[發明專利]一種盾構施工用環保型高效發泡劑

有效

• 申請號: 200910036481.0
• 申請日: 2009-01-08
• 公開（公告）號: CN101462844A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 陳功雨;張國欣
• 申請（專利權）人: 廣州澳潤合成材料有限公司
• 主分類號: C04B24/24
• 分類號: C04B24/24;C04B24/12;C04B24/02
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司
• 代理人: 李德魁

技術領域

本發明涉及一種發泡劑，更具體地說，本發明涉及一種盾構施工用發泡劑。

背景技術

近年來地鐵隧道工程都采用一種叫盾構機的機械設備來開挖，目前所應用的盾構機類型 主要為土壓平衡式盾構機，其特點是用開挖出的渣土作為支撐開挖面穩定的介質，這要求作 為支撐介質的渣土具有良好的塑性變形、軟稠度以及滲透率小。由于一般土壤不能完全滿足 這些特性，所以要進行改良，其技術要點是在盾構機刀盤前部和泥土倉中注入泡沫等混合添 加材料，經強力攪拌，改善開挖的渣土的塑性、流動性，降低渣土的透水性。這種泡沫是由 一種盾構專用發泡劑在盾構機上的泡沫系統中產生的。目前，國內地鐵盾構施工用的發泡劑 主要從國外進口，其生產成本和運輸費用大，價格高昂，難以在隧道盾構施工中大量使用。 而國內生產的發泡劑，通常是依據泡沫混凝土、氣泡混合輕質土等其它土工領域用發泡劑的 配方，采用傳統洗滌原料調制出來，其泡沫均勻性、穩定性、潤滑性和滲透性等各項性能指 標均難以滿足盾構施工時發泡劑對改良渣土所需具備的一些特性。

于2006年2月1日公開的中國發明專利CN?1239433C公開了一種土工用的發泡劑，該發 泡劑按重量百分比計算包括以下組分：C12-14直鏈烷基硫酸鹽1～5％，烷基醇酰胺或者脂 肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉0.5～4％，氯化鈣1～2％，水89.5～97.5％。該發泡劑雖然在發 泡倍率和穩定性方面得到了提高，但通過盾構機的發泡裝置所產生的泡沫不夠細膩豐富，泡 沫直徑大小不一，難以完全滿足盾構施工中對泡沫的要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種盾構施工用環保型高效發泡劑，以解決現有技術中存在的上 述問題。

本發明所述的盾構施工用環保型高效發泡劑，按重量百分比計算包括以下組分：

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽????5～20％

醇酰胺????????????????????1～8％

醇醚??????????????????????0.5～8％

水????????????????????????64～93.5％。

本發明所述的盾構施工用發泡劑中，所用的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽選自脂肪醇聚氧乙 烯醚硫酸鈉以及脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨中的一種或兩種的混合。

本發明所述的盾構施工用發泡劑中，所用的醇酰胺選自椰油酸二乙醇酰胺(6501)以及 椰油酸單乙醇酰胺中的一種或兩種的混合。

本發明所述的盾構施工用發泡劑中，所用的醇醚選自乙二醇丁醚、乙二醇丙醚以及二乙 二醇乙醚中的一種或兩種以上的混合。

本發明所述盾構施工用發泡劑的制備方法是：常溫下，在攪拌罐內加入約20％的水，然 后在攪拌條件下依次加入發泡劑的各個組分，充分攪拌均勻后，補足余下部分的水。

在上述的盾構施工用發泡劑中，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽(簡稱AES)是一種陰離子型 表面活性劑，具有優良的發泡性能，起泡力高、泡沫豐富細膩，而且刺激性低、無毒、生物 降解性好、耐硬水，所產生的泡沫與渣土接觸時通過機械攪拌，能迅速作用于渣土，改良其 和易性和潤滑性；醇酰胺具有顯著的增稠、增泡性能，以及良好的泡沫穩定性和濕潤性，并 且與AES的配伍性能好，能夠產生協同效應，增強AES的作用效果；醇醚則能夠降低體系的 表面張力，改良發泡性能，使泡沫更加豐富細膩，提高發泡倍率。

本發明所述的盾構施工用發泡劑的各種組分及其重量百分比范圍，是通過大量試驗確定 的，這些組分的組合以及含量百分比范圍使本發明的盾構施工用發泡劑具有以下特點：發泡 倍率高，泡沫豐富細膩，泡沫直徑在0.05～0.3mm之間，分布均勻，所產生的氣泡孔隙小， 具有良好的潤滑性和穩定性，其質量不受存放溫度和存放時間的影響，生產操作簡單，成本 較低。本發明所述的盾構施工用發泡劑，其各項性能指標均能較好地滿足土壓平衡盾構過程 中改良渣土的要求；同時可以潤滑和冷卻刀具，起到保護刀具、延長磨損的作用；在機械攪 拌作用下能夠快速滲透到土層中；此外，還能根據盾構機土倉內外壓力變化自行消泡，無需 后續人工除泡；并且在土壤中能夠快速降解，不會造成環境污染。

具體實施方式

實施例一：

配制本發明的盾構施工用發泡劑1000kg，各組分含量為：

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉????????140kg

椰油酸二乙醇酰胺(6501)????????30kg