方面，提供一种环保型盾构泡沫剂的制备方法，包括：室温下， 先将非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、阴离子表面活性剂在水中混合均 匀，再加入稳泡剂和增稠剂，搅拌混合即可。
[0012]本专利技术第三方面，提供一种环保型盾构泡沫剂在盾构施工中的应用。
[0013]本专利技术第四方面，提供一种盾构施工方法，包括使用环保型盾构泡沫剂施工。
[0014]上述一个或多个技术方案具有以下有益效果：
[0015]1)本专利技术一些方案公开的盾构泡沫剂发泡性能优良且生物降解性能优异， 发泡倍率为70
‑
90，半衰期大于60min，生物降解度98％，在一些更为优异的方 案中，半衰期大于
120min，数天之内即可自然降解，无毒无害，不会对施工区 土质及地下水造成影响，因此具有良好的实际应用之价值。
[0016]2)专利技术人在试验中还发现，通过将同时使用非离子表面活性剂、两性离子 表面活性剂、阴离子表面活性剂，可以同时改善发泡倍率和半衰期时间，并且实 现较好的性能提升。此外，通过三种表面活性剂的配合，制备得到的盾构用泡沫 剂具有优异的降解性能，降解率高达98％。如果在此基础上添加除稳泡剂、增稠 剂以外的其他成分，反而会降低这些性能。
[0017]3)在本专利技术公开的一些实施方案中，在特定的三种表面活性剂、稳泡剂、 增稠剂体系中，无需加热，即可制备出发泡倍率高，半衰期时间长的盾构用泡沫 剂。
具体实施方式
[0018]下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明 本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法， 通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
[0019]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限 制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出， 否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使 用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或 它们的组合。
[0020]为了解决
技术介绍
存在的盾构用泡沫剂发泡倍率低，泡沫稳定性差，而且无 法兼顾发泡倍率和稳定性的问题，以及现有泡沫剂降解性能差，需要加热处理的 问题，本专利技术提出一种环保型盾构泡沫剂。专利技术人首次发现在同时使用非离子表 面活性剂、两性离子表面活性剂、阴离子表面活性剂，可以同时改善发泡倍率和 半衰期时间，并且实现较好的性能提升。此外，通过三种表面活性剂的配合，制 备得到的盾构用泡沫剂具有优异的降解性能，降解率高达98％。
[0021]具体地，本专利技术是通过如下所述的技术方案实现的：
[0022]本专利技术第一方面，提供一种环保型盾构泡沫剂，由非离子表面活性剂、两性 离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、稳泡剂、增稠剂和去离子水组成。
[0023]实验发现，盾构泡沫剂发泡性能优良且生物降解性能优异，发泡倍率为70
‑
90， 半衰期大于60min，生物降解度98％，在一些更为优异的方案中，半衰期大于 120min，数天之内即可自然降解，无毒无害，不会对施工区土质及地下水造成影 响，因此具有良好的实际应用之价值。
[0024]在本专利技术一个或多个实施方式中，非离子表面活性剂0.5％
‑
1％、两性离子表 面活性剂0.7％
‑
1.2％、阴离子表面活性剂3
‑
8％、稳泡剂0.1％
‑
0.4％、增稠剂 0.1％
‑
0.5％，其余为去离子水。
[0025]在本专利技术一个或多个实施方式中，所述非离子表面活性剂选自烷基糖苷 (APG)或植物多烯酚聚氧乙烯醚(NSF)。
[0026]在本专利技术一个或多个实施方式中，所述两性离子表面活性剂选自椰油酰胺基 丙基甜菜碱(CAB)或月桂酰胺基丙基甜菜碱(LAB)。
[0027]在本专利技术一个或多个实施方式中，所述阴离子表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙 烯
醚羧酸钠(AEC)。
[0028]在本专利技术一个或多个实施方式中，所述稳泡剂为羟乙基纤维素(HEC)。
[0029]在本专利技术一个或多个实施方式中，所述增稠剂为聚丙烯酰胺(PAM)。
[0030]聚丙烯酰胺通常作为增稠剂使用。聚丙烯酰胺溶液具有良好的粘结性、粘滞 性、降失水性、流变性、润滑性、防塌、携岩和减震性能，此外天然降解的特性， 所以是环保型材料的主要选择。在溶液中加入聚丙烯酰胺就会具有一定得粘度， 发出的泡沫也具有粘性，会提高泡沫的稳定性，这样泡沫在不良土体中的改良作 用时间将增加，而且粘性泡沫的携土能力提高会更利于盾构中螺旋排土器中渣土 的排出。
[0031]需要在增稠剂的基础上添加稳泡剂成分来进一步提高泡沫的稳定性。稳泡剂 是指能够增加泡沫稳定性的表面活性剂物质。在泡沫中稳泡剂起着不容忽视的作 用。只有起泡剂的水基泡沫体系产生的泡沫不够稳定，如果使用单一的表面活性 剂溶液，其起泡性虽然很好但本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保型盾构泡沫剂，其特征在于，由非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、稳泡剂、增稠剂和去离子水组成。2.根据权利要求1所述环保型盾构泡沫剂，其特征在于，所述非离子表面活性剂选自烷基糖苷或植物多烯酚聚氧乙烯醚。3.根据权利要求1所述环保型盾构泡沫剂，其特征在于，所述两性离子表面活性剂选自椰油酰胺基丙基甜菜碱或月桂酰胺基丙基甜菜碱。4.根据权利要求1所述环保型盾构泡沫剂，其特征在于，所述阴离子表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠。5.根据权利要求1所述环保型盾构泡沫剂，其特征在于，所述稳泡剂为羟乙基纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：权利要求书一页说明书六页，
申请(专利权)人：山东山科生态环境研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：