[发明专利]喷射混凝土用低回弹液体速凝剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土外加剂，特别是一种喷射混凝土用低回弹液体速凝剂，属于建筑材料技术领域，所制得的速凝剂适用于湿法喷射混凝土，应用于矿山、隧道等地下工程建设的喷射混凝土的施工中。本发明还涉及所述喷射混凝土用低回弹液体速凝剂的制备方法。

背景技术

速凝剂分为粉体和液体两种，其中粉体速凝剂，施工作业环境差，对工人身体伤害大，干喷工艺不易于控制。因此，其现在逐步被液体速凝剂取代。液体速凝剂主要包括碱性液体速凝剂和无碱液体速凝剂。无碱液体速凝剂的主要组分为硫铝酸盐及防水解的有机物或者无机稳定剂，市场价格较为昂贵、掺量较大(6％～10％)，1d强度较低，因而影响其广泛使用，例如CN1407954A公开了一种混凝土速凝剂的制备方法及用该方法制备的速凝剂,为一种用于喷射混凝土的非碱性速凝剂，其制备是通过将硫酸铝溶于水，并将无定形氢氧化铝溶于可选地含有胺的水中，并可选地添加至少一种选自羟基羧酸和磷酸以及其非碱性盐的稳定剂，和至少一种消泡剂。具体是将硫酸铝和无定形氢氧化铝溶于含有胺的水中，添加一种非碱性盐的稳定剂合成的无碱液体速凝剂对波特兰水泥的掺量为7％。

传统的铝酸盐液体速凝剂体系组分较单一，主要通过促进水泥中的铝酸盐矿物的水化使水泥快速凝结。对于矿物掺合料较多的水泥，当铝酸三钙含量相对较低，其促凝效果难以满足相关的要求，因此表现为水泥适应性差，限制其大规模的应用。如美国专利US4046584公开了一种液体速凝剂，是铝酸盐复合速凝剂，虽然改善了容易沉淀的现象，但其水泥适应性较差，其中还添加了共聚物进对其改性，凝剂的成本增高，不利于控制成本。

目前速凝剂对于水泥适应性差，国内研究人员主要集中在加入硅酸盐和碳酸盐复合改性上，例如CN101659527 A公开了一种改性铝酸盐低碱液体速凝剂，采用如下步骤制备而成：1)改性剂的制备：该改性剂由以下原材料按重量比例制备而成：硅酸盐，10～40％；碳酸盐，5～20％；其余为水；2)碱金属铝酸盐溶液的制备该碱金属铝酸盐溶液由下列原材料比例制备而成：碱金属氢氧化物，20～35％；氢氧化铝，30～45％；其余为水；3)速凝剂的调配将步骤1)制得的改性剂以滴加的方式加入到步骤2)制得的碱金属铝酸盐溶液，并进行剪切搅拌；改性剂与铝酸盐溶液的质量比例为：1∶5.5～1∶7；滴加时需加入水，使形成的凝胶溶解，水的加入量为改性剂重量的3.4～6倍。其制备工艺步骤较为繁琐，当然控制工艺要求也就相对复杂。但是在加入硅酸钠的情况下，黏度都会提高且有沉淀的析出，这不利于控制喷射施工，降低黏度是有必要的，这也是研究人员应该关注的问题之一。