[发明专利]一种低回弹早强型液体无碱速凝剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低回弹早强型液体无碱速凝剂及其制备方法，其原料组分及其质量百分比如下：改性硫酸铝溶液60‑80％，氧化石墨烯0.5‑3％，稳定剂1‑5％，性能调节剂1‑5％，渗透剂0.5‑3％，pH缓冲剂0.1‑1％，余量为水。本发明提供的低回弹早强型液体无碱速凝剂添加到水泥混凝土中在早期混凝土强度迅速发展的同时不影响混凝土最终强度，同时还具有无碱的优点，可以大大降低产生碱‑骨料反应的影响，适应性强，对不同水泥均满足喷射混凝土施工的要求，抗低温性能好。

技术领域

本发明属于混凝土添加剂技术领域，涉及一种低回弹早强型液体无碱速凝剂及其制备方法。

背景技术

速凝剂主要用于喷射混凝土的施工，是使混凝土快速硬化凝结的外加剂，一般在隧道、涵洞、工矿建设中使用。传统速凝剂一般具有强碱性，虽然能满足喷射混凝土的使用要求，但同时也带来了很多应用问题：喷混凝土后期强度损失大，对人体具有严重的腐蚀，容易引起碱骨料反应，此外，还可能造成对环境的污染。

为克服上述缺陷，无碱液态速凝剂成为国际上速凝剂发展的主要方向，我国在速凝剂研究方面起步比较晚，尤其是无碱液态速凝剂的研究还不成熟。根据国际标准将碱含量小于1％的速凝剂称为无碱速凝剂。从目前公开的专利来看，部分专利虽名为无碱速凝剂，但其配方中引入的碱往往超过1％。山西华凯伟业科技有限公司公开了一种无碱速凝剂(专利申请号：201710101577.5)，而实际配方中碱含量最高可达13.3％。唐山市龙亿科技开发有限公司公开了一种无碱速凝剂(专利申请号：201610708544.2)，而实际配方中碱含量最高达2.95％。这是因为碱含量低容易导致混凝土凝结时间长，后期强度损失较大，因此，研制抗低温、高速凝、低掺量、无(低)腐蚀、高强度、综合性能优良、价格合理的无碱液态速凝剂具有十分重大的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种抗低温、高速凝、低掺量、无(低)腐蚀、高强度、综合性能优良、价格合理的无碱液态速凝剂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

提供一种低回弹早强型液体无碱速凝剂，其原料组分及其质量百分比如下：改性硫酸铝溶液60-80％，氧化石墨烯0.5-3％，稳定剂1-5％，性能调节剂1-5％，渗透剂0.5-3％，pH缓冲剂0.1-1％，余量为水；

所述改性硫酸铝溶液由工业硫酸铝、二乙醇胺和水在55-60℃下搅拌1-2h得到，其中工业硫酸铝、二乙醇胺和水质量百分比为：工业硫酸铝45-60％，二乙醇胺5-15％，水30-45％。

按上述方案，所述工业硫酸铝中铝含量以Al₂O₃质量计含量为16％以上。

按上述方案，所述氧化石墨烯为层数为5层以下的层状氧化石墨烯。氧化石墨烯用于提高喷射混凝土的强度。

按上述方案，所述稳定剂为乙二胺四乙酸、柠檬酸、水杨酸、磷酸中的一种或几种。稳定剂用于延长本发明的储存期限，保持分散液长期存放而不明显沉淀。

优选的是，所述稳定剂为乙二胺四乙酸/磷酸与柠檬酸/水杨酸按质量比0.5～2：1的混合物。

按上述方案，所述性能调节剂为聚丙烯酰胺与硅溶胶按质量比0.5～2：1混合搅拌得到的稳定透明溶液。所述聚丙烯酰胺数均分子量为5000-20000，优选数均分子量为10000；所述硅溶胶中二氧化硅含量为30％，胶粒粒径为10-30nm。性能调节剂用作硫酸铝的共溶剂促进形成稳定的分散液和降低喷射混凝土的回弹率。