專利名稱：一種盾構用發泡劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種發泡劑，具體地說，涉及一種地鐵隧道施工土壓平衡式盾構用發泡劑。
背景技術：
中國第一條地鐵于1968年10月建成通車，到本世紀70年代末我國地鐵軌道交通只有北京的約50公里。然而到目前為止已有北京、上海、廣州等10多個城市陸續建成不同里程的地鐵軌道交通，根據目前有關部門統計，全國已有近50條城市軌道交通線路正在建設，未來5 10年，全國城市軌道交通線路總長將超過2000公里。例如廣州市到2015年將完成236公里的地鐵軌道交通里程。早期地鐵隧道土壓平衡式盾構施工中，其土體改良劑主要是采用礦物類、高吸水性樹脂、纖維類、多糖類和負離子等材料，近十幾年來也采用了泡沫劑，但這些產品主要以化工原料直接添加，或簡單的配方組合而成，在使用過程中要根據土體的性質不同，選用不同的材料和添加量，應用難度大，有些地層開挖排土還需要外加大型設備配合完成，排出的土渣要通過化學廢異物處理等。特別是遇到開挖面是飽和砂土層、風化花崗巖地層、砂礫石地層時，因為這些土體不具備流塑性和抗滲透性，使用傳統的土體改良劑會導致①壓力艙 “閉塞”，②螺旋排土器泥沙“噴涌”，③壓力艙土體“結餅”等技術難題。
發明內容
本發明的目的在于克服地鐵隧道土壓平衡式盾構施工中，現有土體改良劑的缺陷，提供一種全新的盾構用發泡劑，實現平衡式盾構施工中排出土渣的“塑性流動狀態”，達到①提高開挖土體塑流性，降低刀盤和排土器的扭矩；②阻止開挖土粘附刀盤面板和壓力艙內壁；③提高止水性，防止開挖面塌陷；④抑制“結餅”，穩定土壓，提高掘進速度；⑤產品配方組份選用可生物降解原料，無毒無害，排出土渣可做為回填土使用，不需特殊處理就能達到環保要求。本發明的盾構用發泡劑，按重量百分比計算，由如下組分組成
a -烯基磺酸鈉(AOS) 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES) 十二烷基硫酸銨(K12銨) 椰油基脂肪酸二乙醇酰胺(6501) 十二烷基二甲基甜菜堿(BS-12) 氟碳表面活性劑(FS) 氮川三乙酸鈉(A92R) 乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)
1.0 10. 0%
1 .(Γ8. 0% 1. 0 6· 0% 1. 0 6· 0% 1. 0 5· 0% 0. 005 0. 1% 0. 2 5. 0% 0. 2 5. 0%
3水余量
本發明的盾構用發泡劑，產品外觀為無色或微黃色透明液體。本發明的盾構用發泡劑，配制方法簡單，將各組份按重量百分比混合溶解均勻即可。本發明的盾構用發泡劑，使用方便，將發泡劑直接與水并根據開挖土體性質按設計的配比在溶解槽中混合，按設計的混合液與空氣的配比，通過泡沫制成設備和泡沫注入設備，再通過可控球閥及管路送入到刀盤面板的注入孔、土艙內的注入孔以及螺旋排土輸送器的注入孔。
與現有技術相比，本發明具有如下有益效果
1、本發明的盾構用發泡劑配方中，選擇了 a -烯基磺酸鈉(AOS)，a -烯基磺酸鈉是陰離子表面活性劑，具有優良的表面活性，與其他表面活性劑、助劑的配伍性好，優異的發泡力、乳化力、去污力和鈣皂分散力，刺激性低、性能溫和。在酸性和堿性的條件下都不易分解，耐熱性能好。AOS生物降解率>90%，無毒(LD502. 5g/kg)。AOS在本發明配方中的貢獻是實現發明產品的高倍數發泡率。2、本發明的配方還選用了脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)，AES屬陰離子表面活性劑，具有優良的發泡、乳化、潤濕、分散、去污和抗硬水性能，協同增效發泡倍率。3、本發明的配方還選用了十二烷基硫酸銨(K12銨)，K12銨具有優良的發泡、滲透、乳化、去污的性能；配伍性好、生物降解快、并具良好的抗硬水能力、泡沫細膩豐富，協同增效發泡倍率。4、本發明的配方還選用了椰油脂肪酸二乙醇酰胺(6501)，具有潤濕、乳化、凈洗、 耐硬水性能，對陰離子表面活性劑有較好的穩泡作用，延長本發明產品泡沫穩定時間。5、本發明的配方還選用了十二烷基二甲基甜菜堿(BS-12)，十二烷基二甲基甜菜堿是兩性離子表面活性劑，可在相當寬的PH值范圍內具有良好的表面活性，與陽離子型、 陰離子型和非離子型表面活性劑配伍性好，耐硬水性好，易生物降解。BS-12生物降解率 >90%，無毒(LD501. 7g/kg)。在本發明配方中可起到抑菌并延長發明產品保質期的有益效^ ο6、本發明配方還選用氟碳表面活性劑(FS)，由于氟碳化合物具有極低的表面能， 在使用濃度很小(0. 005、. 1%時)就能使水溶液的表面張力降至20達因/厘米以下。在各類表面活性劑中活性最佳，是一種特殊性能的表面活性劑，具有既增水又增油的性能，同時具有高耐熱穩定性和高化學穩定性、極好的配伍性、低毒性等特性，極易在界面表面形成單分子膜，保證排出渣土的塑性流動狀態。在增強發泡同時可提高刀盤的耐磨性。7、本發明配方還選用了高性能的無磷螯合劑氮川三乙酸鈉(A92R)和乙二胺四乙酸鈉(EDTA)，排出渣土不含磷不會使水體富營養化，是一種全新的綠色環保產品。
具體實施例方式
實施例1
a -烯基磺酸鈉(AOS)9. 8g
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)7. Ig
十二烷基硫酸銨(K12銨)5. 5g
4椰油脂肪酸ニ乙醇酰胺(6501)4. 6g
十二烷基ニ甲基甜菜堿(BS-12)2. 5g
氟碳表面活性劑(FS)O.Olg
氮川三乙酸鈉(A92R)0. 5g
乙ニ胺四乙酸鈉(EDTA)0. 4g
水余量。各組分混合溶解均勻配成100克盾構用發泡劑。 實施例2
a -烯基磺酸鈉5. 0 g
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉1.0 g
十二烷基硫酸銨1. 1 g
椰油基脂肪酸ニ乙醇酰胺6.0 g
十二烷基ニ甲基甜菜堿5.0 g
氟碳表面活性劑0. 005 g
氮川三乙酸鈉1.0 g
乙ニ胺四乙酸ニ鈉1.0 g
水余量。各組分混合溶解均勻配成100克盾構用發泡劑。實施例3
a -烯基磺酸鈉8. 0 g
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉3.0 g
十二烷基硫酸銨3. 0 g
椰油基脂肪酸ニ乙醇酰胺4.0 g
十二烷基ニ甲基甜菜堿3.0 g
氟碳表面活性劑0. 05 g
氮川三乙酸鈉0.8 g
乙ニ胺四乙酸ニ鈉0.4g
水余量。各組分混合溶解均勻配成100克盾構用發泡劑。
權利要求
1. 一種盾構用發泡劑，其特征在于按重量百分比計算，由如下組分組成a-烯基磺酸鈉1. 0。10. I脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉1 ·0 8·0%十二烷基硫酸銨1. 0 6·0%椰油基脂肪酸二乙醇酰胺1. 0 6·0%十二烷基二甲基甜菜堿1. 0 5·0%氟碳表面活性劑0. 005 0· 1%氮川三乙酸鈉0. 2 5·0%乙二胺四乙酸二鈉0. 2 5·0%水余里ο
全文摘要
本發明公開了一種盾構用發泡劑。該發泡劑按重量百分比計算，含有ａ-烯基磺酸鈉(A0S)1.0~10.0%,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)1.0~8.0%，十二烷基硫酸銨(K12銨)1.0~6.0%，椰油基脂肪酸二乙醇酰胺(6501)1.0~6.0%，十二烷基二甲基甜菜堿(BS-12)1.0~5.0%，氟碳表面活性劑(FS)0.005~0.1%，氮川三乙酸鈉(A92R)0.2~5.0%, 乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)0.2~5.0%，余量為水。本發明的盾構用發泡劑，實現高倍數發泡率，泡沫穩定時間長，無毒無害，不含磷并可生物降解的環保綠色產品。
文檔編號C04B24/16GK102390949SQ201110214978
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月29日 優先權日2011年7月29日
發明者曾憲洲 申請人:廣州泰成生化科技有限公司