[发明专利]一种高效地铁盾构管片外加剂及其制备和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种高效地铁盾构管片外加剂及其制备和使用方法。

背景技术

地铁盾构管片的质量要求就是清水混凝土的要求，清水混凝土是一次成型，不做任何外装饰，需要表面平整光滑、色泽均匀、棱角分明、无碰损和污染。它的特点代表了混凝土材料中最高的表达形式，体现的是素面朝天、朴实无华、自然沉稳的品位。另外，由于管片在生产过程中要减少抹面时间和静停时间，缩短蒸养时间，加快生产速度，这就要求外加剂具有早强和早凝的性能，尤其是外加剂不要有引气和缓凝的成分，这是因为管片生产采用蒸养技术，若发生缓凝现象，管片表面就会有起鼓、酥松和气泡现象，严重影响管片的质量和外观。外加剂还要有较高的减水率和对水泥和掺合料有良好的适应性。目前用在管片上的减水剂是萘系、密胺系、聚羧酸系等，这类产品用在管片上，有的明显会出现表面多气泡、不光滑、色泽暗淡不均匀的现象，有的早强、早凝效果差，模具周转一次时间长，体积稳定性差，满足地铁盾构管片几何尺寸偏差小于1mm的要求比较困难，而且这类减水剂成本高，大幅提高了地铁盾构管片的建造成本。   

发明内容

为弥补现有技术的不足，本发明提供一种成本低、减水率高、早强、早凝效果好、模具周转时间短、配制的混凝土体积稳定性好、表面致密气泡少的高效地铁盾构管片外加剂及其制备和使用方法。

为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：提供一种高效地铁盾构管片外加剂，所述外加剂由羧酸盐减水剂、JF-2高效减水剂、消泡剂二甲基硅油、早强剂三乙醇胺、羧甲基纤维素、水组成，各组分重量份为：

羧酸盐减水剂                 30-50份；

JF-2高效减水剂               10-30份；

消泡剂二甲基硅油           0.05-0.5份；

早强剂三乙醇胺                 1-5份；

羧甲基纤维素               0.01-0.4份； 

水                           15-59份。

优选地，所述羧酸盐减水剂是由单环芳烃衍生物与甲醛缩合，再与聚醚进行接枝反应制成的水剂，固含率为38%，平均分子量为800万-1000万。

优选地，所述JF-2高效减水剂为萘磺酸盐甲醛缩合物。

一种高效地铁盾构管片外加剂的制备方法是按以下步骤进行：

先将羧甲基纤维素加入水中，搅拌使之溶解，再加入羧酸盐减水剂和JF-2高效减水剂，搅拌0.5-1小时混合，静置2-4小时，最后加入早强剂三乙醇胺和消泡剂二甲基硅油搅拌0.5-1小时，制得高效地铁盾构管片外加剂。

一种高效地铁盾构管片外加剂的使用方法，优选地，所述外加剂的掺量为地铁盾构管片混凝土胶材重量的0.5%-1.5%。

综上所述，本发明所提供的高效地铁盾构管片外加剂与现有技术相比具有以下有益效果：

1）本发明采用的减水剂为重量份为30-50份的羧酸盐减水剂和重量份为10-30份的JF-2高效减水剂，该减水剂有大量的羧基存在，具有一定的螯合能力，加上苯环结构的立体静电斥力构成对水泥粒子间凝聚作用的阻碍，使水泥具有较强的分散性，减水率高，使混凝土系统保持更好的体积稳定性，能够满足地铁盾构管片几何尺寸偏差小于1mm的要求。

2）本发明采用的JF-2高效减水剂含有较多的硫酸钠，早强效果好，而且JF-2高效减水剂价格很低，大大降低了外加剂的生产成本。

3）本发明采用的早强剂为含量大于等于99%的三乙醇胺，它能显著提高混凝土的凝结速度和早强速度，使模具周转时间小于8小时，大大提高模具周转效率。

4）本发明使用的消泡剂为二甲基硅油，它能破坏物料在搅拌过程中产生的气泡，并能减小表面张力抑制气泡的产生，有效地解决了地铁盾构管片表面多气泡的问题。

5）本发明产品配方中含有羧甲基纤维素，使掺加该产品的混凝土有良好的保水性和强度，即使在振捣工艺强烈的条件下也不会出现分层、离析和泌水现象。

6）本发明所提供的高效地铁盾构管片外加剂是由羧酸盐减水剂、JF-2高效减水剂、消泡剂二甲基硅油、早强剂三乙醇胺、羧甲基纤维素按照特定的配方比例在一定工艺条件下制成的外加剂，该外加剂成本低廉、减水率高、早强、早凝效果好、模具周转时间短、配制的混凝土体积稳定性好、表面致密气泡少，是一种高效的地铁盾构管片外加剂。

具体实施方式