CN103359970B

CN103359970B - 一种隧道同步注浆专用干粉型外加剂及其制备方法

Info

Publication number: CN103359970B
Application number: CN201310284865.0A
Authority: CN
Inventors: 覃爽; 徐亚玲; 黄晖皓; 童庆弟; 孔军; 李臻
Original assignee: SHANGHAI ZHUZONG JIANKE CHEMICAL BUILDING MATERIAL Co Ltd; SHANGHAI URBAN CONSTRUCTION MATERIALS CO Ltd
Current assignee: Shanghai Zhuzong Engineering Materials Co., Ltd.
Priority date: 2013-07-08
Filing date: 2013-07-08
Publication date: 2015-10-28
Anticipated expiration: 2033-07-08
Also published as: CN103359970A

Abstract

本发明公开了一种隧道同步注浆专用干粉型外加剂及其制备方法，该材料组成为：甲基纤维素醚0.9%～1.3%、萘系减水剂29.2%～39.2%、皂角素0.5%～0.9%、钠基膨润土29%～45%、消石灰22～32%。本发明不仅可用于干粉型同步注浆专用砂浆，也可用于预拌砂浆，储存简便，运输成本低。本发明性能优异，若采用本发明，即便使用模数小于1.8的细砂也能生产出满足隧道同步注浆施工要求的浆液，浆液4h坍落度经时损失在30mm以内，在8h仍能保证质量。

Description

一种隧道同步注浆专用干粉型外加剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体地说是一种隧道同步注浆专用干粉型外加剂及其制备方法。

背景技术

“十二五”期间商务部颁布关于加快散装水泥发展的指导意见，而建筑干粉砂浆是对水泥散装化的完善，是节约资源、保护环境的重大技术经济措施。上海市自2000年推广使用建筑干粉砂浆，使用干粉砂浆的工程，质量明显提高。干粉型同步注浆专用砂浆使用方便，如“自来水”般随取随用，还可根据不同工况配制出所需浆液，均匀稳定，施工质量也能得以改善，而且能很好地解决预拌砂浆的运输及产能问题，突破了地域限制，适于在上海市内外乃至全国范围的推广。

干粉型同步注浆专用砂浆的配制须使用干粉型外加剂，目前市面上的干粉型外加剂功能单一，无法满足同步注浆浆液的性能要求。若有一种干粉型外加剂，各项性能均满足同步注浆专用砂浆的要求，且干粉型外加剂储存简便，运输成本低，便能大大促进干粉型同步注浆材料及工艺的推广。

发明内容

本发明的目的之一在于克服上述缺陷，提供了一种隧道同步注浆专用干粉型外加剂。

本发明的目的之二在于提供上述隧道同步注浆专用干粉型外加剂的制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：

隧道同步注浆专用干粉型外加剂，其特征在于：由以下质量百分比原料构成：

甲基纤维素醚 0.9%～1.3%；

萘系减水剂 29.2%～39.2%；

皂角素 0.5%～0.9%；

钠基膨润土 29%～45%；

消石灰 22～32%；

所有材料均为粉状材料。

所述的甲基纤维素醚为粘度20000-60000Pa.s，主要起保水作用，能大大提高浆液的可泵性和工作持久性。

所述的萘系减水剂为具有表面活性效果，能降低用水量、提高浆液密度进而提高其防水性；

其中甲基纤维素醚和萘系减水剂的质量比为1:30-1:35，两者的混合两者的混合具有叠加增强作用，能有效地增强保水性、和易性、黏聚性、可泵性和工作持久性。

所述的皂角素为引气剂，其价格低廉，引气均匀，能提高浆液的流动性和可泵性，但掺量应当所有控制，过大会对浆液的密度、强度等性能有不利影响。

所述的钠基膨润土细度≤20%，具有良好的造浆性能，能改善钙基膨润土的各项性能，其掺入主要起到润滑剂和触变剂的作用，增加浆液的流动性和可泵性，提高其施工性能；此外还能起到增稠剂的作用，提高浆液的稠度进而提高其抗剪切屈服强度。

所述的消石灰，其（CaO+MgO）含量≥60%，比表面积≥400m²/Kg。消石灰的掺入能激发砂浆中火山灰质物质的活性，使浆液获得一定的力学性能。

一种隧道同步注浆专用干粉型外加剂的制备方法，具体包括如下步骤：

（1）将各种原料烘干至含水率小于1%；

（2）按配方分别称取甲基纤维素醚、和皂角素，采用无重力式搅拌方式搅拌均匀得到第一混合物；

（3）按配方称取萘系减水剂，掺入步骤（2）得到的第一混合物中，采用无重力式搅拌方式搅拌均匀得到第二混合物；

（4）按配方分别称取钠基膨润土和消石灰，采用无重力式搅拌方式搅拌均匀得到第三混合物；

（5）将步骤（3）得到的第二混合物掺入步骤（4）得到的第三混合物中，采用无重力式搅拌方式搅拌均匀得到第四混合物；

（6）最后用密封袋把步骤（5）所得的第四混合物装包，即得所述的同步注浆专用干粉型外加剂。

实施该技术后的明显优点和效果是：与现有技术相比，本发明的隧道同步注浆专用干粉型外加剂，性能优异，若采用了该外加剂（推荐掺量为0.1-0.2%），即便使用模数小于1.8的细砂也能生产出满足隧道同步注浆施工要求的浆液；浆液4h坍落度经时损失可控制在30mm以内，适用于需长距离输送的隧道现场施工，即使由于异常状况施工缓慢，该浆液质量在8h仍能保证质量，可用于施工；且干粉的状态，运输使用方便，质量均匀稳定。使用该外加剂的浆液能具有良好的流动性、填充性、保水性、保坍性和抗剪切屈服强度，在存储和输送过程中具有良好的持久工作性，施工性能更佳，可满足不同工况下的盾构同步注浆的施工需求，更有效地防止隧道的上浮。此外，本发明为干粉型同步注浆在上海市内外乃至全国范围的推广起到了积极的推动作用。

具体实施方式

以下选用一组配方，对本发明作进一步描述：

优选的组分和含量为：

所用的甲基纤维素醚为羟甲基纤维素醚，粘度40000Pa.s；

所用的萘系减水剂为工业级；

其中甲基纤维素醚和萘系减水剂的质量比为1:30.2；

所用的皂角素为工业级；

所用钠基膨润土的细度为18%；

所用消石灰粉，（CaO+MgO）%为68%，比表面积420m²/Kg；

将所述的原料采用如下工艺步骤进行同步注浆专用干粉型外加剂的制备：

（1）将各种原料烘干至含水率小于1%；

（2）按配方分别称取1吨同步注浆专用干粉型外加剂所需的甲基纤维素醚、和皂角素，采用无重力式搅拌方式搅拌均匀得到第一混合物；

（3）按配方称取称取1吨同步注浆专用干粉型外加剂所需的萘系减水剂，掺入步骤（2）得到的第一混合物中，采用无重力式搅拌方式搅拌均匀得到第二混合物；

（4）按配方分别称取称取1吨同步注浆专用干粉型外加剂所需的钠基膨润土和消石灰，采用无重力式搅拌方式搅拌均匀得到第三混合物；

（6）最后用密封袋把上述步骤（5）所得的第四混合物按40Kg/每袋装包，即得所述的隧道同步注浆专用干粉型外加剂。

用该隧道同步注浆专用干粉型外加剂，按1.5%的掺量制备干粉型同步注浆专用砂浆，经检验各项指标均满足要求，其中4h坍落度经时损失控制在200mm以内，该干粉型同步注浆专用砂浆在工地施工顺利，应用效果良好，从地面沉降监测数据看能较好地控制隧道上浮变形。

同步注浆专用砂浆具体检测指标如下：

1、初始坍落度为210mm±5mm，2小时坍落度为200mm±5mm，4小时坍落度为190mm±5mm，（坍落度值变化最小单位为5mm）

2、浆体表观密度为2.0—2.1g/cm³

3、压力泌水值为15ml——35ml之间

4、20小时剪切屈服强度为900——1600Pa。

5、沉降值为5mm-9mm。

Claims

1.一种隧道同步注浆专用干粉型外加剂，其特征在于：由以下质量百分比的原料构成：

所述的甲基纤维素醚，粘度为40000Pa.s；

所述的皂角素为工业级；

所述的萘系减水剂为工业级；

所述的钠基膨润土的细度为18％；

所述的消石灰，其CaO+MgO的含量为68％，比表面积为420m²/Kg ；

所述的甲基纤维素醚和萘系减水剂混合后的质量比为1:30.2；

所述的一种隧道同步注浆专用干粉型外加剂，其由以下步骤制成：

(1)将各种原料烘干至含水率小于1％；

(2)按配方分别称取甲基纤维素醚、和皂角素，采用无重力式搅拌方式搅拌均匀得到第一混合物；

(3)按配方称取萘系减水剂，掺入步骤(2)得到的第一混合物中，采用无重力式搅拌方式搅拌均匀得到第二混合物；

(4)按配方分别称取钠基膨润土和消石灰，采用无重力式搅拌方式搅拌均匀得到第三混合物；

(5)将步骤(3)得到的第二混合物掺入步骤(4)得到的第三混合物中，采用无重力式搅拌方式搅拌均匀得到第四混合物；

(6)最后用密封袋把步骤(5)所得第四混合物按40Kg/每袋装包，即得所述的隧道同步注浆专用干粉型外加剂；

所述的隧道同步注浆专用砂浆具体检测指标如下：

1、初始坍落度为210mm±5mm，2小时坍落度为200mm±5mm，4小时坍落度为190mm±5mm；

2、浆体表观密度为2.0—2.1g/cm³；

3、压力泌水值为15 mL——35 mL之间；

4、20小时剪切屈服强度为900——1600Pa；

5、沉降值为5mm-9mm。