一种喷射混凝土用早强液体掺和料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种喷射混凝土用早强液体掺和料及其制备方法，属于建筑材料化学添加剂技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种喷射混凝土用早强液体掺和料及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料化学添加剂
，具体涉及一种喷射混凝土用早强液体掺和料及其制备方法
。

技术介绍

[0002]喷射混凝土是借助喷射机械，将速凝混凝土喷向岩石或结构物表面，使岩石或结构物得到加强和保护
。
喷射混凝土技术主要应用于隧洞
、
竖井开挖的临时支护
、
开挖边坡的永久或临时支护
。
喷射混凝土的施工技术和质量高低直接影响到工程的安全
、
质量和进度
。
随着川藏铁路的开建，由于其特殊的地理环境，桥隧比高达
80
％以上，同时高原地区的隧道工程通常面临软弱
、
破碎围岩
、
高热等特殊环境，对喷射混凝土的隧道支护提出了更高的要求，尤其对喷射混凝土的早期强度提出了更高的要求
。
[0003]目前，喷射混凝土存在早期强度低
(8h
强度
)
的问题，严重影响施工进度和施工安全
。
目前使用的无碱速凝剂在提高早期强度方面性能有限，无法在保证速凝剂稳定性等质量的情况下还能够大幅提高喷射混凝土早强的性能
。
因此，研究制备一种喷射混凝土早强掺和料成为解决喷射混凝土早强问题的趋势
。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中的上述问题，本专利技术提供了一种喷射混凝土用早强液体掺和料及其制备方法
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种喷射混凝土用早强液体掺和料，包括以下质量分数的原料：减水组分5‑
10
％，纳米增强组分
50
‑
75
％，余量为水；其中，所述纳米增强组分的活性成分为纳米碳酸钙
。
[0007]进一步地，所述减水组分为聚羧酸减水剂，优选为聚羧酸减水剂
P6。
[0008]进一步地，所述纳米增强组分由分散剂
、
消泡剂
、
纳米碳酸钙和稳定剂组成
。
其中，分散剂的作用是更好的分散纳米碳酸钙，使其不易团聚，影响产品的性能
。
[0009]进一步地，所述消泡剂为聚醚改性有机硅消泡剂；
[0010]所述稳定剂为2‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸与丙烯酰胺的共聚物
、
聚丙烯酰胺
、
膨润土
、
凹凸棒土
、
硅酸铝中的一种或几种以任意比例的组合
。
[0011]进一步地，所述分散剂为聚羧酸改性的硅烷偶联剂
。
[0012]更进一步地，所述硅烷偶联剂为
γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷
、
乙烯基三甲氧基硅烷
、
乙烯基
‑
三
(2
‑
甲氧基乙氧基
)
硅烷和3‑
(
三甲氧基甲硅基
)
甲基丙烯酸丙酯中的一种
。
[0013]更进一步地，所述聚羧酸改性的硅烷偶联剂的制备方法为：
[0014]将大单体
、
硅烷偶联剂和水混合，经搅拌溶解后，用冰浴控制溶解后的溶液温度为
10
‑
15℃
，然后同时滴加
A
料和
B
料，经保温
30min
后，加水稀释，得到浓度为
40
％的聚羧酸改
性的硅烷偶联剂，即分散剂
。
[0015]再更进一步地，所述大单体为乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚
。
[0016]所述大单体为
360
‑
480
质量份，所述硅烷偶联剂为4‑
30
质量份，所述水为
400
‑
500
质量份，所述
A
料为
40
‑
60
质量份小单体和
30
‑
50
质量份水混合而成，所述
B
料为：将1‑2质量份巯基丙酸
、0.3
‑
0.5
质量份维生素
C
和
50
‑
70
质量份水混合，待完全溶解后，加入
0.02
‑
0.04
质量份的硫酸亚铁和3‑5质量份的双氧水，制备得到
B
料
。
[0017]其中，所述小单体为聚合小单体，具体为丙烯酸和马来酸酐
、
甲基烯丙基磺酸钠中的一种以任意比例的组合
。
丙烯酸活性较高，其自身可以发生自聚，也可以和其他单体共聚，如果不加入丙烯酸，由于其它小单体活性低，不能发生自聚反应，因此不能够得到本专利技术中的分散剂
。
[0018]A
料滴加时间为
40
‑
50min
，
B
料滴加时间为
60
‑
80min。
[0019]进一步地，所述纳米增强组分的制备方法为：
[0020]将所述分散剂
、
消泡剂和稳定剂依次溶于水中，在加热条件下滴加钙盐溶液和碳酸盐溶液，最后经老化得到所述纳米增强组分
。
[0021]更进一步地，所述纳米增强组分的制备方法为：
[0022]将所述分散剂溶于水中，然后加入所述消泡剂，在转速
3000
‑
4000rpm
下高速分散
5min
，再加入稳定剂，接着再在转速
3000
‑
4000rpm
下高速分散
30min
，加热至
40
‑
60℃
，之后同时滴加钙盐溶液和碳酸盐溶液，在滴加过程中形成纳米碳酸钙，最后经老化后得到所述纳米增强组分
。
[0023]再更进一步地，所述钙盐溶液的滴加时间为4‑
6h
，所述碳酸盐溶液的滴加时间为6‑
8h
；所述老化时间为
1h。
[0024]再更进一步地，所述分散剂
、
水
、
消泡剂
、
稳定剂
、
钙盐和碳酸盐的质量比为：
(75
‑
125)∶(500
‑
600)∶0.1∶(0.4
‑
0.8)∶(100
‑
150)∶(50
‑
100)
，所述钙盐溶液由
100
‑
150
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种喷射混凝土用早强液体掺和料，其特征在于，包括以下质量分数的原料：减水组分5‑
10
％，纳米增强组分
50
‑
75
％，其余量为水；其中，所述纳米增强组分的活性成分为纳米碳酸钙
。2.
根据权利要求1所述的一种喷射混凝土用早强液体掺和料，其特征在于，所述减水组分为聚羧酸减水剂
。3.
根据权利要求1所述的一种喷射混凝土用早强液体掺和料，其特征在于，所述纳米增强组分由分散剂
、
消泡剂
、
纳米碳酸钙和稳定剂组成
。4.
根据权利要求3所述的一种喷射混凝土用早强液体掺和料，其特征在于，所述分散剂为聚羧酸改性的硅烷偶联剂；所述消泡剂为聚醚改性有机硅消泡剂；所述稳定剂为2‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸与丙烯酰胺的共聚物
、
聚丙烯酰胺
、
膨润土
、
凹凸棒土
、
硅酸铝中的一种或几种以任意比例的组合
。5.
根据权利要求3所述的一种喷射混凝土用早强液体掺和料，其特征在于，所述纳米增强组分的制备方法为：将所述分散剂
、
消泡剂和稳定剂依次溶于水中，在加热条件下滴加钙盐溶液和碳酸盐溶液，最后经老化得到所述纳米增强组分
。6.
根据权利要求5所述的一种喷射混凝土用早强液体掺和料，其特征在于，所述纳米增强组分的制备方法为：将所述分散剂溶于水中，然后加入所述消泡剂，在转速
3000
‑
4000rpm
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昭洋，汪咏梅，赵明敏，滕文生，方涛，吴伟，黄玉美，赵轩，连彦丽，陆骏宇，刘川平，
申请(专利权)人：四川砼道科技有限公司，
类型：发明
国别省市：