专利名称：：一种喷射混凝土外加剂的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种无机材料，尤其是添加到喷射混凝土中的外加剂。
背景技术：
：20世纪初，德国开发应用喷射混凝土砂浆支护巷道，20世纪50年代初，简易喷射机和速凝剂的研究成功，为喷射混凝土技术的应用创造了条件。到20世纪80年代，喷射混凝土技术已由过去的单一干喷发展到潮喷、湿喷、水泥裹砂喷射混凝土、钢纤维喷射混凝土等多种形式。实践证明，喷射混凝土同现浇混凝土相比，施工简便易行，省去支模、浇注和拆模工序，使混凝土输送、浇注和捣实合为一道工序，节省了人力，縮短了工期，还可以通过输料软管在高室或狭小工作区间的薄壁结构施工。目前，混凝土喷射技术已广泛应用于冶金、煤炭、水利及各种地下工程硐室、巷道的支护。但是，回弹率高、喷射质量不稳定是长期困扰喷射混凝土发展的难题。在实际施工操作中，喷射混凝土回弹率一般在30%以上，有的甚至超过40%，造成材料浪费，还影响工程质量和施工进度。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种能降低喷射混凝土回弹率的混凝土外加剂。本发明解决其技术问题所采取的技术方案是它是由以下重量份的物料组合而成的保水剂13—15份、聚乙烯醇13—15份、减水剂8—11份、聚丙烯纤维l一2份和水泥速凝剂58—62份。其中所述的保水剂为冷水速溶型粉状甲基纤维素醚或冷水速溶型粉状羟乙基纤维素醚。所述的聚乙烯醇为冷水速溶型粉状聚乙烯醇。所述的减水剂为萘系粉状减水剂。所述的水泥速凝剂是现有水泥生产中常用的速凝剂，它是以铝氧熟料为主料，添加纯碱、石灰石、石膏等煅烧研磨而成。所述的聚丙烯纤维为网状聚丙烯纤维，其长度为2—15mm。上述各原料均为市售产品。本发明外加剂适用于混凝土干喷工艺。使用时，将本发明外加剂按照水泥重量的6.5_8.5%比例与水泥砂子和石子搅拌均匀，即可进行喷射。下面结合本发明外加剂中各组分的作用机理来说明本发明的积极效果。本发明外加剂中所述的保水剂溶解较快，易于分散，便于施工和增加混凝土粘度；所述的聚乙烯醇(简称PVA)为冷水速溶聚乙烯醇，可提高混凝土早期粘度，增加混凝土的附着力；所述的萘系减水剂可提高混凝土的流动性和塌落度、降低用水量、改善混凝土的工作性质；所述的的聚丙烯纤维(简称PP纤维)是以聚丙烯为原材料加工而成的，其外观为多根纤维单丝相互交连而成网状结构，当聚丙烯网状纤维投入到混凝土后，在混凝土搅拌过程中，纤维单丝间的横向连结经混凝土自身的揉搓和摩擦作用而破坏，形成纤维单丝或网状结构充分张开，从而实现数量众多的聚丙烯纤维混凝土的效果。本发明将上述各组份组合添加在混凝土中，可以增加混凝土的内聚力和早期料浆的粘度，料浆初凝时间短，可使混凝土减少30—50%的回弹量。具体实施例方式下面以在100Kg水泥中添加本发明8%外加剂为例说明本发明的技术方案。实施例一选取粉状羧甲基纤维素13.5%、粉状聚乙烯醇15%、萘系减水剂9.5%、网状聚丙烯纤维1.0%和速凝剂61%，即按照混凝土100Kg水泥量计算，各组分用量为粉状羧甲基纤维素1.08Kg、粉状聚乙烯醇1.2Kg、萘系减水剂为0.76Kg、网状聚丙烯纤维为0.08Kg和速凝剂4.88Kg。实施例二选取粉状羧甲基纤维素14.5%、粉状聚乙烯瞎14.0%、萘系减水剂8.0%、网状聚丙烯纤维1.50%和速凝剂62%，即按照混凝土100Kg水泥量计算，各组分用量为粉状羧甲基纤维素1.16Kg、粉状聚乙烯醇1.12Kg、萘系减水剂为0.64Kg、网状聚丙烯纤维为0.12Kg和速凝剂4.96Kg。实施例三选取粉状羧甲基纤维素15%、粉状聚乙烯醇13.5%、萘系减水剂9%、网状聚丙烯纤维1.20%和速凝剂61.3%，即按照混凝土100Kg水泥量计算，各组分用量为粉状羧甲基纤维素1.2Kg、粉状聚乙烯醇1.08Kg、萘系减水剂为0.72Kg、网状聚丙烯纤维为0.096Kg和速凝剂4.904Kg。实施例中冷水速溶型粉状甲基纤维素醚选用德国拜耳公司生产的MKX45000PF20L型甲基纤维素醚。冷水速溶型粉状聚乙烯醇选用北京罗建科技有限公司或上海天策贸易有限公司生产的聚乙烯醇。萘系粉状减水剂选用北京慕湖外加剂有限公司生产的FDN型萘系减水剂。聚丙烯纤维选用山东泰安现代塑料有限公司生产聚丙烯纤维。水泥速凝剂选用北京慕湖外加剂有限公司生产的水泥速凝剂。上述三个实施例中的冷水速溶型粉状甲基纤维素醚也可用羟乙基纤维素醚代替，选用德国CLARIANT公司生产的羟乙基纤维素醚HS200000效果更佳。实施例中所有的百分比均为重量百分比。为进一步验证本发明的积极效果，用上述三个实施例比例的外加剂在山东省郓城市郭屯煤矿副井建设工地上进行喷射混凝土外加剂试验。郭屯煤矿是一家新开煤矿，当时正在进行矿井建设。试验结果见表l。表1不同配比外加剂试验结果<table><row><column>序号</column><column>纤维素Kg</column><column>PVAKg</column><column>减水剂Kg</column><column>PP纤维Kg</column><column>速凝剂Kg</column><column>立面回弹率(％)</column><column>顶回弹率(％)</column></row><row><column>对比例</column><column>0</column><column>0</column><column>0</column><column>0</column><column>0</column><column>28.6</column><column>36.5</column></row><row><column>实施例一</column><column>1.08</column><column>1.20</column><column>0.76</column><column>0.08</column><column>4.88</column><column>13.5</column><column>20.7</column></row><row><column>实施例二</column><column>1.16</column><column>1.12</column><column>0.64</column><column>0.12</column><column>4.96</column><column>12.4</column><column>19.5</column></row><row><column>实施例三</column><column>1.20</column><column>1.08</column><column>0.72</column><column>0.096</column><column>4.904</column><column>21.1</column><column>28.2</column></row><table>注对比例是不添加外加剂时喷射混凝土的配比。喷射施工时，4人上料，l人在进料口篦子上捡除大块颗粒，l人持喷枪喷射。喷射现场施工人员均戴防尘口罩，喷射手还带护目镜。喷射手先开启自来水，再由1人缓慢开启高压空气，将气压调至0.4MPa，喷射手先用高压水将要喷射基面清洗一遍，上料人员开始上料，喷射开始。喷射机为常州市武进通用机械有限公司生产的PC5U型转子式混凝土喷射机，每小时可喷射4一5mS混凝土。上料喷射前，在喷射面的下边放三大块蓬布，用来收集喷射回弹料。从表中可以看出，添加本发明外加剂的混凝土进行喷射时，回弹率明显降低，尤其是当外加剂中各组分选用实施例二的比例时，回弹率相对更低。本发明施工时的注意事项喷射作业时，加水多少非常重要。由于喷射工艺的特殊性，水是由喷枪口处加入的，加水量全凭操作人员的经验根据对喷射混凝土表面状况判断，通过调节水阀进行控制。喷射混凝土表面出现流淌、滑移、拉裂时，表明水灰比过大，需减少加水量；若表面出现干斑、作业中粉尘大、回弹量大时，则表明水灰比太小，需及时加大水量；当表面平整，呈水亮光泽状，粉尘和回弹较少时，表明水灰比适宜。权利要求1、一种喷射混凝土外加剂，其特征在于，它是由以下重量份的物料组合而成的保水剂13-15份、聚乙烯醇13-15份、减水剂8-11份、聚丙烯纤维1-2份和水泥速凝剂58-62份；其中所述的保水剂为冷水速溶型粉状甲基纤维素醚或冷水速溶型粉状羟乙基纤维素醚；所述的聚乙烯醇为冷水速溶型粉状聚乙烯醇；所述的减水剂为萘系粉状减水剂；所述的聚丙烯纤维为网状聚丙烯纤维，其长度为2-15mm。2、如权利要求1所述的选喷射混凝土外加剂，其特征在于，它是由以下重量份的物料组合而成的羧甲基纤维素14.5份、聚乙烯醇14.0份、减水剂8.0份、聚丙烯纤维1.50份和速凝剂62份。全文摘要本发明公开了一种喷射混凝土外加剂，它是由冷水速溶型粉状甲基纤维素醚或冷水速溶型粉状羟乙基纤维素醚13-15重量份、冷水速溶型粉状聚乙烯醇13-15重量份、萘系粉状减水剂8-11重量份、网状聚丙烯纤维1-2重量份和水泥速凝剂58-62重量份组合而成的。本发明将上述各组份组合添加在混凝土中，可以增加混凝土的内聚力和早期料浆的粘度，料浆初凝时间短，可使混凝土减少30-50％的回弹量。文档编号C04B24/38GK101343159SQ20081013955公开日2009年1月14日申请日期2008年8月22日优先权日2008年8月22日发明者张仁水,张大庆,王立华申请人:山东科技大学(青岛)天盾建材有限公司