专利名称：水下灌浆用改性甲基纤维素絮凝剂及制造方法
技术领域：
本发明涉及一种水下灌浆用改性甲基纤维素絮凝剂及制造方法，用于水下浇注砂浆、净浆及混凝土拌和物。
背景技术：
现有的水下不分散灌浆拌和物用絮凝剂，采用纤维素系絮凝剂、聚糖类聚合物系絮凝剂、甲基纤维素絮凝剂，其不足之处是水下灌浆拌和物的抗分散性能不足、流动性较差、塌落度损失较大、硬化后因材料分散造成的强度损失较大。现有的甲基纤维素絮凝剂，对水下灌浆拌和物的抗分散性、流动性还有待提高、塌落度损失有待进一步减少。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种能提高水下灌浆拌和物的抗分散性、流动性、减少塌落度损失、降低因灌浆拌和物分散造成的强度损失的水下灌浆用改性甲基纤维素絮凝剂及制造方法。
本发明采用的技术方案本发明的水下灌浆用改性甲基纤维素絮凝剂，其特征是含有由1重量份甲基纤维素、1重量份丙烯酰胺单体，再加入5～8重量份去离子水，将其加热至35℃，通入氮气20min之后加入0.005～0.02重量份过硫酸钾、0.005～0.02重量份氯化亚铁、0.005～0.02重量份过硫酸铵，进行聚合反应，聚合7h之后将所得的甲基纤维素—丙烯酰胺共聚物经造粒、干燥、粉碎处理所制成的甲基纤维素—丙烯酰胺共聚物粉末。
较优的水下灌浆用改性甲基纤维素絮凝剂，其特征是含有由1重量份甲基纤维素、1重量份丙烯酰胺单体，再加入5重量份去离子水，将其加热至35℃，通入氮气20min，之后加入0.016重量份过硫酸钾、0.016重量份氯化亚铁，0.01重量份过硫酸铵进行聚合反应，聚合7h之后将所得甲基纤维素—丙烯酰胺共聚物经造粒、干燥、粉碎处理所制成的甲基纤维素—丙烯酰胺共聚物粉末。
较优的水下灌浆用改性甲基纤维素絮凝剂，其特征是含有按1重量份甲基纤维素—丙烯酰胺共聚物粉末计混合的1.5重量份氨基磺酸盐甲醛缩合物粉末、0.1重量份浓度为20％的聚羧酸系硫化剂、0.1重量份的三聚氰胺甲醛缩合物粉末。
本发明的水下灌浆用改性甲基纤维素絮凝剂的制造方法，其特征是在1重量份甲基纤维素加入1重量份丙烯酰胺单体中，再加入5～8重量份去离子水，将其加热至35℃，通入氮气20min，之后加入0.005～0.02重量份过硫酸钾、0.005～0.02重量份氯化亚铁、0.005～0.02重量份过硫酸铵进行聚合反应，聚合7h之后将所得甲基纤维素—丙烯酰胺共聚物经造粒、干燥、粉碎处理制成甲基纤维素—丙烯酰胺共聚物粉末，按1重量份甲基纤维素—丙烯酰胺共聚物粉末混入1.5重量份氨基磺酸盐甲醛聚合物、0.1重量份浓度为20％的聚羧酸系硫化剂、0.1重量份三聚氰胺甲醛缩合物。
本发明的水下灌浆用改性甲基纤维素絮凝剂，由甲基纤维素和丙烯酰胺单体进行聚合反应生成甲基纤维素—丙烯酰胺共聚物，即生成带侧链型或共聚型的带接枝丙烯酰胺的改性甲基纤维素水溶性聚合物，其分子量在10万左右。在制造中使用的过硫酸钾、二价铁离子化合物氯化亚铁、过硫酸铵用于甲基纤维素接枝丙烯酰胺单体的引发剂，通入氮气以驱除聚合反应体系中溶解的氧气。使用的氨基磺酸盐甲醛缩合物、聚羧酸系硫化剂、三聚氰胺甲醛缩合物，有助于提高水下灌浆拌合物的抗分散能力，以及提高灌浆拌和物的流动性、减少用水量、提高灌浆拌和物的硬化强度。
本发明与现有技术相比的有益效果1、本发明的水下灌浆用改性甲基纤维素絮凝剂，可使水下灌浆拌和物具有优良的抗分散性、粘稠性、高塑性、自流平性和泌水性，可减小水下灌浆拌和物浇注时的水质污染，对狭小间隙浇注具有优良的填充性，可降低因灌浆拌和物分散造成的硬化强度的损失，并可提高灌浆硬化物与钢筋的粘结力。可应用于高层建筑物基础的水下灌浆工程、江湖河海的护坡工程、大坝基础被水淘空部位的修复工程、桥梁基础沉井的封底工程以及水下钢结构物的防腐工程。
2、本发明的水下灌浆用改性甲基纤维素絮凝剂，可使水下灌浆拌和物在水流速度等于0.5m/s、水下灌浆浇注的脱水高度等于2.0m的工况下施工。
3、本发明的水下灌浆用改性甲基纤维素絮凝剂的制造方法，工艺简单、成本较低、与市售的水下不分散混凝土絮凝剂的成本相比约低25％。
具体实施例方式
1水下灌浆用改性甲基纤维素絮凝剂的制造方法-1。在聚乙烯塑料袋中加入1重量份甲基纤维素、1重量份丙烯酰胺单体，再加入5～8重量份去离子水、将上述混合物加热至35℃、在塑料袋内通入氮气20min，之后在塑料袋内再加入0.016重量份过硫酸钾、0.016重量份氯化亚铁、0.01重量份过硫酸铵，进行聚合反应，聚合7h之后将所得甲基纤维素—丙烯酰胺共聚物经造粒、干燥、粉碎处理制成甲基纤维素—丙烯酰胺共聚物粉末，即改性甲基纤维素絮凝剂-1。
具体实施例方式
2本发明的水下灌浆用改性甲基纤维素絮凝剂的制造方法-2。在与实施例1相同的制造方法所制成的甲基纤维素—丙烯酰胺共聚物粉末中按其1重量份混合1.5重量份的氨基磺酸盐缩合物粉末、0.1重量份浓度为20％的聚羧酸系硫化剂、0.1重量份三聚氰胺甲醛缩合物，制成改性甲基纤维素絮凝剂-2。
具体实施例方式
3作为对比例采用市售的甲基纤维素絮凝剂。
具体实施例方式
1和具体实施方式
2制成的改性甲基纤维素絮凝剂1和2以及用于对比的具体实施方式
3的甲基纤维素絮凝剂所配制的水下灌浆拌和物的性能试验列于表1、表2，表1为水下灌浆拌和物的塌落度试验，表2为水下灌浆拌和物的抗压强度试验，其中水下灌浆拌和物按重量份的配合比如下水泥∶水∶砂∶石∶絮凝剂＝1∶0.44∶1.5∶2.3∶0.03表1 水下灌浆拌和物的坍落度试验
表2 水下灌浆拌和物的抗压强度试验
权利要求
1.一种水下灌浆用改性甲基纤维素絮凝剂，其特征是含有由1重量份甲基纤维素、1重量份丙烯酰胺单体，再加入5～8重量份去离子水，将其加热至35℃，通入氮气20min之后加入0.005～0.02重量份过硫酸钾、0.005～0.02重量份氯化亚铁、0.005～0.02重量份过硫酸铵，进行聚合反应，聚合7h之后将所得的甲基纤维素-丙烯酰胺共聚物经造粒、干燥、粉碎处理所制成的甲基纤维素-丙烯酰胺共聚物粉末。
2.根据权利要求1所述的水下灌浆用改性甲基纤维素絮凝剂，其特征是含有由1重量份甲基纤维素、1重量份丙烯酰胺单体，再加入5重量份去离子水，将其加热至35℃，通入氮气20min，之后加入0.016重量份过硫酸钾、0.016重量份氯化亚铁，0.01重量份过硫酸铵进行聚合反应，聚合7h之后将所得甲基纤维素-丙烯酰胺共聚物经造粒、干燥、粉碎处理所制成的甲基纤维素-丙烯酰胺共聚物粉末。
3.根据权利要求2所述的水下灌浆用改性甲基纤维素絮凝剂，其特征是含有按1重量份甲基纤维素-丙烯酰胺共聚物粉末计混合的1.5重量份氨基磺酸盐甲醛缩合物粉末、0.1重量份浓度为20％的聚羧酸系硫化剂、0.1重量份三聚氰胺甲醛缩合物粉末。
4.一种水下灌浆用改性甲基纤维素絮凝剂的制造方法，其特征是在1重量份甲基纤维素中加入1重量份丙烯酰胺单体中，再加入5～8重量份去离子水，将其加热至35℃，通入氮气20min，之后加入0.005～0.02重量份过硫酸钾、0.005～0.02重量份氯化亚铁、0.005～0.02重量份过硫酸铵进行聚合反应，聚合7h之后将所得甲基纤维素-丙烯酰胺共聚物经造粒、干燥、粉碎处理制成甲基纤维素-丙烯酰胺共聚物粉末，按1重量份甲基纤维素-丙烯酰胺共聚物粉末混入1.5重量份氨基磺酸盐甲醛聚合物、0.1重量份浓度为20％的聚羧酸系硫化剂、0.1重量份三聚氰胺甲醛缩合物。
全文摘要
本发明涉及一种水下灌浆用改性甲基纤维素絮凝剂及制造方法，用于水下浇注砂浆、净浆及混凝土。由甲基纤维素与丙烯酰胺单体经通入氮气、加入过硫酸钾、氯化亚铁或过硫酸铵进行聚合制成甲基纤维素一丙烯酰胺共聚物或再混合氨基磺酸盐甲醛缩合物、聚羧酸系硫化剂、三聚氰胺甲醛缩合物，制成改性甲基纤维素絮凝剂，可使水下灌浆拌和物具有优良的抗分散性，可减少施工的水质污染，降低因灌浆拌和物分散造成的强度损失。
文档编号C04B24/38GK1911850SQ20051009015
公开日2007年2月14日 申请日期2005年8月11日 优先权日2005年8月11日
发明者张长民, 林鲜, 周伟, 丁新龙, 许海彬 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团工程技术研究院