[发明专利]一种基于合成聚合硫酸铝无碱液体速凝剂

说明书

本发明公开了合成聚合硫酸铝的方法，并公开了基于合成聚合硫酸铝无碱液体速凝剂的制备方法。所述的无碱速凝剂由氨水中和硫酸铝溶液制得活性氢氧化铝凝胶，将活性氢氧化铝过滤、烘干、磨细成粉后加入硫酸铝溶液中即制得聚合硫酸铝。本无碱速凝剂的配比为：聚合硫酸铝45％～55％，无机酸0～5％，稳定剂0～2％，有机早强剂0～2％，有机增粘剂0～2％，余量为水。该速凝剂在较低掺量情况下，水泥凝结时间和胶砂强度即可满足JC 477‑2005喷射混凝土用速凝剂一等品要求，同时该速凝剂为无碱液体速凝剂可以有效避免碱含量过高带来的不利影响。该速凝剂的水泥品种适应性良好。

技术领域

本发明属于混凝土外加剂领域。涉及了一种用于喷射混凝土的一种基于合成聚合硫酸铝新型无碱液体速凝剂的制备方法。

背景技术

速凝剂是喷射混凝土中必不可少的组分，混凝土速凝剂的研制始于二十世纪三十年代。速凝剂在发展初期主要是粉末状速凝剂，粉末速凝剂在干喷施工过程中容易造成粉尘污染，污染环境，混凝土分散不均匀，能耗大等缺点，同时在施工过程中对施工人员的身体有一定程度的伤害。上世纪七八十年代，随着喷射混凝土湿喷技术的发展国际上开始出现液体速凝剂，液体速凝剂可以有效避免粉体速凝剂造成的粉尘污染、混凝土分散不均等问题。

传统的速凝剂常见的化学主要组分有：1)以硅酸钠盐为基础成分，如水玻璃，改性硅酸钠；2)以铝酸盐为基础成分，如铝酸钠、铝酸钾和硫酸铝；3)碳酸盐或氢氧化物为基础成分，如碳酸钠、氢氧化钠。

在速凝剂研究早期，无论是粉末速凝剂还是液体速凝剂，存在的问题是速凝剂的碱含量普遍较高。速凝剂中碱含量较高易引起以下问题：1)增加碱—骨料发生的风险；2)pH过高腐蚀皮肤；3)喷射混凝土后期强度大幅度降低。据欧洲标准EN934-5中无碱速凝剂是指(Na2O+0.658K2O)含量占速凝剂总质量的1％以下。无碱液体速凝剂具有许多优势，因此研制低碱速凝剂已成为业界研究的方向和重点。

发明内容

本发明的目的是为了避免高碱液体速凝剂掺量较高、试件后期强度损失大、增加碱-骨料发生风险的等问题，提供了一种基于合成聚合硫酸铝新型无碱液体速凝剂的制备方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种基于合成聚合硫酸铝新型无碱液体速凝剂，其特征在于：其各组分配比如下(质量分数)：

聚合硫酸铝为35～45％，无机酸0～5％，稳定剂0～2％，有机早强剂0～2％，有机增粘剂0～2％，余量为水；

所述聚合硫酸铝分子式为[Al(OH)x(SO4)y·(H2O)z]m，m代表聚合度；所述聚合硫酸铝通过活性氢氧化铝与硫酸铝溶液反应聚合而成。

一种基于合成聚合硫酸铝新型无碱液体速凝剂，其特征在于：各组分按质量分数配比优选如下：

聚合硫酸铝优选掺量为40～45％，无机酸3～5％，稳定剂0～1％，有机早强剂0～1％，有机增粘剂0～1％，余量为水；

所述聚合硫酸铝分子式为[Al(OH)x(SO4)y·(H2O)z]m，m代表聚合度；所述聚合硫酸铝通过活性氢氧化铝与硫酸铝溶液反应聚合而成。