[发明专利]土工用发泡剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种土工用发泡剂。该土工用发泡剂主要用作土压平衡盾构 施工中的土体改良剂，还可以应用为泡沫混凝土、泡沫轻质砖和气泡混合轻 质土的高效发泡剂。属于土木工程建筑材料技术领域。

背景技术

近年来，随着地铁等地下工程建设的飞速发展，土压平衡盾构工法掘进 隧道因其具有安全、高效、环保等优点而越来越受到人们的青睐。但是，由 于土压平衡盾构适用地层条件的限制，当盾构机通过复杂地层时容易发生堵 塞、结饼、喷涌等现象，极易引起隧道垮塌、地表塌陷等工程事故。通常情 况下，可使用土体改良剂改良地层土的工程特性，以便使盾构机安全顺利地 通过。常用的土体改良剂有膨润土和专用泡沫，泡沫是迄今为止最先进和最 有效的土体改良剂。然而，泡沫剂的应用研究在国外比较先进，我国对泡沫 剂的应用和研究近几年才刚刚起步，而且其泡沫剂的性能一般都不稳定。

泡沫混凝土以其轻质、保温隔热性好、隔音耐火性能好等特性，已经成 为一种新型建材，在土木工程中得到了广泛的应用。泡沫混凝土生产工艺中 要求使用高稳定性的气泡，只有稳定性好的泡沫才能用来生产泡沫混凝土。 目前，我国的混凝土泡沫剂功能少、产量低，且所生成的泡沫的稳定性、均 匀性、分散性都不理想，与水泥的结合性也不好。

生产泡沫轻质砖的关键问题是制造优质泡沫。传统的泡沫剂都是采用松 香酸钠，因其原料资源有限、制备工艺复杂、易变质、性能不稳定而受到限 制。

在高等级公路、市政及民用和工业建筑工程中，都需要大量的气泡混合 轻质土等建筑材料，其对气泡的稳定性提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有土工用发泡剂稳定性差、膨胀率低的技术问 题，提供一种新型高效的水溶性土工用发泡剂，它主要用作土压平衡盾构施 工中的土体改良剂，还可应用于泡沫混凝土、泡沫轻质砖和气泡混合轻质土。

本发明的土工用发泡剂的主要原料组分包括直链十二烷基硫酸盐、直链 烷基苯磺酸盐、脂肪酸单乙醇酰胺磺化琥珀酸单酯二钠盐、脂肪醇聚氧乙烯 醚硫酸盐中的一种或多种，以及稳泡剂、助泡剂和水。

具体是，本发明的土工用发泡剂按重量百分比由以下原料组分组成：

直链十二烷基硫酸盐                      1～12％，

烷基苯磺酸盐                            0～7％，

脂肪酸单乙醇酰胺磺化琥珀酸单酯二钠盐    0～7％，

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐                  0～8％，

稳泡剂                                  0.2～8％，

助泡剂                                  0.1～3％，

水                                      余量。

所述直链十二烷基硫酸盐是指此类的钠盐或者钠盐与铵盐的混合物，即： 直链十二烷基硫酸钠或者直链十二烷基硫酸钠与直链十二烷基硫酸铵两者的 混合物。其中，直链十二烷基硫酸钠是一种白色粉末，有特殊气味，能配制 气泡性良好的香波；直链十二烷基硫酸铵为淡黄色液体，具有去污、润湿、 发泡、乳化、易生物降解等性能。

所述烷基苯磺酸盐是指此类的钠盐或者钠盐与铵盐的混合物，即：直链 十二烷基苯磺酸钠或者直链十二烷基苯磺酸钠与直链十二烷基苯磺酸铵的混 合物。其中，直链十二烷基苯磺酸钠，白色粉末，耐酸碱，耐氧化，具有良 好的乳化、起泡性。

所述脂肪酸单乙醇酰胺磺化琥珀酸单酯二钠盐是指此类的钠盐或者钠盐 与铵盐的混合物，即：脂肪酸单乙醇酰胺磺化琥珀酸单酯二钠或者脂肪酸单 乙醇酰胺磺化琥珀酸单酯二钠与脂肪酸单乙醇酰胺磺化琥珀酸单酯二铵的混 合物，其具有很强的起泡性。

所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐是指此类的钠盐或钠盐与铵盐的混合物， 即：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠或者脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠与脂肪醇聚氧乙 烯醚硫酸铵的混合物。其中，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，它常温下呈膏状， 起泡性好，能配制起泡性良好的香波和洗涤制品。

所述稳泡剂是指两性表面活性剂叔胺氧化物十二烷基二甲基氧化胺、非 离子表面活性剂椰子油二乙醇酰胺或烷基醇酰胺其中之一或者其中两种的混 合物。稳泡剂可以提高形成泡沫的稳定性。