[发明专利]喷射混凝土用无碱液体速凝剂的制作方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种喷射混凝土用碱液体速凝剂的制作方法。

背景技术

速凝剂是能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂，广泛应用于地下工程、矿山工程、堤坝边坡加固以及抢险等工程中，是喷射混凝土不可缺少的外加剂之一。传统速凝剂主要通过水解得到的强碱加速水泥水化速度，并激发水泥中混合材的活性，从而促使混凝土快速凝结硬化。然而，高碱速凝剂对施工人员身体腐蚀性损伤较大，且强碱特性极易导致碱骨料反应，严重影响到混凝土的后期强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种喷射混凝土用无碱液体速凝剂，既能满足湿喷混凝土的速凝要求，又可实现绿色环保无污染施工，在保证喷射混凝土质量稳定的同时，能最大程度降低速凝剂对混凝土后期强度的不利影响。

为了达到上述设计目的，本发明采用的技术方案如下：

一种无碱液体速凝剂的制作方法，步骤如下：

1）将40-45%硫酸铝、2-4%氟硅酸镁和45-50%水加入带有温度控制器、搅拌器的容器中，边搅拌边加热至60-70℃，保温至原料全部溶解；

2）加入1-2%β-羟基丁酸，反应2h，再加入0.5-3%聚丙烯酰胺，反应30min，再加入0.01-0.03%高分子增黏剂，1-2%氨基高效减水剂，反应30min，冷却，得到黄色透明无碱液体速凝剂。

作为优选，步骤1）中硫酸铝为42%、氟硅酸镁为3%、水为46%，加热温度为64℃。

作为优选，步骤2）中β-羟基丁酸为1%，聚丙烯酰胺为1%，高分子增黏剂为0.02%，氨基高效减水剂为2%。

水泥中加入硫酸铝后，其与水泥水化生成的Ca（OH）₂进行反应，生成二水石膏CaSO₄·2H₂O和微细针柱状的钙矾石晶体，这些新生晶体不断生长、发展，在水泥颗粒间交叉连接生成网络状的结构而速凝。在反应过程中加速了C3S的水化，从而导致水泥迅速凝结，提高了早期强度。反应方程式如下：

Al₂（SO4）₃+6Ca（OH）₂+25H2O→C3A·3CaSO₄·31H₂O

在水泥、速凝剂、水反应体系中电离出SO42-离子，由于阳离子Al3+能加速C-S-H凝胶体粒子的凝聚作用，加速了C₃A及C₃S的水化反应，由此产生了促凝和早强作用。

有益效果：无碱液体速凝剂与不同水泥的适应性好，可用于不同水泥品种的喷射施工。无碱液体速凝剂与高效减水剂适应性良好，适当提高速凝剂掺量或降低水灰比都能使凝结时间满足施工要求。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行说明。

一种无碱液体速凝剂的制作方法，步骤如下：

1）将42%硫酸铝、3%氟硅酸镁和46%水加入带有温度控制器、搅拌器的容器中，边搅拌边加热至64℃，保温至原料全部溶解；

2）加入1%的β-羟基丁酸，反应2h，再加入1%聚丙烯酰胺，反应30min，再加入0.02%高分子增黏剂，2%氨基高效减水剂，反应30min，冷却，得到黄色透明无碱液体速凝剂。

以基准水泥为胶凝材料，考察了速凝剂掺量对水泥性能的影响，测试结果见下表。

注：速凝剂掺量按占基准水泥质量计；测凝结时间用净浆水灰比为0.4，测抗压强度用胶砂水灰比为0.5。