[發(fā)明專利]一種混凝土高效觸變劑及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910135508.5
• 申請日: 2019-02-25
• 公開（公告）號: CN109734349A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高產(chǎn)明
• 申請（專利權(quán)）人: 高產(chǎn)明
• 主分類號: C04B24/16
• 分類號: C04B24/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種混凝土高效觸變劑及其制備方法，屬于觸變劑技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明制備的增稠活性劑，使得水泥漿的抗剪切能力得到增強，固化后形成較好的凝膠結(jié)構(gòu)，提高了流動時水泥漿分子的觸變性能；制備的吸附活性劑，使得水泥與其充分接觸，通過引入的酰胺基活潑氫的存在能保護脒基，增加吸附的穩(wěn)定性，降低表面張力，使水泥漿體能形成穩(wěn)定的流體狀態(tài)，而降低流動損失；制備的粘結(jié)交聯(lián)活性劑，增加了水泥漿體的水化和潤滑性能，從而增加了漿體分散，同時利用形成的具有大量空穴的結(jié)構(gòu)與水泥顆粒之間進行纏結(jié)，提高交聯(lián)密度，使得抗沖擊和韌性得到提高，增加了混凝土的使用性能。本發(fā)明解決了目前混凝土觸變劑的觸變性能差、流動性損失快的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及觸變劑技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種混凝土高效觸變劑及其制備方法。

背景技術(shù)

自密實混凝土簡稱SCC，是指拌合物具有高的流動性、間隙通過性和抗離析性，澆筑時僅靠其自重作用而無需振搗便能均勻密實成型，且硬化后具有和傳統(tǒng)振搗混凝土相當力學(xué)性能、耐久性能以及體積穩(wěn)定性的混凝土。自密實混凝土是一種高工作性的混凝土，通常混凝土的坍落擴展度＞550mm。由于自密實混凝土突出的自填充性能，適用于密集配筋、無法振搗、薄壁異性復(fù)雜以及要求無噪音施工等結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的自密實混凝土施工及控制不同的是，板式無砟軌道充填層用自密實混凝土必須具有高自流平、高抗離析、高間隙通過能力、超長距離流動能力、高體積穩(wěn)定性及高耐久性的特點，這與CRTSⅢ板式無砟軌道結(jié)構(gòu)有關(guān)，具體表現(xiàn)在：CRTSⅢ板式無砟軌道充填層屬于狹長的封閉板腔，施工空間狹窄，無法進行振搗密實；軌道結(jié)構(gòu)具有特殊的高密集配筋結(jié)構(gòu)，包括板底的門形筋和充填層中的復(fù)雜鋼筋網(wǎng)絡(luò)；充填層板底土工布加大了自密實混凝土的灌注阻力，流態(tài)混凝土必須具備盡可能低的屈服剪切應(yīng)力和適當?shù)乃苄哉扯认禂?shù)，以保證在流動和充模密實成型過程的均勻性和超長距離流動能力。尤其是無砟軌道曲線段超高底座板施工中的形態(tài)與高程控制，是現(xiàn)場混凝土施工中的難點。為了達到設(shè)計超高，除按設(shè)計調(diào)整底座鋼模板外，在混凝土澆筑振搗后，需對底座進行多次“收坡”處理。目前用于底座施工的混凝土經(jīng)“收坡”處理后，靜置時仍具有一定流動性，混凝土所成坡度在硬化前無法有效保持與定型，導(dǎo)致收坡后的排水坡度、曲線超高消失殆盡。因此需要一種高觸變性混凝土：混凝土在進行泵送、澆筑、振搗等動態(tài)處理時，具有良好的流變性能，便于施工；在抹坡、收坡處理完成后靜態(tài)放置時，具有良好的形狀保持能力，便于坡度定型。這種高觸變混凝土應(yīng)具有相對較高的靜態(tài)屈服應(yīng)力和較低的動態(tài)屈服應(yīng)力。觸變劑是近幾年來研究開發(fā)的一種新型的水泥混凝土外加劑，添加此外加劑的目的在于增加水泥膠凝材料的粘聚性和粘結(jié)力，減少材料組分的分離率，提高勻質(zhì)性和硬化產(chǎn)品的性能。觸變性水泥漿體系主要由水泥和觸變劑組成，制備觸變水泥的關(guān)鍵是觸變劑的選擇及合理使用。國內(nèi)外研究過的水泥漿觸變劑有硫酸鋁/硫酸亞鐵體系、鈦螯合物/水溶性纖維素衍生物體系、混合金屬層狀氫氧化物/改性纖維素體系等。觸變水泥是在普通硅酸鹽水泥中加入觸變劑而得到的一種特種水泥，在混合和頂替過程中，這種水泥漿體是稀的流體，泵送停止后則迅速形成具有剛性、能自身支持的凝膠結(jié)構(gòu)。觸變水泥適用于油氣井的一次注水泥、擠水泥、防氣竄和堵漏作業(yè)。在低破裂壓力梯度、易漏失井段注水泥時，使用普通油井水泥有可能壓漏地層。如使用觸變水泥漿固井，即使壓漏地層，水泥漿液柱也只是緩慢下降，隨著凝膠結(jié)構(gòu)的形成和發(fā)展，靜液柱壓力傳遞到井壁和套管壁上，液柱不再繼續(xù)下降。因此，觸變水泥能用于薄弱地層的固井作業(yè)，而且不會出現(xiàn)水泥漿低返問題。注水泥作業(yè)中發(fā)生的氣竄主要是水泥漿液柱壓力和地層壓力不平衡（水泥漿液柱失重）所致，常發(fā)生在水泥漿由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過渡期。觸變水泥漿進入過渡狀態(tài)后膠凝強度迅速增大，漿體阻力增加，不易發(fā)生機械變形，因而可阻止井內(nèi)氣體竄入。常用的觸變劑如纖維素醚、甲基纖維素、聚丙烯酰胺、黃原膠、溫輪膠等，均存在摻量高、觸變性能一般、與減水劑相容性差、混凝土粘性大、流動性損失快等問題，不能完全滿足高觸變性混凝土的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對目前混凝土高效觸變劑的觸變性能差、流動性損失快的問題，提供一種混凝土高效觸變劑及其制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是：