[发明专利]一种隧道衬砌凝土用高效触变剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种隧道衬砌凝土用高效触变剂及其制备方法。所述高效触变剂按下列质量份数的原料组成：长效分散剂10～20份、水20～60份、增稠剂0.5～2.5份、硫酸盐0.4～1份、碳酸盐0.4～1份、消泡剂0.6～1.2份、纳米粉体4～8份。该高效触变剂的触变效果优异，触变效果保持能力强，搅拌后的混凝土流动性能好，且对混凝土的凝结时间无影响，可有效解决大高差自由下落、长期振捣等导致的离析问题，保证隧道衬砌混凝土的灌注效率和施工质量。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种隧道衬砌凝土用高效触变剂及其制备方法。

背景技术

隧道衬砌采用衬砌台车灌注施工，混凝土灌注经历泵送、溜槽、自由流动等多次周转，且在密闭狭长的膜腔内流动距离长，导致混凝土的流动性损失较大。为保证灌注效果，衬砌混凝土的水胶比和减水剂掺量较高，在灌注过程中常采用多种振捣方式长时间对混凝土进行振捣，增加混凝土流动能力。但是，大流动度的混凝土在长期振捣过程中易出现离析泌水、骨料分离等问题，同时隧道衬砌混凝土灌注时进料窗口落差大于2m，大高差自由下落加剧了混凝土稳定性的下降。

触变剂是一种可逆的提高混凝土流变性的外加剂，它能够在胶凝体系中形成网络结构，提高混凝土静态屈服应力，增大混凝土的稳定性，有效抑制因外部扰动导致的混凝土离析泌水；当触变剂形成的网络结构受到剪切外力作用时即被破坏，屈服应力大幅降低，混凝土恢复良好的流动性，便于长时间、长距离灌注施工。当剪切应力撤除时；混凝土凝胶体系中的网络结构又重新形成。因此，触变剂是改善隧道衬砌混凝土灌注效果的有效解决途径。

专利“一种水泥基体系用触变剂的制备方法”(申请号：201611221165.7)提供了一种糊化接枝淀粉、脂肪酸盐与增稠剂混合制备的混凝土触变剂，在高温下仍具有良好的触变性。专利“一种水泥体系用触变剂及其制备方法”(申请号：201410283518.0)提供了一种脂肪酸甘油酯、醚类消泡剂和脂肪酸钠盐混合制备的混凝土触变剂，提高混凝土凝胶体系的匀质性和和易性。专利“一种混凝土触变剂及其制备方法”(申请号：201810359730.9)提供了一种季铵盐聚合物与超细粉体和纤维混合制备的混凝土触变剂，专利“一种无砟轨道底座板混凝土用触变剂”提供了一种凹凸棒土、海泡石、纤维素醚等混合制备的混凝土触变剂，用于曲线段无砟轨道底座板坡度定型。

虽然，混凝土用触变剂产品已进行了较多应用，但是在现场应用中发现，现有的触变剂主要存在如下问题：

(1)触变剂添加量大，与减水剂匹配度不高，混凝土工作性能波动较大；

(2)触变效果一般，对大流动度混凝土的触变效果有限，特别在振捣等外部扰动下，触变能力下降严重；

(3)触变剂的保持性较低，混凝土触变效果经时损失较严重；

(4)触变剂内部含有大量羟基，或为了提高保持性水解后生成小分子多元醇，会对混凝土起到缓凝作用，严重影响混凝土早期强度。

因此，针对上述问题，发明了一种隧道衬砌凝土用高效触变剂，它的触变效果优异，触变效果保持能力强，对混凝土的凝结时间无影响，可有效提高混凝土在密闭狭长空间内的流动能力，解决大高差自由下落、长期振捣等导致的离析问题，保证隧道衬砌混凝土的灌注效率和施工质量。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供了一种隧道衬砌凝土用高效触变剂及其制备方法。

技术方案：为了实现以上目的，本发明提供了一种隧道衬砌凝土用高效触变剂及其制备方法，其特征在于：所述高效触变剂按下列质量份数的原料组成：长效分散剂10～20份、水20～60份、增稠剂0.5～2.5份、碱金属盐0.4～1.2份、消泡剂0.6～1.2份、纳米粉体4～8份。

上述的长效分散剂由脂肪二醇单乙烯基聚乙二醇醚、不饱和酸单体、不饱和酯、阳离子单体、链转移剂在水溶液条件下通过氧化还原引发体系聚合而成。