[發明專利]一種盾構防水材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110030760.7
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112759309A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 毛偉;李宏飛;李建軍;曹志勇;吳玉嬌;王利軍;劉洋
• 申請（專利權）人: 中鐵十二局集團有限公司;中鐵十二局集團第二工程有限公司;昆山交通發展控股集團有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B26/00;C04B24/40;C04B111/27
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 王瑞玲

本發明屬于盾構防水材料技術領域，為解決現有盾構防水性能不佳的問題，提供一種盾構防水材料及其制備工藝，由如下原料按比例混合制備而成：普通混凝土、水、非晶態α?烯烴共聚物、鈦酸酯偶聯劑、聚氧乙烯醚混合物、高效聚羧酸減水劑、19mm聚丙烯長纖維、聚異丁烯、聚苯乙烯、硬酸脂、防水劑、膨脹劑、穩定劑、增塑劑、加氣劑，通過在配方中引入相應添加劑，利用添加劑的性能提高材料內部的強度、抗沖擊力度以及耐腐蝕性能；通過在配方中進行整體改進，通過添加劑增加材料自身的強度和抗壓能力，并通過預制工藝進行分批次攪拌，實現裝置的整體穩定性，提高材料的整體性能。

技術領域

本發明屬于盾構防水材料技術領域，具體涉及一種盾構防水材料及其制備方法。

背景技術

地鐵盾構是城市地鐵施工中一種重要的施工技術，是在地面下暗挖隧洞的一種施工方法，它使用地鐵盾構機在地下掘進，在防止軟基開挖面崩塌或保持開挖面穩定的同時，在機內安全的進行隧洞的開挖和襯砌作業，其施工過程需先在隧洞某段的一端開挖豎井或基坑，將地鐵盾構機吊入安裝，地鐵盾構機從豎井或基坑的墻壁開孔處開始掘進并沿涉及洞線推進直至到達洞線中的另一豎井或隧洞的端點。

盾構機問世至今已有近180年的歷史，其始于英國，發展于日本、德國；近30年來，通過對土壓平衡式、泥水式盾構機中的關鍵技術，如盾構機的有效密封，確保開挖面的穩定、控制地表隆起及塌陷在規定范圍之內，刀具的使用壽命以及在密封條件下的刀具更換，對一些惡劣地質如高水壓條件的處理技術等方面的探索和研究解決，使盾構機有了很快的發展，盾構機尤其是土壓平衡式和泥水式盾構機在日本由于經濟的快速發展及實際工程的需要發展很快。

通過盾構機做工制成的地鐵盾構隧道內部需要進行防水做工才可以實現后續管片安裝做工，目前，國內地鐵盾構隧道一般采用螺栓孔單層預制混凝土管片組裝工藝，防水施工方面主要為管片結構自防水、同步注漿、管片接縫防水等。其中，同步注漿的防水技術是控制盾構隧道防水的重要部分，是指當盾片脫離盾尾后，在土體與管片之間會形成一道寬度為3.5mm左右的環形空隙，在此空隙內注漿的目的是為了盡快填充間隙使管片盡早支撐地面，防止地面變形過大而危及周圍環境安全，同時作為管片外防水和結構加強層，同步注漿的漿料為水泥砂漿，但是現有盾構防水材料依然存在著整體性能不佳的問題。

發明內容

本發明為了解決目前盾構防水材料整體性能不佳的問題，提供了一種盾構防水材料及其制備方法，通過整體改進配方，通過添加劑增加材料自身的強度和抗壓能力，并通過預制工藝進行分批次攪拌，實現裝置的整體穩定性，提高材料的整體性能。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種盾構防水材料，普通混凝土74-86份、水47-52份、非晶態α-烯烴共聚物3-5份、鈦酸酯偶聯劑2-4份、聚氧乙烯醚混合物0.4-0.6份、高效聚羧酸減水劑1-2份、19mm聚丙烯長纖維3-5份、聚異丁烯3-5份、聚苯乙烯7-11份、硬酸脂1-2份、防水劑0.5-0.8份、膨脹劑0.6-0.9份、穩定劑1.4-1.7份、增塑劑0.6-0.8份、加氣劑1.5-2份；其中：所述聚氧乙烯醚混合物為OP-30辛基酚聚氧乙烯醚與OP-10烷基酚聚氧乙烯醚以任意比例混合的混合物；所述防水劑為甲基硅酸鈉防水劑；所述膨脹劑為AEA混凝土膨脹劑；所述穩定劑為孟氏混凝土穩定劑；所述增塑劑為42.5R硅酸鹽混凝土增塑劑；所述加氣劑為鋁粉。

優選配比1：由如下重量份的原料組成：普通混凝土74份、水47份、非晶態α-烯烴共聚物3份、鈦酸酯偶聯劑2份、聚氧乙烯醚混合物0.4份、高效聚羧酸減水劑1份、19mm聚丙烯長纖維3份、聚異丁烯3份、聚苯乙烯7份、硬酸脂1份、防水劑0.5份、膨脹劑0.6份、穩定劑1.4份、增塑劑0.6份、加氣劑1.5份。

優選配比2：由如下重量份的原料組成：普通混凝土80份、水50份、非晶態α-烯烴共聚物4份、鈦酸酯偶聯劑3份、聚氧乙烯醚混合物0.5份、高效聚羧酸減水劑1.5份、19mm聚丙烯長纖維4份、聚異丁烯4份、聚苯乙烯9份、硬酸脂1.5份、加氣劑1.8份、膨脹劑0.7份、穩定劑1.5份、增塑劑0.7份、防水劑0.7份。