[發明專利]一種耐鈣鎂離子土壓平衡盾構用泡沫劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202110704647.2
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113337294A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 張懷偉;王國林;王小鵬;于翔;張俊豪;王偉;梁生穎;李學穎;謝行飛;曹雪敏;郭瑞鵬;王凱
• 申請（專利權）人: 中鐵六局集團有限公司;中鐵六局集團有限公司交通工程分公司
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;C09K103/00
• 代理公司: 河北億順捷知識產權代理事務所(普通合伙) 13152
• 代理人: 薛麗婷

本發明公開了一種耐鈣鎂離子土壓平衡盾構用泡沫劑及其制備方法，涉及盾構施工技術領域。本發明包括有以下重量份的原料：表面活性劑：46.1％；～64.2％；穩泡劑：8.6％；～13.9％；增稠：6.7％；～9.8％；磷酸鈉緩沖劑：11.9％；～21.8％；防腐劑：3.7％；～5.3％；其他助劑：5.7％；～7.9％；水:余量。本發明通過泡沫劑各個原料的配比，使泡沫劑具有優異的發泡倍率和半衰期，表現出良好的耐鹽性，能夠有效的降低土體的扭矩，降低盾構機刀盤和螺旋排土器的扭矩，減少刀具的磨損，對刀具進行保護，降低電耗，節約能源，從而大大的提高盾構施工的效率，可以滿足土壓平衡式盾構在不同地區或施工段施工，且生產工藝較為簡單。

技術領域

本發明屬于盾構施工技術領域，特別是涉及一種耐鈣鎂離子土壓平衡盾構用泡沫劑及其制備方法。

背景技術

目前盾構已廣泛應用于各類隧道工程的建設，而我國幅員遼闊，地質條件復雜多樣，不同施工地區或施工段的地下水質均存在較大的差異，而現實中很難找到一種對各類水質環境具有普適性的盾構用泡沫劑；

泡沫劑主要是由各類表面活性劑進行復配得到，而無機鹽對離子型表面活性劑的溶解性影響很大，可使離子表面活性劑自溶液中鹽析出來；此外表面活性劑對多價金屬離子很敏感，如水中的Ca²⁺、Mg²⁺，會與羧酸鹽類表面活性劑作用而使之發生沉淀，導致泡沫劑的性能急劇下降；

但現有的技術中的泡沫劑不能夠有效的降低土體的扭矩，盾構機在施工時，刀具的磨損較大，電能消耗較大，導致盾構施工效率較差，且不能夠滿足土壓平衡式盾構在不同地區或施工段施工的條件。

發明內容

本發明的目的在于提供一種耐鈣鎂離子土壓平衡盾構用泡沫劑及其制備方法，以解決了現有的問題：現有的技術中的泡沫劑不能夠有效的降低土體的扭矩，盾構機在施工時，刀具的磨損較大，電能消耗較大，導致盾構施工效率較差，且不能夠滿足土壓平衡式盾構在不同地區或施工段施工的條件。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明為一種耐鈣鎂離子土壓平衡盾構用泡沫劑及其制備方法，包括有以下重量份的原料：

表面活性劑：46.1％；～64.2％；；

穩泡劑：8.6％；～13.9％；；

增稠：6.7％；～9.8％；

磷酸鈉緩沖劑：11.9％；～21.8％；

防腐劑：3.7％；～5.3％；

其他助劑：5.7％；～7.9％；

水:余量。

進一步地，所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、椰油酰胺丙基甜菜堿中的一種或多種。

進一步地，所述穩泡劑為改性硅樹脂聚醚乳液、聚丙烯酰胺、聚乙二醇中的一種或多種。

進一步地，所述增稠劑為羧甲基纖維素鈉、氯化鈉、氯化銨、聚乙烯醇中的一種或多種。

進一步地，所述防腐劑為甲基氯異咪唑啉酮、苯甲酸鈉、山梨酸鉀的一種或多種。

進一步地，所述其他助劑為乙二胺四乙酸二鈉、多聚磷酸鈉、甘油、十二醇的一種或多種。

進一步地，所述水為去離子水、自來水、礦泉水、河水中的一種。

進一步地，所述自來水的Ca2+含量為0.02～0.05g/L；

所述礦泉水的Ca2+含量為0.1～0.2g/L；

所述河水的Ca2+含量為0.5～1.0g/L。