羥丙基甲基纖維素作為水泥漿液增稠劑的應用方法

2023-04-24 08:38:31 1

羥丙基甲基纖維素作為水泥漿液增稠劑的應用方法
【專利摘要】本發明公開了一種羥丙基甲基纖維素作為水泥漿液增稠劑的應用方法，該水泥漿液為水下抗分散水泥砂漿或水泥淨漿，特徵是它採用羥丙基甲基纖維素作為水下抗分散水泥漿液增稠劑，其中羥丙基甲基纖維素是通過醚化法或分步醚化法製得的，同時，還在該水泥漿液中加入了聚羧酸系減水劑。將添加了本發明的增稠劑的水下抗分散水泥漿液進行水下溶洞或空腔等部位的封堵則會起到較好的效果，因為該水泥漿液具有高流動性、抗水分散性、高富裕強度和高抗凍、抗滲性能，它既可以有效填充水下缺陷的內部空腔和細小裂隙，又能夠保證漿液入水後的抗壓強度和抗凍、抗滲性能。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種羥丙基甲基纖維素作為水泥漿液增稠劑的應用方法，特別是涉及 一種羥丙基甲基纖維素作為水下抗分散水泥漿液增稠劑的應用方法。 羥丙基甲基纖維素作為水泥漿液增稠劑的應用方法

【背景技術】
[0002] 在水利水電、鐵路、橋梁、海洋、港口等工程中，由於建築物設計不合理、施工不規 範、維護不當引起水下混凝土缺陷或者因地質原因形成了過水的巖溶通道、空腔和溶洞。這 類水下缺陷常常具有內部面積大、構造複雜、過水或者高壓的特點，採用水下不分散混凝 土、化學灌漿材料或其他材料進行修補和封堵，或因為材料性能不足或因為施工設備和施 工場面限制，難以起到良好的效果，而採用常規水泥漿液進行修補和封堵，水泥漿液因稠度 較差，又會受水流衝蝕而分散，導致無法起到封堵的作用。


【發明內容】

[0003] 本發明的目的在於針對現有的一些水下缺陷修補材料的不足，提供一種羥丙基甲 基纖維素作為水泥漿液增稠劑的應用方法，用於增加水泥砂漿和淨漿的稠度，提高其抗水 分散性能，從而克服現有技術的不足。
[0004] 為實現本發明的目的，本發明採用了這樣的原理和技術方案： 增稠劑通常是用於食品工業中，是一種食品添加劑，主要用於改善和增加食品的粘稠 度，保持流態食品、膠凍食品的色、香、味和穩定性，改善食品物理性狀，並能使食品有潤滑 適口的感覺。增稠劑可提高食品的黏稠度或形成凝膠，從而改變食品的物理性狀，賦予食品 黏潤、適宜的口感，併兼有乳化、穩定或使其呈懸浮狀態的作用。它是通過調節流變性形成 凝膠。但是建築材料與食品由於物理化學性質上存在較大的差異，尤其是水下承受高壓水 流的建築材料與食品或其它常規建築材料差異極大，將應用於食品業或者應用於其它非水 下建築材料採用的常規增稠劑作為水下抗分散水泥漿液的增稠劑，通常是難以實現的，這 是因為常規增稠劑與水泥、粉煤灰和砂子等原材料的適應性不好，難以構築理想的水泥漿 液內部結構，以致於常規增稠劑配製的水泥漿液，或因粘稠度不夠，難以形成凝膠，或因流 動性能不足，難以達到預期填充效果，或因力學性能、抗凍耐久性能等不夠，難以保證其入 水後的質量。
[0005] 本發明是這樣解決上述的技術問題的：本發明的羥丙基甲基纖維素作為水泥漿 液增稠劑的應用方法為，該水泥漿液為水下抗分散水泥砂漿或水泥淨漿，其中它採用羥丙 基甲基纖維素作為水下抗分散水泥漿液增稠劑，其中羥丙基甲基纖維素是通過醚化法或分 步醚化法製得的，但是，僅僅在水泥漿液中加入羥丙基甲基纖維素作為增稠劑是不夠的， 因為增稠劑能明顯提高水泥漿液的粘稠度，但無法保證其還具有良好的流動性和可灌性， 因此同時，還在該水泥漿液中加入了聚羧酸系減水劑；在水泥砂漿中，水泥和粉煤灰的質 量和為700kg/nTl200kg/m 3,砂子的用量為700kg/nTl500kg/m3,聚羧酸系減水劑的用量 是膠凝材料質量總數的〇. 59Γ6. 0%，羥丙基甲基纖維素增稠劑的用量是膠凝材料質量總數 的0. 1%。~2. 0%。，水膠比為0. 25~0. 50 ;在水泥淨漿中，水泥和粉煤灰的質量和為1000kg/ nTl900kg/m3,減水劑的用量是膠凝材料質量總數的0. 39Γ6. 0%，增稠劑的用量是膠凝材料 質量總數的〇. 1%。~2. 0%。，水膠比為0. 25、. 60。維持這樣的組分比例，可以使水下抗分散 水泥漿液達到比常規水泥漿液或其它建築材料更好的粘稠度，即使是在水下高壓水流的衝 擊下，也能快速形成凝膠，從而起到填充水下巖溶通道或空腔等缺陷部位的作用，而如果採 用常規建築材料或者是按照常規材料配比按照有限次試驗得到的配比，都難以達到這樣的 技術效果。
[0006] 進一步的，在水泥漿液中，膠凝材料是由強度等級不低於42. 5等級的普通矽酸鹽 水泥和國標中規定的國標I級、II級或III級粉煤灰組成的；在水泥砂漿中，水泥佔膠凝材 料質量總數的709Γ100%，粉煤灰佔膠凝材料質量總數的09Γ30%，膠凝材料與骨料比例為 1:0. 5~1:2. 0 ;在水泥淨漿中，水泥佔膠凝材料質量總數的459Γ100%，粉煤灰佔膠凝材料質 量總數的09Γ55%。對水泥、粉煤灰及其比例以及膠凝材料和骨料的比例的限定，是為了使水 泥漿液更好地與增稠劑和減水劑組合提高水泥漿液的粘稠度、流動性和可灌性，以達到在 高壓水流的工作環境下填充水下空腔的目的。
[0007] 更進一步的，前述的水泥砂漿的表觀密度為2000kg/nT 2300kg/m3,水泥淨漿的表 觀密度為1700kg/nT 2200kg/m3。對於表觀密度的限定是為了使該水泥漿液更好地適用於 水下高壓水流的填充環境，以克服其它表觀密度的水泥漿液無法達到所需的強度或者容易 受水流衝蝕的技術問題。
[0008] 本發明的試驗方法如下： 砂漿擴散度：在平整的玻璃板上，將攪拌好的砂漿注滿圓模(上口內徑Φ70πιπι，下口內 徑Φ 100mm，高度60mm)後，用鋼尺將圓模表面刮平，靜置5s後再將圓模緩緩提起，砂漿從圓 模全部流出不再流動後，用卡尺測量砂漿底面互相垂直的兩個方向直徑，計算平均值，取整 數，單位為毫米。該平均值即為該砂漿的擴散度。
[0009] 淨漿擴散度：在平整的玻璃板上，將攪拌好的淨漿注滿圓模(上口內徑Φ38πιπι，下 口內徑Φ65_，高度60_)後，用鋼尺將圓模表面刮平，靜置5s後再將圓模緩緩提起，淨漿 從圓模全部流出不再流動後，用卡尺測量淨漿底面互相垂直的兩個方向直徑，計算平均值， 取整數，單位為毫米。該平均值即為該淨漿的擴散度。
[0010] 水下抗壓強度試件成型和養護：將水下成型用的70mmX70mmX 70mm立方體試模 放置在水箱中，將水加至試模上限以上100mm處，水箱放置在標準養護室中；用工具將水下 抗分散砂漿、淨漿拌合物從水面處向水中落下，連續投料澆入試模中，料量超出試模表面， 並保證每個試模的投料時間為5s?10s，然後將試模從水中取出，輕輕振動試模，使砂漿、 淨漿表面平整且略高於試模，並在砂漿終凝後將試件取出，待試件拆模後，將試件放入高為 450mm，水溫為20°C ±3°C的水箱中進行養護至達到預定齡期時，取出進行測試。
[0011] 陸上抗壓強度試件的成型與養護：除把試模放置在20°C ±3°C的養護室中養護 夕卜，其它操作與水下試件成型方法相同。
[0012] 抗壓強度：試件的尺寸為70_X70_X70mm，以0. 3MPa/s?0. 5MPa/s速度連續而 均勻地加荷。當試件接近破壞而開始迅速變形時，停止調整試驗機油門，直至試件破壞，記 錄破壞荷載。
[0013] 水陸抗壓強度比：水陸抗壓強度比=水下試件抗壓強度/陸上試件抗壓強 度 X100%。
[0014] 抗滲等級：按照《水工混凝土試驗規程》（DL/T5150-2001)中7· 11水泥砂漿抗滲 性試驗的要求，進行水泥砂漿和淨漿的抗滲性能試驗。
[0015] 抗凍等級：按照《水工混凝土試驗規程》（DL/T5150-2001)中7. 10水泥砂漿抗凍 性試驗的要求，進行水泥砂漿和淨漿的抗凍性能試驗。
[0016] 由於採用了本發明的技術方案，將添加了本發明的增稠劑的水下抗分散水泥漿 液，進行水下溶洞或空腔等部位的封堵則會起到較好的效果，因為該水泥漿液具有高流動 性、抗水分散性、高富裕強度和高抗凍、抗滲性能，它既可以有效填充水下缺陷的內部空腔 和細小裂隙，又能夠保證漿液入水後的抗壓強度和抗凍、抗滲性能，且其使用的材料容易獲 得，而且施工設備小，施工工藝簡單。本發明還可應用於其它高壓水流的工況環境中，值得 推廣。

【具體實施方式】
[0017] 下面結合實施例對本發明作進一步詳細的說明。試驗證明，本發明的，也可採用羥 乙基纖維素替代本發明的羥丙基甲基纖維素作為水泥漿液增稠劑，本發明採用羥乙基纖維 素作為增稠劑的一個實施例如下： 確定本發明的組份原材料：在這個實施例中，選擇強度不低於42. 5MPa的水泥、國標II 級粉煤灰、聚羧酸系高性能減水劑、羥乙基纖維素和水，按照如下表的配合比，分別計量。

【權利要求】
1. 一種羥丙基甲基纖維素作為水泥漿液增稠劑的應用方法，該水泥漿液為水下抗分 散水泥砂漿或水泥淨漿，其特徵在於：它採用羥丙基甲基纖維素作為水下抗分散水泥漿液 增稠劑，其中羥丙基甲基纖維素是通過醚化法或分步醚化法製得的，同時，還在該水泥漿 液加入了聚羧酸系減水劑；在水泥砂漿中，水泥和粉煤灰的質量和為700kg/m 3~1200kg/ m3,砂子的用量為700kg/nTl500kg/m3,聚羧酸系減水劑的用量是膠凝材料質量總數的 0. 59Γ6. 0%，羥丙基甲基纖維素增稠劑的用量是膠凝材料質量總數的0. 1%。~2. 0%。，水膠比 為0. 25~0. 50 ;在水泥淨漿中，水泥和粉煤灰的質量和為1000kg/nTl900kg/m3,減水劑的用 量是膠凝材料質量總數的0. 39Γ6. 0%，增稠劑的用量是膠凝材料質量總數的0. 1%。~2. 0%。， 水膠比為0. 25?0. 60。
2. 根據權利要求1所述的羥丙基甲基纖維素作為水泥漿液增稠劑的應用方法，其特 徵在於：所述水泥漿液中，膠凝材料是由強度等級不低於42. 5等級的普通矽酸鹽水泥和國 標中規定的國標I級、II級或III級粉煤灰組成的；在水泥砂漿中，水泥佔膠凝材料質量總數 的709Γ100%，粉煤灰佔膠凝材料質量總數的09Γ30%，膠凝材料與骨料比例為1:0. 5~1:2. 0 ; 在水泥淨漿中，水泥佔膠凝材料質量總數的459Γ100%，粉煤灰佔膠凝材料質量總數的 0%?55%。
3. 根據權利要求1所述的羥丙基甲基纖維素作為水泥漿液增稠劑的應用方法，其特徵 在於：所述水泥砂漿的表觀密度為2000kg/nT 2300kg/m3,水泥淨漿的表觀密度為1700kg/ m3?2200kg/m3。
【文檔編號】C04B28/04GK104098287SQ201310115509
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月3日 優先權日:2013年4月3日
【發明者】王建琦 申請人:中國水電顧問集團貴陽勘測設計研究院