一种耐低温土压平衡盾构用发泡剂及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种发泡剂，尤其设及一种耐低溫±压平衡盾构用发泡剂及其制备方 法与应用。
【背景技术】
[0002] ±压平衡盾构法作为城市地下隧道施工的主流方法，具有对周围环境影响小、自 动化程度高、施工快速、优质高效、安全环保等优点，在地下施工中显示出强大的优势，近年 来，±压平衡盾构施工的占有率已达到90%W上。目前新型上压平衡盾构适用的地质条件 由初期的软弱粘±层到细砂、中粗砂和砂碱层，主要原因是施工中，在细砂、中粗砂和砂碱 层中注入泡沫进行了流塑性和止水性的改良，稳定的微米气泡填充在砂粒之间，提高其流 塑性，同时形成稳定的止水层，使得渗透系数从10~1. 0X10 5m/s降低至1. 0X10 5m/sW 下，从而满足了 ±压平衡盾构的要求。
[0003] ±压平衡盾构用发泡剂的研发始于上世纪80年代，目前国内外无相关行业标准， 尤其是发泡率和稳泡性没有统一的表征仪器、表征方法和评价标准。市场上，上压平衡盾构 用发泡剂鱼龙混杂。在冬天低溫环境下，发泡剂出现变白、分层、浑浊或有絮状沉淀的情况， 大大降低了发泡剂的发泡率，从而影响了上压平衡盾构机的正常施工。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种发泡率高、稳泡性好的耐低溫±压平衡盾构用发泡剂及 其制备方法与应用。 阳〇化]本发明的目的是通过W下技术方案实现的：
[0006] 本发明的耐低溫±压平衡盾构用发泡剂，配方组分及其重量百分比为：a-締控 横酸盐2~4%，脂肪醇聚氧乙締酸硫酸醋盐4~10%，挪油酸二乙醇酷胺1~2%，挪油酷 胺丙基甜菜碱0. 5-1 %，聚乙二醇0. 5~2 %，丙S醇0. 1-0. 5 %，十二醇0. 05~0. 3 %，氯 化钢0. 1~0.5%，卡松0.05~0. 15%，巧樣酸0.05~0.2%，余量水79. 35~91. 65%。
[0007] 本发明的上述的耐低溫±压平衡盾构用发泡剂的制备方法，包括步骤：
[0008] 设定不诱钢第一揽拌罐溫度4(TC，向第一揽拌罐中加入30%的水，边揽拌边加入 a-締控横酸盐、脂肪醇聚氧乙締酸硫酸醋盐、挪油酸二乙醇酷胺和十二醇，揽拌至均匀，再 将其累入不诱钢第二揽拌罐中，室溫下，向第二揽拌罐中顺序加入挪油酷胺丙基甜菜碱、聚 乙二醇、丙=醇，氯化钢、卡松、巧樣酸和剩余水，再继续揽拌至淡黄色透明液体，得到耐低 溫±压平衡盾构用发泡剂。
[0009] 本发明的上述的耐低溫±压平衡盾构用发泡剂的应用，用于低溫-20°c下施工，尤 其用于冬季施工，用于施工±层为细砂、中粗砂和/或砂卵石的±体改良。
[0010] 由上述本发明提供的技术方案可W看出，本发明实施例提供的耐低溫上压平衡盾 构用发泡剂及其制备方法与应用，能保证盾构施工在冬季低溫条件下所用发泡剂的透明 性，从而确保其发泡率高，稳泡性好，减少因为发泡剂随溫度的变化对施工带来的不利影 响，对地铁盾构施工项目如期完工有重要意义。
【具体实施方式】
[0011] 下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。
[0012] 本发明的耐低溫±压平衡盾构用发泡剂，其较佳的【具体实施方式】是：
[0013] 配方组分及其重量百分比为：a-締控横酸盐2~4%，脂肪醇聚氧乙締酸硫酸醋 盐4~10%，挪油酸二乙醇酷胺1~2%，挪油酷胺丙基甜菜碱0.5-1%，聚乙二醇0.5~ 2%，丙S醇 0. 1-0. 5%，十二醇 0. 05 ~0. 3%，氯化钢 0. 1 ~0. 5%，卡松 0. 05 ~0. 15%， 巧樣酸0. 05~0. 2%，余量水79. 35~91. 65%。
[0014] 所述的十二醇与a-締控横酸盐、脂肪脂肪醇聚氧乙締酸硫酸醋盐起协同作用， 增强稳泡效果。
[0015] 本发明的上述的耐低溫±压平衡盾构用发泡剂的制备方法，其较佳的具体实施方 式是：
[0016] 包括步骤：
[0017] 设定不诱钢第一揽拌罐溫度40°C，向第一揽拌罐中加入30%的水，边揽拌边加入 a-締控横酸盐、脂肪醇聚氧乙締酸硫酸醋盐、挪油酸二乙醇酷胺和十二醇，揽拌至均匀，再 将其累入不诱钢第二揽拌罐中，室溫下，向第二揽拌罐中顺序加入挪油酷胺丙基甜菜碱、聚 乙二醇、丙=醇，氯化钢、卡松、巧樣酸和剩余水，再继续揽拌至淡黄色透明液体，得到耐低 溫±压平衡盾构用发泡剂。
[0018] 本发明的上述的耐低溫±压平衡盾构用发泡剂的应用，其较佳的【具体实施方式】 是：
[0019] 用于低溫-20°C下施工。
[0020] 用于冬季施工，用于施工±层为细砂、中粗砂和/或砂卵石的±体改良。
[0021] 将发泡剂进行稀释获得阴离子表面活性剂浓度为1. 5%的发泡溶液，在常溫常压 下进行发泡，发泡条件为：压缩空气压力为0. 4MPa，气体流量为lOL/min，发泡溶液的累送 压力为0. 4MPa，溶液流量为12LA。
[0022] 所述的a-締控横酸盐，简称A0S，是一种起泡能力强的阴离子表面活性剂，毒性 低，对皮肤刺激性小，性能溫和，尤其是在硬水中和有肥皂存在时具有很好的起泡力，同时 低溫水溶性好，不变白，不析出，尤其适用于耐低溫±压平衡盾构用发泡剂。
[0023] 所述的脂肪醇聚氧乙締酸硫酸醋盐，简称AES，是非离子一阴离子型两性混合表面 活性剂，发泡能力强、抗硬水性能强、毒性小，低溫水溶性好，不变白，不析出，尤其适用于耐 低溫±压平衡盾构用发泡剂。
[0024] 所述的挪油酸二乙醇酷胺，简称6501，是一种高品质的非离子表面活性剂，具有显 著的增稠、增泡、稳泡性能，同其它表面活性剂有良好的复配性和协同效应，具有抗静电、防 诱、防腐蚀等性能，特别适于配制透明产品，是性能价格比很高的品种之一。
[00巧]所述的挪油酷胺丙基甜菜碱，简称CAB-35,是一种高品质的两性离子表面活性剂， 具有优良的发泡性和显著的增稠、稳泡性，水溶性好，刺激性低，生物可降解，具有杀菌能 力，与阴离子表面活性剂配伍性好，并具有低溫稳定性。 阳0%] 所述的聚乙二醇（PEG-200)，烙点为-50°C，无毒、无刺激性，具有良好的低溫水溶 性，与大部分有机物组份有良好的相容性。具有优良的润滑性、保湿性、分散性、粘接剂、抗 静电剂及柔软剂等。
[0027]所述的丙=醇，是表面活性剂水溶液的稳定剂，具有吸湿、防冻作用，无毒，生物可 降解。
[0028] 所述的十二醇，与a-締控横酸盐、脂肪脂肪醇