CN102964142A - 轻质注浆材料用发泡剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轻质注浆材料用发泡剂，按重量份包括以下组分：烷基酚聚氧乙烯醚5-8份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠1-3份、十二烷基硫酸钠2-5份、脂肪醇硫酸铵3-6份、聚丙烯酰胺1-2份、羧甲基纤维素钠1-2份、黄原胶2-3份改性炭沫矿粉0.5-2份、水80-100份。本发明生产出来的发泡剂具有高的发泡能力，高的泡沫稳定性；产生的泡沫具有较高强度的表面吸附膜以及很好的温度适应性；具有生物降解性、无毒和腐蚀性；低成本，使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种发泡剂，具体涉及一种轻质注浆材料用发泡剂。
背景技术
在地下工程中，由于土体开挖及地下水的过量抽排，会造成地质环境的破坏，继而造成地表沉降、塌陷、建筑物变形等地质灾害。为防止地表过度沉降造成危害，在地下工程开挖完成后，往往需要及时采取注浆技术进行回填注浆。回填注浆主要应用于矿山、水利水电、公路与铁路、军事人防等领域。在矿山充填当中，用各种砂、石以及其他物料将采过的空间填满，借以达到支撑围岩，防止或限制围岩大面积移动和地表沉陷;在分层采矿时，充填体可作为继续_卜采的工作地板或人工假顶。在采出矿石后，充入采空区的砂、石等物料，统称为填充材料。填充材料是进行矿山充填的基本材料，其数量和质量对充填材料的输送、充填体的形成以及矿山的生产、安全和经济效果的影响极大。矿山充填的最终目的是为了最大限度地采出矿石，保证安全生产并获得最佳经济效果。据统计，水泥充填材料的开采、加工费用占充填总成本的20-40%，个别矿一山则高达50%。据国外报导，胶结充填料的充填费用不能超过总的采矿生产成本的10%，通常占5%左右;但是，当采用水泥含量高的胶结充填料时，矿山充填费用很可能接近总采矿生产成本的50%，因为水泥费用几乎占充填成本的一半，有些矿山水泥的运输费用也很高。另外在公路铁路的修建过程中经常遇到溶洞土洞及采空区，在进行地基处理时需要大量的充填材料进行充填注浆，所以，寻求数量充足、经济合用的充填材料及水泥的代用品有着重大的经济价值和现实意义。
当前国内外常用的堵漏注浆材料主要是水泥浆、水泥砂浆、水泥粘土浆以及
水玻璃、聚氨醋类等。这些注浆材料在以往的注浆工程中已取得了满意的效果，
但是材料用量大，结构自重大，成本较高，而且还有一定的污染。将发泡剂引入注浆材料，在浆液中产成微小密闭的均匀气泡，可以形成低密度的注浆材料，大大减少水泥等材料的用量，从而节约成本。和传统注浆材料不同，发泡剂引入的微小气泡在泡沫混凝土中类似滚珠轴承，帮助填充集料与胶凝材料之间的空隙，可以很好地提高浆液的流动性和施工性。此外，由于浆液中添加了发泡剂和稳泡剂的缘故，制得的浆液具有很低的析水率，自然结石体的结实率很高。而发泡剂是产生泡沫的主要因素，发泡剂选择的好坏直接影响水泥浆液的性能，进而影响到整个充填注浆效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有工程实际应用价值、发泡力好的轻质注浆材料用发泡剂。
本发明采用的技术方案如下：
轻质注浆材料用发泡剂，按重量份包括以下组分：
烷基酚聚氧乙烯醚 5-8份
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠 1-3份
十二烷基硫酸钠 2-5份
脂肪醇硫酸铵 3-6份
聚丙烯酰胺 1-2份
羧甲基纤维素钠 1-2份
黄原胶 2-3份
改性炭沫矿粉 0.5-2份
水 80-100份。
优选地，轻质注浆材料用发泡剂，按重量份包括以下组分：
烷基酚聚氧乙烯醚 6份
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠 2.5份
十二烷基硫酸钠 3份
脂肪醇硫酸铵 4份
聚丙烯酰胺 1.6份
羧甲基纤维素钠 1.2份
黄原胶 2.4份
改性炭沫矿粉 1.5份
水 95份
所述的改性炭沫矿粉有以下方法制得：先用10-15%盐酸浸泡3-4小时，去离子水洗涤干净，再用10-15%氢氧化钠溶液浸泡3-4小时，再用去离子水洗涤至中性，烘干，再加入炭沫矿粉重量2-3%的月桂醇、1-2%的柠檬酸、0.5-1%的硬酯酸单甘油酯，高速1200-1500转/分搅拌5-10min，得到分散液，最后将分散液烘干粉碎成超细粉末即可。
所述的轻质注浆材料用发泡剂的制备方法，具体步骤如下：将水加温至40-50℃，按配方配比投入各组分，搅拌均匀，待原料充分溶解后，冷却至常温，装桶待用。
本发明的有益效果如下：
本发明中通过对炭沫矿粉进行改性，可以有效地防止泡沫液膜厚度的衰减，同时增加了液膜中液体流失的阻力，从而达到稳泡的效果，提高泡沫的稳定性。本发明生产出来的发泡剂具有高的发泡能力，高的泡沫稳定性；产生的泡沫具有较高强度的表面吸附膜以及很好的温度适应性；具有生物降解性、无毒和腐蚀性；低成本，使用方便。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例
轻质注浆材料用发泡剂，按重量份包括以下组分：
烷基酚聚氧乙烯醚 6份
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠 2.5份
十二烷基硫酸钠 3份
脂肪醇硫酸铵 4份
聚丙烯酰胺 1.6份
羧甲基纤维素钠 1.2份
黄原胶 2.4份
改性炭沫矿粉 1.5份
水 95份
将水加温至50℃，按配方配比投入各组分，搅拌均匀，待原料充分溶解后，冷却至常温，装桶待用。
其中， 所述的改性炭沫矿粉有以下方法制得：先用12%盐酸浸泡4小时，去离子水洗涤干净，再用10%氢氧化钠溶液浸泡4小时，再用去离子水洗涤至中性，烘干，再加入炭沫矿粉重量2%的月桂醇、1.5%的柠檬酸、0.8%的硬酯酸单甘油酯，高速1500转/分搅拌5min，得到分散液，最后将分散液烘干粉碎成超细粉末即可。
发泡剂性能评价试验
试验采用搅拌法测定发泡剂发泡性能，试验装置为JJ-1型电动搅拌器。为保证试验数据的准确性，规定搅拌速度为300Or/min，搅拌时间为lmin，试液体积为l00ml。每次起泡完全后，将搅拌好的发泡液迅速倒入洗净的1000ml量筒中，同时按下秒表，观察量筒内泡沫的高度，并记录下量筒底部析出50ml清水所用的时间。前者即为该种发泡剂的发泡体积V，用以表征其发泡能力；后者即为该种发泡剂在该浓度下产生泡沫的半衰期tl/2，用以表征其稳泡能力。
实验结果为本实施例生产出来的发泡剂的发泡体积为830ml，泡沫半衰期为135min。
Claims (4)
1.一种轻质注浆材料用发泡剂，其特征在于，按重量份包括以下组分：
烷基酚聚氧乙烯醚 5-8份
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠 1-3份
十二烷基硫酸钠 2-5份
脂肪醇硫酸铵 3-6份
聚丙烯酰胺 1-2份
羧甲基纤维素钠 1-2份
黄原胶 2-3份
改性炭沫矿粉 0.5-2份
水 80-100份。
2.根据权利要求1所述的轻质注浆材料用发泡剂，其特征在于，按重量份包括以下组分：
烷基酚聚氧乙烯醚 6份
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠 2.5份
十二烷基硫酸钠 3份
脂肪醇硫酸铵 4份
聚丙烯酰胺 1.6份
羧甲基纤维素钠 1.2份
黄原胶 2.4份
改性炭沫矿粉 1.5份
水 95份。
3.根据权利要求1所述的轻质注浆材料用发泡剂，其特征在于，所述的改性炭沫矿粉有以下方法制得：先用10-15%盐酸浸泡3-4小时，去离子水洗涤干净，再用10-15%氢氧化钠溶液浸泡3-4小时，再用去离子水洗涤至中性，烘干，再加入炭沫矿粉重量2-3%的月桂醇、1-2%的柠檬酸、0.5-1%的硬酯酸单甘油酯，高速1200-1500转/分搅拌5-10min，得到分散液，最后将分散液烘干粉碎成超细粉末即可。
4.一种如权利要求1所述的轻质注浆材料用发泡剂的制备方法，其特征在于具体步骤如下：将水加温至40-50℃，按配方配比投入各组分，搅拌均匀，待原料充分溶解后，冷却至常温，装桶待用。
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