一種用于濕噴混凝土的保水增粘外加劑的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于濕噴混凝土的保水增粘外加劑，包括按重量計的以下組份：聚丙烯酸鈉：35?45份；有機高分子粘結劑；45?55份；聚乙烯醇：5?12份。通過添加增粘劑，由于其具有很好的粘結性和保水性，一方面可以降低濕噴混凝土的回彈率，使得噴射質量更加穩定，避免了材料的浪費；另一方面，可以改善混凝土漿液的分散性和流動性，進而改善濕噴混凝土的均勻性，減小孔隙率，最終改善濕噴混凝土的力學性能。
【專利說明】
一種用于濕噴混凝土的保水増粘外加劑
技術領域
[0001]本發明屬于建筑材料領域，具體涉及一種用于濕噴混凝土的保水增粘外加劑。
【背景技術】
[0002]噴射混凝土技術廣泛應用于巖土工程及地下工程的圍巖支護中，實踐證明，噴射混凝土同現澆混凝土相比，施工簡便易行，省去支模、澆注和拆模工序，使混凝土輸送、澆注和搗實合為一道工序，節省了人力，縮短了工期，還可以通過輸料軟管在高室或狹小工作區間的薄壁結構施工。目前，混凝土噴射技術已廣泛應用于冶金、煤炭、水利及各種地下工程硐室、巷道的支護。
[0003]噴射混凝土技術從干噴發展到潮噴和濕噴。對于干噴和潮噴而言，由于施工時噴射混凝土的回彈率高，落漿現象嚴重，施工質量得不到保障；而且粉塵濃度大，有害于施工人員的身體健康，因此干噴和潮噴施工已經逐漸被濕噴技術所取代。
[0004]在進行濕噴混凝土施工中，必須借助混凝土外加劑，才能使混凝土牢牢沾附在施工體表面。現有的技術一般都是在噴頭處加液體速凝劑，但是目前的市面上，雖然混凝土速凝劑的品種較多，但是能夠針對濕噴混凝土產生較好效果的速凝劑并不多見，往往如果混凝土的水灰比過大，則混凝土容易離析且粘度小，一次噴射厚度較小甚至無法掛壁;如果混凝土的水灰比過小，則混凝土可拌性差且流動性差，容易堵管，造成材料浪費，且混凝土噴射質量不穩定。如何配置出既能保水，使混凝土流動性好，又能具備相應的粘結強度，使噴射混凝土回彈率低，是現在濕噴混凝土技術急需解決的技術問題。
[0005]理論上講，現有的濕噴用液體速凝劑只解決了混凝土快速固化與快速提高強度的問題，不具備增加保水和粘結強度的作用。因此，要改善上述問題，很有必要研發一種既具有保水作用，又具有增粘效果的混凝土外加劑，解決現有濕噴混凝土中存在的問題。
[0006]但是，普通的混凝土增粘劑的增粘效果一般，不能滿足濕噴混凝土對高保水性和高粘性的雙重要求。而且，混凝土在噴射過程中，由于其自身的重力作用，往往會造成混凝土不均勻和孔隙率較高，嚴重影響混凝土硬化后的力學性能，而普通的增粘劑對提高混凝土力學性能的效果并不顯著。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種用于濕噴混凝土的保水增粘外加劑。
[0008]為了達成上述目的，本發明采用如下技術方案:
[0009]—種用于濕噴混凝土的保水增粘外加劑，包括按重量計的以下組份:
[0010]聚丙烯酸鈉:35-45份；
[0011 ]有機高分子粘結劑;45-55份；
[0012]聚乙烯醇:5-12份。
[0013]由于聚丙烯酸鈉分子內許多陰離子基團的離子現象使分子鏈增長，粘度增大，形成高粘性溶液，其溶于水后可以形成膠凝體。聚丙烯酸鈉的粘性并非吸水膨脹產生，因此聚丙烯酸鈉的加入并不會影響濕噴混凝土的保水性和流動性，在顯著提高混凝土漿液粘性的同時，仍然能保持較低的混凝土回彈率。
[0014]通過實驗發現，這個配比下的聚乙烯醇可以起到很好的保水效果。
[0015]進一步的，所述有機高分子粘結劑包括羥丙基甲基纖維素、黃原膠或海藻酸鈉。
[0016]優選的，所述有機高分子粘結劑為羥丙基甲基纖維素。粘度測試時，經過了若干種不同組份的配合實驗，發現將聚丙烯酸鈉和羥丙基甲基纖維素這兩種組份共同配合后，其粘度能達到疊加效應，可以最大限度的提高混凝土的粘性。此外，在混凝土漿液中添加羥丙基甲基纖維素和聚乙烯醇后，混凝土骨料粒子可以很好的被握裹起來，進而呈膠團狀連接。這可以降低混凝土凝固時的泌水和離析顯現，使混凝土固化后更加均質，改善混凝土的力學性能。
[0017]進一步的，一種用于濕噴混凝土的保水增粘外加劑，還包括按重量計1-4份的碳酸鈉，碳酸鈉能增加混凝土漿液的彈性和延展性，此外還有利于混凝土漿液栗送和減少回彈。
[0018]進一步的，一種用于濕噴混凝土的保水增粘外加劑，還包括按重量計1-2份的碳酸鈣，降低鈣含量可以得到較軟的凝膠，增大鈣含量可以得到較硬的凝膠。過量的鈣有可能導致局部反應過快，導致產生不連續凝膠或沉淀。增加上述適量的鈣，不會產生不連續凝膠或沉淀的情況，而且可以增加漿液粘度，并最終有利于增加硬結固化后的混凝土強度。
[0019]使用時，所述增粘劑的重量占混凝土中水泥重量的2%_6%。
[0020]進一步的，一種用于濕噴混凝土的保水增粘外加劑，還包括按重量計60-200份的硅粉。混凝土在噴射過程中，由于噴射沖擊力及其自身的重力作用，往往會造成混凝土不均勻和孔隙率較高，嚴重影響混凝土硬化后的力學性能。這一方面需要通過增加混凝土的粘性予以改善，另一方面，通過向增粘劑中添加硅粉，可以在保證混凝土粘性的同時，增加混凝土的后期強度，提高抗滲性和耐久性，進而高混凝土的力學性能。
[0021]使用時，所述增粘劑的重量占混凝土中水泥重量的6% -1 O %。
[0022]本發明的有益效果是:
[0023]通過添加增粘劑，由于其具有很好的粘結性和保水性，一方面可以降低濕噴混凝土的回彈率，使得噴射質量更加穩定，避免了材料的浪費；另一方面，可以改善混凝土漿液的分散性和流動性，進而改善濕噴混凝土的均勻性，減小孔隙率，最終改善濕噴混凝土的力學性能。
[0024]增粘劑在使用過程中，直接加入到水泥漿液中一起攪拌，施工簡易，操作方便，且不會和施工人員造成直接接觸，保證施工人員的健康安全。
[0025]將增粘劑應用到施工現場時，一次噴層厚可達到1cm，回彈率減少到5 %以內，而且成本低廉，具有廣泛的市場前景。
【具體實施方式】
[0026]下面將對本發明進行詳細說明。
[0027]實施例1:
[0028]一種用于濕噴混凝土的保水增粘外加劑，由以下各組分按重量計組成:聚丙烯酸鈉:35份，羥丙基甲基纖維素55份，聚乙烯醇5份。在攪拌水泥漿液時，將增粘劑直接導入水泥漿液中一起攪拌均勻。增粘劑占混凝土中水泥重量的5%。
[0029]實施例2:
[0030]一種用于濕噴混凝土的保水增粘外加劑，由以下各組分按重量計組成:聚丙烯酸鈉:45份，羥丙基甲基纖維素45份，聚乙烯醇12份。在攪拌水泥漿液時，將增粘劑直接導入水泥漿液中一起攪拌均勻。增粘劑占混凝土中水泥重量的2%。
[0031]實施例3:
[0032]一種用于濕噴混凝土的保水增粘外加劑，由以下各組分按重量計組成:聚丙烯酸鈉:42份，羥丙基甲基纖維素50份，聚乙烯醇9份，碳酸鈉4份，碳酸鈣2份。在攪拌水泥漿液時，將增粘劑直接導入水泥漿液中一起攪拌均勻。增粘劑占混凝土中水泥重量的6%。
[0033]實施例4:
[0034]一種用于濕噴混凝土的保水增粘外加劑，由以下各組分按重量計組成:聚丙烯酸鈉:38份，羥丙基甲基纖維素52份，聚乙烯醇8份，碳酸鈉2份。在攪拌水泥漿液時，將增粘劑直接導入水泥漿液中一起攪拌均勻。增粘劑占混凝土中水泥重量的4%。增粘劑在這個組份下的配方，效果達到最優。
[0035]實施例5:
[0036]一種用于濕噴混凝土的保水增粘外加劑，由以下各組分按重量計組成:聚丙烯酸鈉:40份，羥丙基甲基纖維素50份，聚乙烯醇7份，碳酸鈉I份，碳酸鈣I份，硅粉60份。在攪拌水泥漿液時，將增粘劑直接導入水泥漿液中一起攪拌均勻。增粘劑占混凝土中水泥重量的
6% ο
[0037]實施例6:
[0038]一種用于濕噴混凝土的保水增粘外加劑，由以下各組分按重量計組成:聚丙烯酸鈉:45份，黃原膠50份，聚乙烯醇12份，碳酸鈉4份，碳酸鈣I份，硅粉200份。在攪拌水泥漿液時，將增粘劑直接導入水泥漿液中一起攪拌均勻。增粘劑占混凝土中水泥重量的10%。
[0039]實施例7:
[0040]—種用于濕噴混凝土的保水增粘外加劑，由以下各組分按重量計組成:聚丙烯酸鈉:45份，海藻酸鈉50份，聚乙烯醇12份，碳酸鈉4份，碳酸鈣I份，硅粉130份。在攪拌水泥漿液時，將增粘劑直接導入水泥漿液中一起攪拌均勻。增粘劑占混凝土中水泥重量的8%。
[0041]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現，未予以詳細說明的部分，為現有技術，在此不進行贅述。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和特點相一致的最寬的范圍。
【主權項】
1.一種用于濕噴混凝土的保水增粘外加劑，其特征在于，包括按重量計的以下組份:聚丙烯酸鈉:35-45份;有機高分子粘結劑;45-55份;聚乙烯醇:5_12份。2.根據權利要求1所述的一種用于濕噴混凝土的保水增粘外加劑，其特征在于:所述有機高分子粘結劑包括羥丙基甲基纖維素、黃原膠或海藻酸鈉。3.根據權利要求1所述的一種用于濕噴混凝土的保水增粘外加劑，其特征在于:所述有機高分子粘結劑為羥丙基甲基纖維素。4.根據權利要求1-3任一所述的一種用于濕噴混凝土的保水增粘外加劑，其特征在于:還包括按重量計1-4份的碳酸鈉。5.根據權利要求4所述的一種用于濕噴混凝土的保水增粘外加劑，其特征在于:還包括按重量計1-2份的碳酸鈣。6.根據權利要求1所述的一種用于濕噴混凝土的保水增粘外加劑，其特征在于:還包括按重量計1-2份的碳酸鈣。7.根據權利要求1、2、3或6任一所述的一種用于濕噴混凝土的保水增粘外加劑，其特征在于:所述增粘劑的重量占混凝土中水泥重量的2%_6%。8.根據權利要求4所述的一種用于濕噴混凝土的保水增粘外加劑，其特征在于:所述增粘劑的重量占混凝土中水泥重量的2 % -6 %。9.根據權利要求1所述的一種用于濕噴混凝土的保水增粘外加劑，其特征在于:還包括按重量計60-200份的硅粉。10.根據權利要求9所述的一種用于濕噴混凝土的保水增粘外加劑，其特征在于:所述增粘劑的重量占混凝土中水泥重量的6 % -10%。
【文檔編號】C04B103/46GK106082766SQ201610375548
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月31日
【發明人】譚賢君, 陳衛忠, 楊典森, 伍國軍, 楊建平, 田洪銘
【申請人】中國科學院武漢巖土力學研究所