CN113213840A - 一种新型隧道喷浆材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新型隧道喷浆材料及其制备方法，由组分A和组分B组成，所述组分A包括以下质量份数的原料：水泥50～100份；细骨料40～80份；细沙50～100份；短纤维0.2～0.5份；所述组分B包括以下质量份数的原料：聚乙烯‑醋酸乙烯酯乳液80～160份；MK‑1增强剂4～8份；防水剂0.3～1份；减水剂0.7～1.5份；速凝剂1.3～2.5份。本发明可达到中度韧度刚性，同时具有机聚合物的柔性并且具有高粘附性、加固支撑、抗渗性、抗压性、耐碱性、抗裂性及抵抗纹裂扩展的能力，回弹率低等优秀的喷浆材料指标，可有效节约成本，避免喷浆材料的严重浪费。

Description

一种新型隧道喷浆材料及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，特别涉及一种新型隧道喷浆材料及其制备方法。

背景技术

喷射混凝土，是用压力喷枪喷涂灌筑细石混凝土的施工法。常用于灌筑隧道内衬、墙壁、天棚等薄壁结构或其他结构的衬里以及钢结构的保护层。目前对开采巷道采用现场搅拌水泥喷浆材料的工艺技术，这个工艺是将水泥、沙、石子等运入矿井下，现场干混搅拌水泥喷浆材料，操作人员不易控制配比，对喷浆质量控制严格度差，且井下巷道水泥卸料的粉尘、沙石卸料的粉尘、搅拌装料的粉尘，加重了污染矿井巷道的环境，严重影响工作人员的身体健康。

目前所使用的矿井下巷道支护砂浆和混凝土配方，还存在如下缺点：喷浆材料瞬时粘附性能差、并因其喷射材料的钢性性质，喷射到岩面后容易回弹，产生落地料超过30，造成喷浆材料的严重浪费；喷浆材料组配不能达到韧度刚性，且不能同时具有高粘附性、防水等特性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种新型隧道喷浆材料及其制备方法，新型隧道喷浆材料可达到中度韧度刚性，同时具有机聚合物的柔性并且具有高粘附性、加固支撑、抗渗性、抗压性、耐碱性、抗裂性及抵抗纹裂扩展的能力，回弹率低等优秀的喷浆材料指标，可有效节约成本，避免喷浆材料的严重浪费。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种新型隧道喷浆材料，由组分A和组分B组成，所述组分A包括以下质量份数的原料：水泥50～100份；细骨料40～80份；细沙50～ 100份；短纤维0.2～0.5份；所述组分B包括以下质量份数的原料：聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液80～160份；MK-1增强剂4～8份；防水剂0.3～1份；减水剂0.7～1.5份；速凝剂1.3～2.5份。

作为优选，所述水泥为硅酸盐水泥。

作为优选，所述细骨料为煤矸石。

作为优选，所述防水剂为脂肪酸防水剂或氯化铁防水剂。

作为优选，所述短纤维为聚丙烯纤维。

作为优选，所述短纤维为芳纶纤维。

作为优选，所述速凝剂为红星Ⅰ型速凝剂。

第二方面，本发明还提供了一种新型隧道喷浆材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S1，将水泥、细骨料、细沙、短纤维按比例混合搅拌均匀得到组分A；

步骤S2，将聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液、MK-1增强剂、防水剂、减水剂、速凝剂按比例混合搅拌均匀得到组分B；

步骤S3，在井下使用时，将步骤S1得到的组分A和步骤S2得到的组分B进行混合搅拌均匀。

本发明具有如下有益效果：

本发明所提供的一种新型隧道喷浆材料及其制备方法，避免了现场干混搅拌水泥喷浆材料操作人员不易控制配比，对喷浆质量控制严格度差，且井下巷道水泥卸料的粉尘、沙石卸料的粉尘、搅拌装料的粉尘，加重了污染矿井巷道的环境，严重影响工作人员的身体健康。本发明采用预先混合搅拌双组分材料，无需现场配比，且不会因在矿井下进行干混搅拌对矿井巷道造成污染，避免影响井下人员身体健康。

聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液增加了喷浆材料的韧性、抗渗性、耐碱性、抗裂性及抵抗纹裂扩展的能力。MK-1高效增强剂在巷道喷射混凝土过程中的作用及喷射方法。在实际巷道支护中,喷射混凝土加入增强剂后,其抗压强度提高40％～50％,回弹率降低到10。短纤维可提高材料粘聚性，且可减少初次喷射混凝土的回弹量。

本发明新型隧道喷浆材采用有机材料和无机材料相结合，可达到中度韧度刚性，同时具有机聚合物的柔性并且具有高粘附性、加固支撑、抗渗性、抗压性、耐碱性、抗裂性及抵抗纹裂扩展的能力，回弹率低等优秀的喷浆材料指标，可有效节约成本，避免喷浆材料的严重浪费。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作详细说明。

实施例1

本实施例提供了一种新型隧道喷浆材料，由组分A和组分B组成，所述组分A 包括以下质量份数的原料：硅酸盐水泥50份；煤矸石40份；细沙50份；聚丙烯纤维0.2份；所述组分B包括以下质量份数的原料：聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液80份； MK-1增强剂4份；氯化铁防水剂0.3份；减水剂0.7份；红星Ⅰ型速凝剂1.3份。

所述水泥为硅酸盐水泥。所述细骨料为煤矸石。所述防水剂为脂肪酸防水剂或氯化铁防水剂。所述短纤维为聚丙烯纤维。所述短纤维为芳纶纤维。所述速凝剂为红星Ⅰ型速凝剂。

本实施例还提供了一种新型隧道喷浆材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S1，将硅酸盐水泥、煤矸石、细沙、聚丙烯纤维按比例混合搅拌均匀得到组分A；

步骤S2，将聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液、MK-1增强剂、氯化铁防水剂、减水剂、红星Ⅰ型速凝剂按比例混合搅拌均匀得到组分B；

步骤S3，使用时，将步骤S1得到的组分A和步骤S2得到的组分B进行混合搅拌均匀。

实施例2：

本实施例提供了一种新型隧道喷浆材料，由组分A和组分B组成，所述组分A 包括以下质量份数的原料：水泥70份；煤矸石60份；细沙50份；芳纶纤维0.3份；所述组分B包括以下质量份数的原料：聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液100份；MK-1增强剂 5份；脂肪酸防水剂0.4份；减水剂0.8份；红星Ⅰ型速凝剂1.5份。

本实施例还提供了一种新型隧道喷浆材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S1，将水泥、煤矸石、细沙、芳纶纤维按比例混合搅拌均匀得到组分A；

步骤S2，将聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液、MK-1增强剂、脂肪酸防水剂、减水剂、红星Ⅰ型速凝剂按比例混合搅拌均匀得到组分B；

步骤S3，使用时，将步骤S1得到的组分A和步骤S2得到的组分B进行混合搅拌均匀。

分别将实施例1、实施例2制成为150mm×150mm×150mm立方体混凝土试块，并根据《GB-T50081-2002普通混凝土力学性能试验方法标准》对试块进行抗压强度、抗拉强度、回弹率进行测试，测试结果表1所示：

表1

序号	抗压强度(Mpa)	抗拉强度(Mpa)	回弹率
				实施例1试块	38.5	4.5	11.3％
实施例2试块	37.3	4.8	10.8％

由以上技术方案可以看出，本实施例提供的一种新型隧道喷浆材料及其制备方法避免了现场干混搅拌水泥喷浆材料操作人员不易控制配比，对喷浆质量控制严格度差，且井下巷道水泥卸料的粉尘、沙石卸料的粉尘、搅拌装料的粉尘，加重了污染矿井巷道的环境，严重影响工作人员的身体健康。本发明采用预先混合搅拌双组分材料，无需现场配比，且不会因在矿井下进行干混搅拌对矿井巷道造成污染，避免影响井下人员身体健康。

本实施例新型隧道喷浆材采用有机材料和无机材料相结合，可达到中度韧度刚性，同时具有机聚合物的柔性并且具有高粘附性、加固支撑、抗渗性、抗压性、耐碱性、抗裂性及抵抗纹裂扩展的能力，回弹率低等优秀的喷浆材料指标，可有效节约成本，避免喷浆材料的严重浪费。

以上通过实施例对本发明实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明实施例的示例性实施例，不能被认为用于限定本发明实施例的实施范围。本发明实施例的保护范围由权利要求书限定。凡利用本发明实施例所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明实施例技术方案的启发下，在本发明实施例的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明实施例的专利涵盖保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型隧道喷浆材料及其制备方法，其特征在于，由组分A和组分B组成，所述组分A包括以下质量份数的原料：水泥50～100份；细骨料40～80份；细沙50～100份；短纤维0.2～0.5份；所述组分B包括以下质量份数的原料：聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液80～160份；MK-1增强剂4～8份；防水剂0.3～1份；减水剂0.7～1.5份；速凝剂1.3～2.5份。

2.根据权利要求1所述的新型隧道喷浆材料，其特征在于，所述水泥为硅酸盐水泥。

3.根据权利要求1所述的新型隧道喷浆材料，其特征在于，所述细骨料为煤矸石。

4.根据权利要求1所述的新型隧道喷浆材料，其特征在于，所述防水剂为脂肪酸防水剂或氯化铁防水剂。

5.根据权利要求1所述的新型隧道喷浆材料，其特征在于，所述短纤维为聚丙烯纤维。

6.根据权利要求1所述的新型隧道喷浆材料，其特征在于，所述短纤维为芳纶纤维。

7.根据权利要求1所述的新型隧道喷浆材料，其特征在于，所述速凝剂为红星I型速凝剂。

8.一种新型隧道喷浆材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S1，将水泥、细骨料、细沙、短纤维按比例混合搅拌均匀得到组分A；

步骤S2，将聚乙烯-醋酸乙烯酯乳液、MK-1增强剂、防水剂、减水剂、速凝剂按比例混合搅拌均匀得到组分B；

步骤S3，使用时，将步骤S1得到的组分A和步骤S2得到的组分B进行混合搅拌均匀。