[发明专利]一种高强超微喷射混凝土外加剂

说明书

技术领域

本发明属于混凝土外加剂技术领域，具体涉及一种高强超微喷射混凝土外加剂。

背景技术

在矿井支护、隧道、大坝等工程中，混凝土的施工难度剧增，并时刻面临着安全风险，喷射混凝土因对现场适应性强，施工速度快等优良性能而得到广泛的应用。但喷射混凝土其支护方法和施工技术尤为重要，直接与安全、造价、质量和进度相关。但喷射混凝土也存在强度低，回弹率大，滴水处往往导致喷射混凝土无法施设或喷射后严重剥落现象等缺陷，因而急需研制出一种喷射混凝土外加剂，用于改善性喷射混凝土的强度低、回弹率大，耐腐蚀性差等缺点。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种高强超微喷射混凝土外加剂，可有效解决现有技术中喷射混凝土的强度低、回弹率大，耐腐蚀性差等缺点。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高强超微喷射混凝土外加剂，包括以下重量份的组分：1-2份亚硝酸钠、750-930份膨化超细硅粉、60-110份粉剂塑化剂和0-100份氢氧化钙。

进一步地，一种高强超微喷射混凝土外加剂，包括以下重量份的组分：2份亚硝酸钠、820份膨化超细硅粉、95份塑化剂和43份氢氧化钙。

进一步地，膨化超细硅粉包括二氧化硅、三氧化二铁和氧化铝，其中二氧化硅、三氧化二铁和氧化铝的重量比为67.5-83.7：4.5-5.6：0.6-0.7，最佳配比为76.9：4.9：0.65；该膨化超细硅粉的粒径为1.5-10μm。

粉剂塑化剂为聚羧酸系高性能减水剂，聚羧酸系减水剂固含量为97％-98％。

上述高强超微喷射混凝土外加剂通过以下方法制备得到：将各组分按比例混合，充分混匀后，制得，其粒径为1-10μm；将其用于喷射混凝土的实施过程，其含量占胶凝材料重量的5-8％，优选6.5％。

其中，亚硝酸钠的作用是：可作为混凝土表面活性物质，对混凝土拌和物起塑化作用，防止钢筋锈蚀，它与钙盐生成可溶性复盐用以调节难溶结晶，从而使液相物的冰点下降，达到抗冻效果，进而提高混凝土早期强度。

膨化超细硅粉具有独特的细度，SiO₂含量高，使胶凝材料具有更好的级配。膨化超细硅粉提高混凝土强度的关键在于提高了水泥浆体与集料之间的粘结强度即降低泌水、防止水分在集料下表面凝聚，从而提高界面过渡区的密实度和减小界面过渡区的厚度，掺入硅粉能明显降低硬化水泥浆的孔隙率以及过渡区的孔隙，能提高其抗渗性；降低混凝土中Ca(OH)₂含量，降低侵蚀化学药品的扩散速率，也降低了各种硫酸盐离子与Ca(OH)₂反应生成钙矾石而产生膨胀的危害性；混凝土中掺加硅粉是提高水泥石抗冲磨性能的有效途径之一。

粉剂塑化剂的作用是在不降低水泥用量和强度的同时，提高了混凝土的流动性、保水性以及粘聚性。

氢氧化钙的作用是加快水泥和水等物质组成的胶体的凝聚速度即加快混凝土的硬化速度。

本发明提供的高强超微喷射混凝土外加剂，具有以下有益效果：

(1)降低喷射混凝土的回弹率，回弹率降低到边墙2％左右，拱部5％左右，粉尘浓度降低40％，节约施工成本，减少现场环境污染。

(2)粘结强度大大提高，可达到2.5MPa，一次喷射厚度可以达到0.3m以上。

(3)在一般渗水岩面可以正常喷射，大大减少岩面渗漏水现象；减水效果达30％以上，28天强度可提高到50MPa，可配制C40防腐喷射混凝土，能充分解决岩爆与富水区喷射混凝土问题。

(4)高强超微喷射外加剂在经济上取得的效益主要体现在混凝土快速凝固和一次喷射厚度提高所节省的时间上。使用外掺高强超微喷射外加剂的喷射混凝土进行喷射比普通混凝土在凝结时间上可以从11-15min减少到2min左右；同时，一次喷射厚度可以从5-7cm提高到30cm或以上。设计喷射混凝土厚度在15cm之间，使用普通喷射混凝土需喷射两次才能喷够厚度，折合单喷射循环缩短时间为30min。在支护完成后2小时强度达1.6MPa，可以放炮，节约喷浆时间，不会出现放炮后与喷射自重承受不了掉下来的现象，提高作业循环，加快施工进度。

具体实施方式

实施例1

一种高强超微喷射混凝土外加剂，包括以下重量份的组分：1份亚硝酸钠、750份膨化超细硅粉和60份粉剂塑化剂。