一种用于湿喷混凝土的开关型引气剂

摘要

本发明公开一种用于湿喷混凝土的开关型引气剂，其由A组分和B组分组成，其中，按质量份数，A组分为无患子皂粉30‑50份、十二烷基三甲基氯化铵粉体5‑15份和聚丙烯酰胺粉体8‑12份的混合物；B组分为环状聚二甲基硅氧烷18‑27份和十二烷基硫酸钠粉体5‑15份的混合物；上述A组分按与混凝土的质量比为0.05‑0.1︰100的比例，在搅拌过程中加入到混凝土浆料中；上述B组分按与混凝土的质量比为0.015‑0.03︰100的比例，是在与混凝土喷射管连接的喷枪的风环位置处，由压缩空气携带注射至混凝土浆料中。本发明兼具良好可泵送性与可喷敷性，其制造成本与使用成本低、绿色环保、使用安全，具有良好的市场推广价值。

权利要求

1.一种用于湿喷混凝土的开关型引气剂，其特征在于，由A组分和B组分组成，其中，A组分用于混凝土发泡，B组分用于混凝土消泡；

所述A组分为无患子皂粉、十二烷基三甲基氯化铵粉体和聚丙烯酰胺粉体的混合物，按质量份数：无患子皂粉30-50份、十二烷基三甲基氯化铵5-15份、聚丙烯酰胺粉体8-12份；

所述B组分为环状聚二甲基硅氧烷和十二烷基硫酸钠粉体的混合物，按质量份数：环状聚二甲基硅氧烷18-27份、十二烷基硫酸钠粉体5-15份；

上述A组分按与混凝土的质量比为0.05-0.1︰100的比例，在搅拌过程中加入到混凝土浆料中；

上述B组分按与混凝土的质量比为0.015-0.03︰100的比例，是在与混凝土喷射管连接的喷枪的风环位置处，由压缩空气携带注射至混凝土浆料中。

2.根据权利要求1所述的用于湿喷混凝土的开关型引气剂，其特征在于，所述压缩空气的压力为0.2-0.5MPa。

3.根据权利要求1所述的用于湿喷混凝土的开关型引气剂，其特征在于，上述A组分是在混凝土搅拌完成之前的3-5min时加入的。

说明书

一种用于湿喷混凝土的开关型引气剂

技术领域

[0001] 本发明涉及一种混凝土外加剂，尤其涉及一种用于湿喷混凝土的开关型引气剂。

背景技术

[0002] 湿喷混凝土对新拌混凝土有较高的可泵送性能指标要求，因而，搅拌成形之前或搅拌成形的过程中，往往需要外加引气剂，以提高其流动性能指标，获得良好的可泵送性能。

[0003] 然而，混凝土的流动性与湿喷混凝土喷射成型后的坍落度是一对不可调和的矛盾：较高的流动性使混凝土具有较低的粘聚力，喷射在受喷面上的混凝土容易塌落，对混凝土的可喷敷性造成一定的影响。

[0004] 如何同时赋予混凝土流动性与可喷敷性能指标，已经成为引气剂的研究和发展方向，是喷射混凝土技术领域的技术人员亟待解决的一个重要课题。

发明内容

[0005] 本发明的目的是，提供一种制造成本低、易降解，施工简单，可有效降低混凝土喷射过程中输送泵电能消耗的用于湿喷混凝土的开关型引气剂。

[0006] 本发明为实现上述目的所采用的技术方案是，一种用于湿喷混凝土的开关型引气剂，其特征在于，由A组分和B组分组成，其中，A组分用于混凝土发泡，B组分用于混凝土消泡；

[0007] 所述A组分为无患子皂粉、十二烷基三甲基氯化铵粉体和聚丙烯酰胺粉体的混合物，按质量份数：无患子皂粉30-50份、十二烷基三甲基氯化铵5-15份、聚丙烯酰胺粉体8-12份；

[0008] 所述B组分为环状聚二甲基硅氧烷和十二烷基硫酸钠粉体的混合物，按质量份数：环状聚二甲基硅氧烷18-27份、十二烷基硫酸钠粉体5-15份；

[0009] 上述A组分按与混凝土的质量比为0.05-0.1︰100的比例，在搅拌过程中加入到混凝土浆料中；

[0010] 上述B组分按与混凝土的质量比为0.015-0.03︰100的比例，是在与混凝土喷射管连接的喷枪的风环位置处，由压缩空气携带注射至混凝土浆料中。

[0011] 上述技术方案直接带来的技术效果是，这种“开关型”引气剂中用作起泡作用的A组份在搅拌过程中加入到混凝土浆料中，可使混凝土浆料在输送管道泵送过程中具有引气作用，大幅提高了混凝土浆料的流动性，从而获得较高的可泵送性能指标，提高泵送效率、减小泵送阻力、降低(混凝土输送泵)动力消耗，并减少喷射混凝土管路堵塞事故发生的概率，提高了使用的安全性；

[0012] 起消泡作用的B组份在与混凝土喷射管连接的喷枪的风环位置处，由压缩空气携带注射至混凝土浆料中。这样，携裹有起消泡作用的B组份的气流以“注射”形态注入到携裹有用作起泡作用的A组份的混凝土浆料中，两股“射流”高速状态下均匀混合，可有效保证A组份与B组分均匀混合并形成有效的、充分的接触，获得较好的“消泡”效果，从而确保喷射到受喷面上的混凝土浆料重新获得或“恢复”良好的粘聚力性能指标，获得良好的可喷敷性，进而保证混凝土喷射成型质量，防止湿喷混凝土塌落。

[0013] 不难看出，上述技术方案的开关型引气剂，起泡成分与消泡成分“一前一后”混入混凝土浆料，巧妙地解决湿喷混凝土施工中，混凝土浆料的可泵送性与可喷性之间的“矛盾”。

[0014] 上述技术方案中，开关型引气剂的各原料成分均无毒无害、可降解，为环境友好型绿色引气剂。为更好地理解本发明开关型引气剂的技术特点，简要说明如下：

[0015] 上述开关型引气剂的各原料成分中，无患子皂粉源于植物，是一种天然无公害表面活性剂；

[0016] 十二烷基三甲基氯化铵具有优良的渗透性和乳化性。我们经过大量的实验证明：十二烷基三甲基氯化铵与无患子皂粉有良好的配伍性，二者复合之后具有优良的发泡能力；

[0017] 聚丙烯酰胺具有良好的絮凝性，可以有效降低液体之间的摩擦阻力、增加泡沫粘度和弹性强度；

[0018] 环状聚二甲基硅氧烷是一种常用的高效消泡剂，其加入量小，但消泡作用显著；

[0019] 十二烷基硫酸钠是一种无毒的阴离子表面活性剂，其生物降解度>90％。这种阴离子表面活性剂与(已经存在于混凝土浆料中的)阳离子表面活性剂十二烷基三甲基氯化铵混合后，可快速形成浑浊沉淀。

[0020] 即，环状聚二甲基硅氧烷与十二烷基硫酸钠混合后，可以协同配合，一方面，强化“消泡”能力，另一方面，进一步保证“消泡”的反应速度。

[0021] 优选为，上述压缩空气的压力为0.2-0.5MPa。

[0022] 该优选技术方案直接带来的技术效果是，我们的实践经验表明，利用常规的湿喷混凝土喷枪风环处的压缩空气补风(压力通常为0.2-0.5MPa)，即可较好地携裹B组分“注射”入混凝土浆料的射流中，并实现良好的混合效果。

[0023] 也就是说，不需要另外进行压缩空气的供送或压力参数的调整，便于工艺控制；

[0024] 或者说是，不会对湿喷混凝土成型质量造成任何额外的负面影响。

[0025] 进一步优选，上述A组分是在混凝土搅拌完成之前的3-5min时加入的。

[0026] 该优选技术方案直接带来的技术效果是，

[0027] 使得A组分既充分地搅拌均匀，能够在混凝土中充分发挥引气的作用，增加新拌混凝土的流动性，提高泵送性；同时，避免长时间搅拌造成所引入气泡的破裂，无法发挥气泡的滚珠润滑作用。

[0028] 综上所述，本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

[0029] 1、兼具良好的可泵送性与可喷敷性、使用安全；

[0030] 2、绿色环保，制造成本与使用成本低廉；

[0031] 3、湿喷混凝土成型效果好、成型质量稳定。

具体实施方式

[0032] 下面结合实施例，对本发明进行详细说明。

[0033] 实施例1

[0034] 上述A组分为无患子皂粉、十二烷基三甲基氯化铵粉体和聚丙烯酰胺粉体的混合物，按质量份数：无患子皂粉30-50份、十二烷基三甲基氯化铵5-15份、聚丙烯酰胺粉体8-12份；

[0035] 上述B组分为环状聚二甲基硅氧烷和十二烷基硫酸钠粉体的混合物，按质量份数：环状聚二甲基硅氧烷18-27份、十二烷基硫酸钠粉体5-15份；

[0036] 上述A组分按与混凝土的质量比为0.05-0.1︰100的比例，在搅拌过程中加入到混凝土浆料中；

[0037] 上述B组分按与混凝土的质量比为0.015-0.03︰100的比例，是在与混凝土喷射管连接的喷枪的风环位置处，由压缩空气携带注射至混凝土浆料中。

[0038] 上述压缩空气的压力为0.2-0.5MPa。

[0039] 上述A组分是在混凝土搅拌完成之前的3-5min时加入的。

[0040] 实施例1

[0041] 用于湿喷混凝土的开关型引气剂由A组分和B组分组成，其中，A组分用于混凝土发泡，B组分用于混凝土消泡；

[0042] 所述A组分为无患子皂粉、十二烷基三甲基氯化铵粉体和聚丙烯酰胺粉体的混合物，按质量份数：无患子皂粉30份、十二烷基三甲基氯化铵15份、聚丙烯酰胺粉体12份；

[0043] 所述B组分为环状聚二甲基硅氧烷和十二烷基硫酸钠粉体的混合物，按质量份数：环状聚二甲基硅氧烷27份、十二烷基硫酸钠粉体10份；

[0044] 上述A组分按与混凝土的质量比为0.05︰100的比例，在搅拌过程中加入到混凝土浆料中；

[0045] 上述B组分按与混凝土的质量比为0.015︰100的比例，是在与混凝土喷射管连接的喷枪的风环位置处，由压缩空气携带注射至混凝土浆料中。

[0046] 压缩空气的压力为0.2MPa。

[0047] 上述A组分是在混凝土搅拌完成之前的3min时加入的。

[0048] 实施例2

[0049] 用于湿喷混凝土的开关型引气剂由A组分和B组分组成，其中，A组分用于混凝土发泡，B组分用于混凝土消泡；

[0050] 所述A组分为无患子皂粉、十二烷基三甲基氯化铵粉体和聚丙烯酰胺粉体的混合物，按质量份数：无患子皂粉50份、十二烷基三甲基氯化铵5份、聚丙烯酰胺粉体8份；

[0051] 所述B组分为环状聚二甲基硅氧烷和十二烷基硫酸钠粉体的混合物，按质量份数：环状聚二甲基硅氧烷18份、十二烷基硫酸钠粉体15份；

[0052] 上述A组分按与混凝土的质量比为0.1︰100的比例，在搅拌过程中加入到混凝土浆料中；

[0053] 上述B组分按与混凝土的质量比为0.03︰100的比例，是在与混凝土喷射管连接的喷枪的风环位置处，由压缩空气携带注射至混凝土浆料中。

[0054] 压缩空气的压力为0.5MPa。

[0055] 上述A组分是在混凝土搅拌完成之前的5min时加入的。

[0056] 实施例3

[0057] 用于湿喷混凝土的开关型引气剂由A组分和B组分组成，其中，A组分用于混凝土发泡，B组分用于混凝土消泡；

[0058] 所述A组分为无患子皂粉、十二烷基三甲基氯化铵粉体和聚丙烯酰胺粉体的混合物，按质量份数：无患子皂粉40份、十二烷基三甲基氯化铵9份、聚丙烯酰胺粉体11份；

[0059] 所述B组分为环状聚二甲基硅氧烷和十二烷基硫酸钠粉体的混合物，按质量份数：环状聚二甲基硅氧烷24份、十二烷基硫酸钠粉体12份；

[0060] 上述A组分按与混凝土的质量比为0.08︰100的比例，在搅拌过程中加入到混凝土浆料中；

[0061] 上述B组分按与混凝土的质量比为0.02︰100的比例，是在与混凝土喷射管连接的喷枪的风环位置处，由压缩空气携带注射至混凝土浆料中。

[0062] 压缩空气的压力为0.35MPa。

[0063] 上述A组分是在混凝土搅拌完成之前的3-5min时加入的。

[0064] 产品的性能检测：

[0065] 选取实施例2的开关型引气剂与科莱恩引气剂、引气剂SA-20进行混凝土湿喷对比实验。对比实验结果如下表1所示。

[0066] 说明：

[0067] 上述对比试验的混凝土标号为C25。

[0068] 该混凝土配制的原材料为：普通硅酸盐水泥R42.5、细度模数为2.57的河砂、最大直径为10mm的石灰石，水灰比0.40。

[0069] 上述科莱恩引气剂、引气剂SA-20的用量根据市售产品说明书使用剂量添加。(科莱恩引气剂的掺量为凝胶材料质量的0.005-0.025％，SA-20的掺量为每吨外加剂2-3公斤，即0.2-0.3％)。

[0070] 表1：实施例2的开关型引气剂与科莱恩引气剂、引气剂SA-20的对比实验结果[0071]

[0072] 从上表1可以看出：本发明的开关型引气剂与科莱恩引气剂、引气剂SA-20比较，兼具良好的可泵送性与可喷敷性、使用安全，使用成本低廉，湿喷混凝土成型效果好、成型质量稳定。