盾构分散剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种盾构分散剂及其制备方法和应用。该盾构分散剂由包括如下质量百分比的原料制备而成：2％～8％螯合剂1、1％～5％螯合剂2、1.5％～8％螯合剂3、0.2％～8％阴离子表面活性剂、1％～4％两性表面活性剂、5％～8％陶瓷分散剂、1％～3％渗透剂、水55％～80％；所述螯合剂1选自柠檬酸、柠檬酸钠、葡萄糖酸和聚丙烯酸中的至少一种；所述螯合剂2选自乙二胺四乙酸和乙二胺四乙酸二钠中的至少一种；所述螯合剂3选自三聚磷酸钠、焦磷酸钠、和六偏磷酸钠中的至少一种。该盾构分散剂非常环保，且具有很好的润湿性、渗透性、分散性、抗低温性，可以有效缓解盾构刀盘“结饼”的现象，同时腐蚀性低，不会对设备造成损坏。不会对设备造成损坏。不会对设备造成损坏。

【技术实现步骤摘要】
盾构分散剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及化工领域，特别是涉及一种盾构分散剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]盾构施工时常出现黏土结泥饼的问题，结泥饼是指当土体粘性大和流动性差时，在高温和高压下失水固结在刀盘或土压力仓结成的饼状硬块的现象。若是闭塞严重，结饼的范围不断扩大至整个刀盘、压力舱，形成巨型泥饼，使得盾构施工无法进行。
[0003]盾构分散剂是一种渣土改良剂，其广泛应用于黏粒含量较高，渣土黏结性、黏着性强的渣土改良中。在盾构施工时使用盾构分散剂是一种十分有效的措施，通过渗透和分散作用，盾构分散剂分子迅速地进入土体内部，将大块的土体快速分散或分离，快速实现强力剥离和清除粘泥胶团的目的，使得钻头或管道内表面保持清洁，施工顺利进行。
[0004]当前，国内外针对盾构分散剂的相关研究成果并不多，且现有盾构分散剂产品虽然分散能力强，分散效果好并具有一定的市场占有率，但该类产品通常对盾构刀盘具有较大腐蚀性，容易损坏设备。即，现有盾构分散剂很难同时兼具优异的分散性和低腐蚀性。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的目的在于提供一种具有很好的润湿性、渗透性、分散性、抗低温性，可以有效缓解盾构刀盘“结饼”的现象，同时腐蚀性低，不会对设备造成损坏的环保型盾构分散剂。
[0006]技术方案如下：
[0007]一种盾构分散剂，由包括如下质量百分比的原料制备而成：
[0008][0009]所述螯合剂1选自柠檬酸、柠檬酸钠、葡萄糖酸和聚丙烯酸中的至少一种；
[0010]所述螯合剂2选自乙二胺四乙酸和乙二胺四乙酸二钠中的至少一种；
[0011]所述螯合剂3选自三聚磷酸钠、焦磷酸钠和六偏磷酸钠中的至少一种。
[0012]在其中一个实施例中，所述的盾构分散剂，由包括如下质量百分比的原料制备而成：
[0013][0014][0015]在其中一个实施例中，所述螯合剂1为柠檬酸钠，所述柠檬酸钠的加入量为2％～8％。
[0016]在其中一个实施例中，所述螯合剂2为乙二胺四乙酸，所述乙二胺四乙酸的加入量为2％～3％。
[0017]在其中一个实施例中，所述螯合剂3由三聚磷酸钠和焦磷酸钠按质量比0.25:1-1.5:1复配而成。
[0018]在其中一个实施例中，所述阴离子表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、α-烯烃磺酸钠、十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基硫酸铵和十二烷基苯磺酸中的至少一种。
[0019]在其中一个实施例中，所述阴离子表面活性剂由十二烷基硫酸钠和α-烯烃磺酸钠按质量比0.5:1-20:1复配而成。
[0020]在其中一个实施例中，所述两性表面活性剂选自十二烷基二甲基氧化胺、十四烷基二甲基氧化胺、椰油酰胺丙基甜菜碱和咪唑啉中的至少一种。
[0021]在其中一个实施例中，所述陶瓷分散剂选自聚丙烯酸钠分散剂、聚氧丙烯-聚氧乙烯共聚物和磺化聚苯胺中的至少一种。
[0022]在其中一个实施例中，所述渗透剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、仲辛醇聚氧乙烯醚和顺丁烯二酸二异辛酯磺酸盐中的至少一种。
[0023]在其中一个实施例中，以质量百分比计，其制备原料还包括无机盐促渗剂0.5％～3％。
[0024]在其中一个实施例中，所述无机盐促渗剂选自氯化钠、硫酸钠、氯化钙和氯化钾中的至少一种。
[0025]在其中一个实施例中，所述的盾构分散剂由包括如下质量百分比的原料制备而成：
[0026][0027]本专利技术还提供一种上述的盾构分散剂的制备方法，包括以下步骤：
[0028]将所述的螯合剂1、螯合剂2、螯合剂3、阴离子表面活性剂、两性表面活性剂、陶瓷分散剂、渗透剂和水混合。
[0029]本专利技术还提供上述的盾构分散剂的在渣土分散或黏土分散中的应用。
[0030]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0031]本专利技术提供的盾构分散剂，其配方中包括特定质量百分比的螯合剂1、螯合剂2、螯合剂3、阴离子表面活性剂、两性表面活性剂、陶瓷分散剂、渗透剂和水。其中，水作为分散介质和溶剂；螯合剂1～3具有很强的溶解性、分散性、抗低温性以及对金属离子具有很好的络合作用，可消除或削弱土粒之间的粘结性；并且非常温和，几乎没有腐蚀性；进一步地，不同的螯合剂相互配合使用，可增溶，同时对地质变化的适应性更强，即使土壤和金属离子发生了变化，依然可以发挥络合作用，消除或削弱土粒之间的粘结性。表面活性剂(包括阴离子和两性活性剂)具有优异的发泡性、分散性、润湿性和抗低温性，低腐蚀性。当表面活性剂发泡时，对土体起润滑作用，降低土层之间，以及土层和盾构刀盘之间的界面作用；当表面活性剂消泡或未发泡时，也可对土体表面起润湿作用，增加水膜的厚度，增大土粒间的距离，使土粒的黏结力愈来愈弱，分散性越来越好；进一步地，两性表面活性剂的使用，有利于溶解各原料，同时降低阴离子表面活性剂的使用量，以及降低腐蚀性。与此同时，配合使用陶瓷分散剂，进一步增强盾构分散剂的分散能力。而配合使用渗透剂，则可促进螯合剂、表面活性剂、陶瓷分散剂和水渗进土壤发挥作用。
[0032]即，通过各原料的协同作用，本专利技术得到了一种具有很好的润湿性、渗透性、分散性、抗低温性的环保型盾构分散剂，可以有效减少黏土颗粒之间摩擦力，软化开挖土体，改善土体的塑性流动性，进而缓解盾构刀盘“结饼”现象，同时腐蚀性低，不会对设备造成损坏，能确保盾构施工顺利进行，解决了常规盾构分散剂难以兼具优异分散性和低腐蚀性的
问题。
[0033]进一步地，本专利技术的盾构分散剂对各类粉质黏土、粘质黏土和黏土等地层的渣土改良都有很好的效果，可应用于不同土质的盾构施工；并且，配方组分无毒或低毒，生物可降解，绿色环保，对土质、地下水无污染，对盾构机相关金属部件也无腐蚀，具有广阔的应用前景。
附图说明
[0034]图1是同等体积大小的同样的黏土在水、铁箭泡沫剂、实施例1中的盾构分散剂、以及益隧通分散剂中的分散效果图片；
[0035]图2是铁钉浸泡在水、铁箭泡沫剂、实施例1中的盾构分散剂、以及益隧通分散剂中的腐蚀性效果图片。
具体实施方式
[0036]以下结合具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术公开内容理解更加透彻全面。
[0037]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0038]盾构分散剂是一种渣土改良剂，其广泛应用于黏粒含量较高，渣土黏结性、黏着性强的渣土改良中。当前，国内外针对相关产品研究成果并不多，现有盾构分散剂产品分散能力强，具有一定市场占有率，但对盾构刀盘具有较大腐蚀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盾构分散剂，其特征在于，由包括如下质量百分比的原料制备而成：所述螯合剂1选自柠檬酸、柠檬酸钠、葡萄糖酸和聚丙烯酸中的至少一种；所述螯合剂2选自乙二胺四乙酸和乙二胺四乙酸二钠中的至少一种；所述螯合剂3选自三聚磷酸钠、焦磷酸钠和六偏磷酸钠中的至少一种。2.根据权利要求1所述的盾构分散剂，其特征在于，由包括如下质量百分比的原料制备而成：3.根据权利要求1所述的盾构分散剂，其特征在于，所述螯合剂1为柠檬酸钠，所述柠檬酸钠的加入量为2％～8％。4.根据权利要求1所述的盾构分散剂，其特征在于，所述螯合剂2为乙二胺四乙酸，所述乙二胺四乙酸的加入量为2％～3％。5.根据权利要求1所述的盾构分散剂，其特征在于，所述螯合剂3由三聚磷酸钠和焦磷
酸钠按质量比0.25:1-1.5:1复配而成。6.根据权利要求1-5任一项所述的盾构分散剂，其特征在于，所述阴离子表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、α-烯烃磺酸钠、十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基硫酸铵和十二烷基苯磺酸中的至少一种。7.根据权利要求6所述的盾构分散剂，其特征在于，所述阴离子表面活性剂由十二烷基硫酸钠和α-烯烃磺酸钠按质量比0.5:1-20:1复配而成。8.根据权利要求1-5任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖剑平，谢宇飞，王德乾，王明杰，王静，邢鹏飞，
申请(专利权)人：中铁建华南建设广州高科技产业有限公司，
类型：发明
国别省市：