一种用于喷射混凝土的减水剂、制备方法及应用技术

本发明专利技术属于建筑材料技术领域，公开了一种用于喷射混凝土的减水剂，按质量百分比的组分为：聚羧酸减水剂母液16～24％、聚羧酸保坍剂母液15～25％、粘度改性剂2～4％、混凝土缓凝剂1～3％、促凝剂1～3％、早强剂1～3％、含气量调节剂1～5％，其余的为水。其制备方法，包括S1、按质量百分比称取各组分；S2、将水置于反应釜中，加入混凝土缓凝剂和促凝剂，搅拌至澄清溶液；S3、加入聚羧酸减水剂母液和聚羧酸保坍剂母液，搅拌10min；S4、加入粘度改性剂和早强剂，以200r/min的速率搅拌10min；S5、加入含气量调节剂，搅拌5min；本发明专利技术提供的用于喷射混凝土的减水剂可以改善喷射混凝土工作性能，提升喷射混凝土凝结性能，降低喷射混凝土的胶凝材料用量和无碱速凝剂用量。材料用量和无碱速凝剂用量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于喷射混凝土的减水剂、制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，具体为一种用于喷射混凝土的减水剂，还包括一种用于喷射混凝土的减水剂的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]喷射混凝土由喷射水泥砂浆发展而来，形成了干喷法、潮喷法、湿喷法等多种喷射工艺，并细分出纤维喷射混凝土法、水泥裹砂法、双裹并列法、潮掺浆法等多种工艺工法。湿喷法由于其混凝土物料拌和充分、水泥水化充分、混凝土强度较高、水灰比能较准确控制，混凝土与液体速凝剂混合较均匀，混凝土质量较稳定以及空气粉尘含量较干喷法、潮喷法更低，施工环境较友好，在我国的铁路隧道施工中被应用。但在长期的工程实践中，湿喷法在隧道初支工程中喷射混凝土存在以下问题：
[0003](1)喷射混凝土工作性能不能完全满足施工需要。喷射混凝土从搅拌站拌和开始到现场喷射施工结束至少需要45分钟时间，而且随着隧道的深入，运输时间延长，对于喷射混凝土工作性能保持的时间要求更高，达到1.5到2个小时，如果在运输过程中由于不可控原因出现耽搁，或者在施工面喷浆机出现堵管需要拆卸疏通重装时，对混凝土工作性能保持能力的要求就更高。由于喷射混凝土胶凝材料一般使用机制砂、石粉含量高、碎石粒径小，固体物质比表面积巨大、吸水性强，且需要较好的粘聚力，现有的减水剂很难保证喷射混凝土工作状态的实现和长时间保持，容易造成堵管现象，影响施工效率；而且当喷射混凝土在施工过程中出现流动性差、坍落度损失大的现象时，施工现场需要不定期、不定量加水以调整混凝土处于可喷射的状态，会造成水胶比失控，喷射混凝土达不到设计强度。
[0004](2)喷射混凝土胶凝材料用量大、回弹大。喷射混凝土作为一种特种混凝土，同一般混凝土有较大差异，为了保证喷射混凝土的和易性，往往需要使用较高的胶凝材料用量，每方胶材用量达到450kg～500kg，甚至更高。同时现有的减水剂不具有针对性，导致喷射混凝土存在水胶比较大、粘度较高、可分散性差，甚至影响速凝剂凝结等问题，影响喷射混凝土凝结性能，使喷射混凝土回弹量较大，掉块甚至出现整片坍塌现象，不但造成浪费，也存在安全隐患。
[0005](3)有碱速凝剂喷射混凝土后期强度损失大、耐久性能差，无碱速凝剂掺量高、用量大。目前，喷射混凝土施工，主要采用有碱速凝剂，均含有大量的碱，喷射混凝土28d强度较对比样品损失20％～40％之多,易造成喷射混凝土后期强度损失大、耐久性能差。其中，无碱速凝剂具有碱含量低、对环境友好、混凝土后期强度保留率高的优点，使用无碱速凝剂可有效解决喷射混凝土后期强度损失大、耐久性能差的问题。但现有的减水剂生产的喷射混凝土与无碱速凝剂的相容性较差，存在无碱速凝剂掺量大(6％以上)，喷射混凝土回弹大等问题，成本难以接受。

技术实现思路

[0006]本专利技术意在提供一种用于喷射混凝土的减水剂、制备方法及应用，该用于喷射混
凝土的减水剂可以改善喷射混凝土工作性能，提升喷射混凝土凝结性能，降低喷射混凝土的胶凝材料用量和无碱速凝剂用量。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种用于喷射混凝土的减水剂，按质量百分比的组分为：聚羧酸减水剂母液16～24％、聚羧酸保坍剂母液15～25％、粘度改性剂2～4％、混凝土缓凝剂1～3％、促凝剂1～3％、早强剂1～3％、含气量调节剂1～5％，其余的为水。
[0009]进一步地，所述聚羧酸减水剂母液的有效含量≥50％。
[0010]进一步地，所述聚羧酸保坍剂母液的有效含量≥40％。
[0011]进一步地，所述粘度改性剂以质量百分比的组分为：聚羧酸减水剂母液50～70％、羟丙基甲基纤维素4～20％、膨润土0～2％、醇胺6～20％和水，其含量≥99％。
[0012]进一步地，所述混凝土缓凝剂为工业级葡萄酸钠和柠檬酸钠中的一种或两种，其含量≥99％。
[0013]进一步地，所述促凝剂为工业级硫酸锂，其含量≥99％；所述含气量调节剂为工业级非离子型表面活性剂，其含量≥10％。
[0014]进一步地，所述早强剂为工业级二乙醇胺和三乙醇胺中的一种或两种，其含量≥99％。
[0015]本专利技术还提供了一种用于喷射混凝土的减水剂的制备方法，包括以下步骤：
[0016]S1、按质量百分比称取各组分；
[0017]S2、将水置于反应釜中，加入S1称取的混凝土缓凝剂和促凝剂，搅拌至澄清溶液；
[0018]S3、在反应釜中加入S1称取的聚羧酸减水剂母液和聚羧酸保坍剂母液，搅拌10min；
[0019]S4、在反应釜中加入S1称取的粘度改性剂和早强剂，以200r/min的速率搅拌10min；
[0020]S5、在反应釜中加入S1称取的含气量调节剂，搅拌5min，即得到用于喷射混凝土的减水剂。
[0021]一种用于喷射混凝土的减水剂的制备方法制备得到的减水剂在喷射混凝土中的应用。
[0022]进一步地，所述用于喷射混凝土的减水剂用量为混凝土胶凝材料用量的1～2％。
[0023]本专利技术提供的技术方案的有益效果：
[0024]1、本专利技术生产工艺简单、绿色环保，产品匀质性好、性能可靠，可以使喷射混凝土具有高流动性、长保坍性，易于分散、不易离析泌水，可以有效改善喷射混凝土工作性能，能够降低喷射混凝土的胶凝材料用量。同时，用于喷射混凝土的减水剂还可以促进无碱速凝剂与混凝土均匀混合及快速凝结，提高喷射混凝土早期强度，从而提升喷射混凝土凝结性能，降低无碱速凝剂用量。其中：
[0025]聚羧酸减水剂母液具有较高减水率，可以实现喷射混凝土在水胶比较低的情况下，具有较好的流动性；
[0026]聚羧酸保坍剂母液为缓释型聚羧酸减水剂，可以实现喷射混凝土长时间保坍，使喷射混凝土在2小时以上具有较好的流动性；
[0027]粘度改性剂可以有效增加喷射混凝土流动性，改善混凝土包裹性，降低喷射混凝
土粘度，使喷射混凝土具有良好的和易性和可分散性，提高喷射混凝的工作性能和凝结性能；
[0028]缓凝剂不影响混凝土与速凝剂的快速反应，同时可以延缓水泥的初凝时间，增长喷射混凝土的凝结时间；
[0029]促凝剂在没有速凝剂的情况下不影响混凝土的凝结时间，在速凝剂参与下，能够促进速凝剂与喷射混凝土的快速反应，极大的减少速凝剂的用量；
[0030]早强剂能够提升喷射混凝土的早期强度和适当的提升喷射混凝土凝结性能；
[0031]含气量调节剂由非离子型表面活性剂复配而成可以在混凝土中引入微小的、稳定的气泡，能够改善喷射混凝土的和易性。
[0032]2、本专利技术提供的用于喷射混凝土的减水剂用于喷射混凝土的湿喷工艺中，具有以下优点：
[0033]2.1、使喷射混凝土在较低水胶比下(0.4及以下)，具有良好的流动性和长时间的保坍性(2小时以上)；
[0034]2.2、能够增加喷射混凝土的保水性能，可以有效降低喷射混凝土粘度、提高喷射混凝土可分散性、改善喷射混凝土和易性，减少喷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于喷射混凝土的减水剂，其特征在于：按质量百分比的组分为：聚羧酸减水剂母液16～24％、聚羧酸保坍剂母液15～25％、粘度改性剂2～4％、混凝土缓凝剂1～3％、促凝剂1～3％、早强剂1～3％、含气量调节剂1～5％，其余的为水。2.根据权利要求1所述的一种用于喷射混凝土的减水剂，其特征在于：所述聚羧酸减水剂母液的有效含量≥50％。3.根据权利要求1所述的一种用于喷射混凝土的减水剂，其特征在于：所述聚羧酸保坍剂母液的有效含量≥40％。4.根据权利要求1所述的一种用于喷射混凝土的减水剂，其特征在于：所述粘度改性剂以质量百分比的组分为：聚羧酸减水剂母液50～70％、羟丙基甲基纤维素4～20％、膨润土0～2％、醇胺6～20％和水，其含量≥99％。5.根据权利要求1所述的一种用于喷射混凝土的减水剂，其特征在于：所述混凝土缓凝剂为工业级葡萄酸钠和柠檬酸钠中的一种或两种，其含量≥99％。6.根据权利要求1所述的一种用于喷射混凝土的减水剂，其特征在于：所述促凝剂为工业级硫酸锂，其含量≥99％；所述含气量调节剂为工...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泰山，邓怡玄，刘远，李振明，李建，
申请(专利权)人：中铁五局集团有限公司中铁五局集团物资实业有限责任公司贵州铁建工程质量检测咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：