CN115180865A - 一种喷射混凝土用增黏剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种喷射混凝土用增黏剂及其制备方法和应用，所述增黏剂包括以下重量百分比的原料：超细矿粉45‑60％、粉煤灰30‑45％、木质素纤维1‑5％、树脂纤维1‑5％、低收缩添加剂1‑3％以及小料1‑3％。本发明提供的增黏剂能够改善喷射混凝土工作性能，提高喷射混凝土拌合物稳定性、粘度和保水性，使其具有高粘性，且能保证新拌喷射混凝土工作性能以及硬化后混凝土的力学性能和变形性能，具有抗裂、减渗及提高耐久性能的功能，将本发明提供的增黏剂拌合至喷射混凝土组分中时能够有效降低喷射混凝土的回弹率，且能在一定程度上增加喷射混凝土的强度，在节省成本的同时，增加了工程质量。
Description
技术领域
本发明属于混凝土喷射施工技术领域，具体涉及一种喷射混凝土用增黏剂及其制备方法和应用。
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。喷射混凝土是将预先配好的水泥、砂、石子、水和一定数量的外加剂，装入喷射机，利用高压空气将其送到喷头和速凝剂混合后，以很高的速度喷向岩石或混凝土的表面而形成，喷射混凝土的一个重要成本控制指标为混凝土回弹性，因此喷射混凝土配合比设计在满足挤出铁路标准及建筑工程行业建设标准的基础上增加增黏剂，可以有效降低混凝土的回弹量，为此，为保证新拌喷射混凝土的工作性能以及硬化后混凝土的力学性能和变形性能，能够具有抗裂、减渗及提高耐久性能的效果，我们提出了一种喷射混凝土用增黏剂及其制备方法和应用。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供了一种喷射混凝土用增黏剂及其制备方法和应用。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种喷射混凝土用增黏剂，所述增黏剂包括以下重量百分比的原料：超细矿粉45-60％、粉煤灰30-45％、木质素纤维1-5％、树脂纤维1-5％、低收缩添加剂1-3％以及小料1-3％。
作为本发明的进一步优化方案，所述增黏剂包括以下重量百分比的原料：超细矿粉57％、粉煤灰33.5％、木质素纤维2％、树脂纤维4％、低收缩添加剂2％、小料1.5％。
作为本发明的进一步优化方案，所述小料包括分散剂、皂素类引气剂以及胺基聚醚类消泡剂。
作为本发明的进一步优化方案，所述低收缩添加剂为聚醋酸乙烯酯或聚己内酯。
一种如上述所述的喷射混凝土用增黏剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照各组分配比称取所需用量的原料；
(2)将超细矿粉、粉煤灰、木质素纤维、树脂纤维一起送入干粉搅拌机中搅拌均匀，获得混合干粉；
(3)将超细矿粉、粉煤灰、木质素纤维、树脂纤维一起送入干粉搅拌机中，再依次加入低收缩添加剂和小料，搅拌至充分混合后磨粉，即得到所述的喷射混凝土用增黏剂搅拌均匀。
作为本发明的进一步优化方案，所述步骤(3)中，所述混喷射混凝土用增黏剂的粒度为45-100目。
一种如上述所述的喷射混凝土用增黏剂在制备喷射混凝土中的应用，将所述增黏剂拌合到喷射混凝土组分中，拌合量占水泥重量的百分比为2-4％。
作为本发明的进一步优化方案，将所述增黏剂拌合到喷射混凝土组分中，拌合量占水泥重量的百分比为4％
本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的增黏剂由无机材料、高分子有机材料和多种助剂经反应合成。其性能特点如下：1)高流动性：可保证混凝土能自动密实粘结成型；2)高粘聚性：保证粗骨料在水泥浆体中的悬浮稳定性，使混凝土在自充填过程中不发生骨料下沉、离析以及气泡上浮等问题，确保混凝土硬化体表面不产生泌水；3)低收缩性：具有微膨胀性能，可有效降低自密实混凝土硬化体的收缩变形，减少混凝土的开裂现象；4)高粘结性：与基础旧混凝土及其他施工基面具有较高的粘结强度；
2、将本发明提供的增黏剂拌合至喷射混凝土组分中时，能够有效降低喷射混凝土的回弹率，并且能在一定程度上增加喷射混凝土的强度，在节省成本的同时，增加了工程质量。
具体实施方式
下面对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
1、材料
本实施例所用方法如无特别说明均为本领域的技术人员所知晓的常规方法，所用的试剂等材料，如无特别说明，均为市售购买产品。
2、方法
本实施例提供了一种喷射混凝土用增黏剂，所述增黏剂包括以下重量百分比的原料：超细矿粉57％、粉煤灰33.5％、木质素纤维2％、树脂纤维4％、低收缩添加剂2％、小料1.5％，其中，小料包括分散剂、皂素类引气剂以及胺基聚醚类消泡剂，分散剂为羟丙基甲基纤维素，重量份数为0.6,份，皂素类引气剂为非离子型表面活性剂，主要成份三萜皂甙，螓类引气剂重量份数为0.6份，胺基聚醚类消泡剂重量份数为0.2份。
具体制备步骤包括，按照各组分配比称取所需用量的原料，将超细矿粉、粉煤灰、木质素纤维、树脂纤维一起送入干粉搅拌机中，再依次加入低收缩添加剂和小料，搅拌至充分混合后，搅拌均匀干燥磨粉至粒度为45-100目，即得到所述的喷射混凝土用增黏剂。
3、性能验证试验
为验证不同类型低收缩添加剂对喷射混凝土用增黏剂性能的影响，设置以下对比例及空白对照：
对比例1：使用聚醋酸乙烯酯作为低收缩添加剂；
对比例2：使用聚己内酯作为低收缩添加剂。
另外，以不使用低收缩剂所制得的增黏剂作为空白对照，取3组增黏剂制成大小及形状一致的试件，分别测试其性能指标，结果如表1所示。
表1不同类型低收缩添加剂对喷射混凝土用增黏剂性能的影响
结果分析：使用低收缩剂所制得的增黏剂的性能指标较未使用低收缩剂所制得的增黏剂的性能指标要好，另外使用聚醋酸乙烯酯作为低收缩添加剂所制得增黏剂的性能指标最佳，具有高流动性高流动性、高粘聚性、低收缩性及高粘结性。
在对比例1的基础上，为验证不同原料组分配比对喷射混凝土用增黏剂性能的影响，设置以下对比例：
对比例3：木质素纤维2％、树脂纤维2％、聚醋酸乙烯酯2％；
对比例4：木质素纤维1％、树脂纤维4％、聚醋酸乙烯酯1％；
对比例5：木质素纤维1％、树脂纤维3％、聚醋酸乙烯酯1％。
另外，取对比例1及3-5的增黏剂制成大小及形状一致的试件，并分别测试其性能指标，结果如表2所示。
表2不同原料组分配比对喷射混凝土用增黏剂性能的影响
结果分析：当原料选择重量百分比为木质素纤维2％、树脂纤维4％、聚醋酸乙烯酯2％时所制得增黏剂的性能指标最佳，原因在于，聚醋酸乙烯酯的极性与不饱和聚酯相近,与树脂纤维的相容性好，能够增强增黏剂在混凝土体系内的均匀分相，同时木质素纤维及树脂纤维的掺和使用有效降低自密实混凝土硬化体的收缩变形，减少混凝土的开裂现象。
实施例2
本实施例提供了一种喷射混凝土用增黏剂，所述增黏剂包括以下重量百分比的原料：超细矿粉57％、粉煤灰33.5％、木质素纤维2％、树脂纤维4％、聚醋酸乙烯酯2％、小料1.5％，其中，小料包括分散剂、皂素类引气剂以及胺基聚醚类消泡剂，分散剂为羟丙基甲基纤维素，重量份数为0.6,份，皂素类引气剂为非离子型表面活性剂，主要成份三萜皂甙，螓类引气剂重量份数为0.6份，胺基聚醚类消泡剂重量份数为0.2份。
具体制备步骤包括，具体制备步骤包括，按照各组分配比称取所需用量的原料，将超细矿粉、粉煤灰、木质素纤维、树脂纤维一起送入干粉搅拌机中，再依次加入低收缩添加剂和小料，搅拌至充分混合后，搅拌均匀干燥磨粉至粒度为45-100目，即得到所述的喷射混凝土用增黏剂，依次按照增黏剂的拌合量占水泥重量的百分比为2％、3％、4％，将本实施例制得的增黏剂拌合到喷射混凝土组分中得到不同喷射混凝土样品，各组分用量配比如表3所示：
表3喷射混凝土各组分用量配比表
将如上所述的4组喷射混凝土样品以及市购的普通喷射混凝土进行工作性能、力学性能对比试验，其测试方法按照GB50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》、JGJ/T221-2010《纤维混凝土应用技术规程》、JGJ/T372-2016《喷射混凝土应用技术规程》的要求进行测定，主要试验结果如表4所示：
表4喷射混凝土的性能测试结果
结果分析：实例1-3相比较实例4及空白组可知，添加本发明的增黏剂的混凝土的回弹率均可以降低到10％以下，添加增黏剂的速凝混凝土具有一定的自密实性能，整体粘性提升，其初期抗压强度和28天抗压强度相较未添加增黏剂的混凝土及普通速凝混凝土都有提升，而实例1-3之间，实例3中选择度改性材料的拌合量占水泥重量的百分比为4％时，喷射混凝土的性能测试结果要优于其他实例。
综上，本发明提供的增黏剂能够改善混凝土工作性能，提高混凝土拌合物稳定性、粘度和保水性，使其具有高粘性和自密实性能，且能保证新拌混凝土工作性能以及硬化后混凝土的力学性能和变形性能，具有抗裂、减渗及提高耐久性能的功能，将本发明提供的增黏剂拌合至喷射混凝土组分中时能够有效降低喷射混凝土的回弹率，且能在一定程度上增加喷射混凝土的强度，在节省成本的同时，增加了工程质量。
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定成分或方法。本领域技术人员应可理解，不同地区可能会用不同名词来称呼同一个成分。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分成分的方式。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离发明的精神和范围，则都应在发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种喷射混凝土用增黏剂，其特征在于，所述增黏剂包括以下重量百分比的原料：超细矿粉45-60％、粉煤灰30-45％、木质素纤维1-5％、树脂纤维1-5％、低收缩添加剂1-3％以及小料1-3％。
2.根据权利要求1所述的一种喷射混凝土用增黏剂，其特征在于，所述增黏剂包括以下重量百分比的原料：超细矿粉57％、粉煤灰33.5％、木质素纤维2％、树脂纤维4％、低收缩添加剂2％以及小料1.5％。
3.根据权利要求1所述的一种喷射混凝土用增黏剂，其特征在于，所述小料包括分散剂、皂素类引气剂以及胺基聚醚类消泡剂。
4.根据权利要求1所述的一种喷射混凝土用增黏剂，其特征在于，所述低收缩添加剂为聚醋酸乙烯酯或聚己内酯。
5.一种如权利要求1-3任一所述的喷射混凝土用增黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照各组分配比称取所需用量的原料；
(2)将超细矿粉、粉煤灰、木质素纤维、树脂纤维一起送入干粉搅拌机中，再依次加入低收缩添加剂和小料，搅拌至充分混合后磨粉，即得到所述的喷射混凝土用增黏剂搅拌均匀。
6.根据权利要求5所述的一种喷射混凝土用增黏剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述混喷射混凝土用增黏剂的粒度为45-100目。
7.一种如权利要求1-3任一所述的喷射混凝土用增黏剂在制备喷射混凝土中的应用，其特征在于，将所述增黏剂拌合到喷射混凝土组分中，拌合量占水泥重量的百分比为2-4％。
8.根据权利要求7所述的喷射混凝土用增黏剂在制备喷射混凝土中的应用，其特征在于，将所述增黏剂拌合到喷射混凝土组分中，拌合量占水泥重量的百分比为4％。
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