[发明专利]一种高强型液体速凝剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高强型液体速凝剂，组成为：聚合硫酸铝40‑50%、硫酸镁10‑15%、纳米活性氧化锌1‑2%、有机早强剂5‑8%、无机稳定剂2‑4%、有机增黏剂0‑1%，余量为水，制备方法：常温下，将水注入容器中，然后将有机早强剂加入并搅拌均匀；进而将聚合硫酸铝缓慢投入，并继续搅拌至全部溶解；然后依次加入硫酸镁、纳米活性氧化锌、无机稳定剂，搅拌溶解；最后加入有机增黏剂，搅拌至液体呈淡黄色或浅绿色，即得。本发明速凝剂能够有效改善混凝土的初、终凝时间，增强了混凝土的后期强度，显著提高了混凝土的28d抗压强度比；其生产工艺简单，易于操作，且在常温条件下完成，无需高温或加热，降低了能耗，节省了生产成本。

技术领域

本发明属于公路工程材料中的混凝土（砂浆）速凝技术领域，具体涉及一种高强型液体速凝剂及其制备方法。

背景技术

速凝剂是使水泥快速凝结硬化、提高混凝土或砂浆早期强度的外加剂，是喷射混凝土或砂浆中必不可少的添加剂。速凝剂的研制始于上世纪30年代，发展初期以碱性粉体速凝剂为主，主要成分是铝酸钠、硅酸钠和碳酸钠等。由于混凝土粘聚性差、回弹率高，粉体速凝剂存在粉尘污染大的问题，严重影响施工安全性，且后期强度和耐久性能不能有效保证，碱性粉体速凝剂的发展及应用受到了很大的限制，目前已经处于淘汰状态。

随着喷射混凝土湿喷技术的发展，开始出现液体速凝剂，液体速凝剂主要有无碱液体速凝剂和有碱液体速凝剂。国外生产的部分液体速凝剂虽然性能优异，但是价格偏高。国内研制的部分液体速凝剂可以有效避免粉体速凝剂造成的粉尘污染、混凝土分散不均匀等问题，但从速凝剂工程应用情况来看仍存在一些问题，如速凝剂碱含量高、掺量大、28d抗压强度比不合格、产品储存稳定期短、制备过程需要高温等。

现行国家标准JGJ/T 372-2016《喷射混凝土应用技术规程》和JT/T 1088-2016《公路工程喷射混凝土用速凝剂》对速凝剂产品性能和喷射混凝土应用性能提出了更高的要求，迫切需要对现有工艺技术进行改进和改良，因此研发出一种节能环保、回弹率低、高强型无氯无碱液体速凝剂，对提高喷射混凝土施工效率、保证混凝土结构耐久性具有显著的经济和社会意义。

发明内容

本发明目的之一是提供一种产品性能稳定期长、1d和28d抗压强度比高的喷射混凝土用无氯无碱液体速凝剂，本发明目的之二是提供上述喷射混凝土用无氯无碱速凝剂的生产工艺简单且易于操作的常温制备方法。

为解决以上技术问题，本发明通过以下技术方案实现：

设计一种高强型液体速凝剂，原料组成及质量百分数为：聚合硫酸铝40-50%、硫酸镁10-15%、纳米活性氧化锌1-2%、有机早强剂5-8%、无机稳定剂2-4%、有机增黏剂0-1%，余量为水。

优选的，所述聚合硫酸铝用Al2O3含量表征其纯度，要求Al2O3含量不小于17%，可以用工业无铁聚合硫酸铝和工业低铁聚合硫酸铝，使用之前先将聚合硫酸铝进行研磨，过200目的筛子，通过的粉末用于制备速凝剂。

优选的，所述硫酸镁为工业MgSO4.7H2O。

优选的，所述纳米活性氧化锌是通过间接法生产的，氧化锌有效含量不小于99.7%。

优选的，所述有机早强剂为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的至少一种。

优选的，所述无机稳定剂为氢氟酸、磷酸、硫酸中的至少一种。

优选的，所述有机增黏剂为聚丙烯酰胺、丙烯酰胺中的至少一种。

上述高强型液体速凝剂的制备方法，包括以下步骤：