一种用于高热地区喷射式混凝土的速凝剂及其制备、使用方法技术

本发明专利技术提出了一种用于高热地区喷射式混凝土的速凝剂及其制备、使用方法，所述速凝剂的配方为：聚环氧琥珀酸40

【技术实现步骤摘要】
一种用于高热地区喷射式混凝土的速凝剂及其制备、使用方法


[0001]本专利技术涉及混凝土添加剂
，特别涉及一种用于高热地区喷射式混凝土的速凝剂及其制备、使用方法。

技术介绍

[0002]近几年，隧道施工的建设在铁路、城市地铁、公路等基础交通中发展的较快，特别是西部地区的建设，地形、地带较为复杂，尤其是高地热引起的围岩升温进而影响喷射混凝土的力学性能较为明显。高地热虽然可在喷射混凝土的早期养护阶段加速水化反应速率，但若过高的高地热则加剧了水化产物的热运动，反而易使水化产物沉积。同时，水化产物质地较为疏松，易导致喷射混凝土的中后期强度降低，进而影响喷射混凝土的长期性能。
[0003]有研究表明，速凝剂的使用，能够加速水泥浆体的早期水化进程，在促进喷射混凝土凝结硬化的同时，也会抑制硅酸盐矿物的水化，降低了硬化浆体的密实度，进而降低了喷射混凝土中后期的强度。因此，在高热环境下施用速凝剂，反而更是降低了喷射混凝土中后期的强度，并不能够满足快速、有效的隧道施工要求。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种用于高热地区喷射式混凝土的速凝剂及其制备、使用方法，解决高温环境下喷射混凝土性能较差的问题。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]一种用于高热地区喷射式混凝土的速凝剂，所述速凝剂包含抑制剂；所述抑制剂为聚环氧琥珀酸。
[0007]进一步方案是，所述速凝剂还包括硫酸铝、碳酸钙和膨胀剂；所述膨胀剂由氧化钙和氧化镁组成。
[0008]进一步方案是，按重量份计，所述速凝剂的配方为：聚环氧琥珀酸40
‑
60份、硫酸铝16
‑
28份、碳酸钙10
‑
14份和膨胀剂5
‑
8份；所述膨胀剂由质量比1
‑
2：3
‑
5的氧化钙和氧化镁组成。
[0009]更进一步方案是，按重量份计，聚环氧琥珀酸40
‑
50份、硫酸铝16
‑
20份、碳酸钙10
‑
12份和膨胀剂5
‑
8份。
[0010]进一步方案是，该速凝剂的制备方法，包括如下步骤：将硫酸铝、碳酸钙与2倍重量水混合，进行加热共混，加入膨胀剂和聚环氧琥珀酸，进行加热剪切共混，得速凝剂。
[0011]更进一步方案是，所述加热共混的温度为60
‑
70℃，时间为1
‑
2h。
[0012]更进一步方案是，所述加热剪切共混为于50
‑
60℃先进行加热保温30
‑
50min，再于60
‑
70℃剪切1
‑
3h。
[0013]更进一步方案是，所述剪切的速率为2000
‑
4000r/min。
[0014]更进一步方案是，所述速凝剂与喷射式混凝土的质量比为0.05
‑
0.1：1。
[0015]进一步方案是，该速凝剂的使用方法，其特征在于，将速凝剂与喷射式混凝土混合，还包括加入混合体系重量0.03
‑
0.04％的环氧树脂改性水性聚氨酯。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0017]本专利技术的速凝剂选用聚环氧琥珀酸作为抑制剂，可与环氧树脂改性水性聚氨酯中环氧基团结合，能够在水化产物表面形成保护膜，降低高热环境下水化产物的沉积速度，使水化产物分布均匀。
[0018]本专利技术结合特定比例的聚环氧琥珀酸、硫酸铝、碳酸钙、膨胀剂以及环氧树脂改性水性聚氨酯，组分间相互协同，使水化产物有足够时间和空间进行有效的沉淀至孔隙中，减少喷射混凝土在高温养护期的孔隙率，提高硬化浆体的密实度，可有效提高高温下喷射混凝土的中后期强度，并降低喷射混凝土的回弹率以及增强围岩粘结强度。
[0019]本专利技术实验表明，24h累积水化放热总热量为173
‑
185W
·
h
‑1，28d喷射混凝土抗压强度为54.4
‑
56.2MPa，回弹率5.5
‑
5.8％，孔隙率0.10
‑
0.11，围岩粘结强度0.26
‑
0.29MPa。
具体实施方式
[0020]为了更好理解本专利技术
技术实现思路
，下面提供具体实施例，对本专利技术做进一步的说明。
[0021]本专利技术实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
[0022]本专利技术实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0023]本专利技术涉及的性能检测方法如下：
[0024]依据《水泥水化热测定方法》(GB/T 12959
‑
2008)，测定加入速凝剂时的拌合物的水化放热热量，记录24h累积的水化放热总热量，试验温度设定为30
±
2℃；
[0025]喷射混凝土回弹率测定：选取一块墙面，水平喷射一定重量的混凝土，喷射厚度为70
‑
80mm，收集掉落地面的拌合物，此时回弹率(％)＝未粘结在墙面上的拌合物重量/总喷射出拌合物重量
×
100。
[0026]围岩粘结强度测定：依据《喷射混凝土应用技术规范》(JGJT 372
‑
2016)，采用钻芯拉拔方式进行取样，在同一个围岩的测区范围钻芯3处，取样试件直径为50
‑
60mm，钻芯深度至少20mm，钻芯到结构边缘距离不小于150mm。
[0027]喷射混凝土的力学性能测定：依据《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204
‑
2015)，对钻芯取样的混凝土试件测定测定养护期1d和28d的抗压强度，养护期温度设定为60
±
5℃。
[0028]孔隙率测定：于28d采用压汞法测定混凝土试件的孔隙率。
[0029]采用市售以硫酸铝为主的无碱液体速凝剂作为对照组。
[0030]实施例1
[0031]一种用于高热地区喷射式混凝土的速凝剂，所述速凝剂的配方为：聚环氧琥珀酸40kg、硫酸铝16kg、碳酸钙10kg和膨胀剂5kg，其中，膨胀剂由质量比2：5的氧化钙和氧化镁组成。
[0032]实施例2
[0033]一种用于高热地区喷射式混凝土的速凝剂，所述速凝剂的配方为：聚环氧琥珀酸60kg、硫酸铝28kg、碳酸钙14kg和膨胀剂8kg，其中，膨胀剂由质量比1：3的氧化钙和氧化镁组成。
[0034]实施例3
[0035]一种用于高热地区喷射式混凝土的速凝剂，所述速凝剂的配方为：聚环氧琥珀酸50kg、硫酸铝20kg、碳酸钙12kg和膨胀剂7kg，其中，膨胀剂由质量比2：3的氧化钙和氧化镁组成。
[0036]实施例4
[0037]一种用于高热地区喷射式混凝土的速凝剂，所述速凝剂的配方为：聚环氧琥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高热地区喷射式混凝土的速凝剂，其特征在于，所述速凝剂包含抑制剂；所述抑制剂为聚环氧琥珀酸。2.根据权利要求1所述的速凝剂，其特征在于，所述速凝剂还包括硫酸铝、碳酸钙和膨胀剂；所述膨胀剂由氧化钙和氧化镁组成。3.根据权利要求2所述的速凝剂，其特征在于，按重量份计，所述速凝剂的配方为：聚环氧琥珀酸40
‑
60份、硫酸铝16
‑
28份、碳酸钙10
‑
14份和膨胀剂5
‑
8份；所述膨胀剂由质量比1
‑
2：3
‑
5的氧化钙和氧化镁组成。4.根据权利要求3所述的速凝剂，其特征在于，按重量份计，聚环氧琥珀酸40
‑
50份、硫酸铝16
‑
20份、碳酸钙10
‑
12份和膨胀剂5
‑
8份。5.根据权利要求1～4任一项所述的速凝剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将硫酸铝、碳酸钙与2倍重量水混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙陈雷，王让京，
申请(专利权)人：琼海鑫海混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：