[发明专利]一种增强型无碱液体速凝剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种增强型无碱液体速凝剂的制备方法，在搅拌状态下，在底水中依次缓慢投入微米级氢氧化铝和无铁硫酸铝，持续搅拌；在保持搅拌状态下，缓慢加入无机酸，调节PH值为3.0～4.0；加入后确保速凝剂体系稳定清澈，随后依次加入硅酸镁和丙烯酸钙，持续搅拌；加入分散剂和早强剂，搅拌即得增强型无碱液体速凝剂。本发明合成采用超细粉磨过的微米级氢氧化铝，水泥速凝高效率，提高了混凝土1天强度，同时也保证了后期强度不损失。整个制备过程通过化学反应放热促进产物生成，无需外部热源，节能环保，产品质量稳定，实用性显著。

技术领域

本发明涉及一种增强型无碱液体速凝剂的制备方法，广泛适应于隧道喷射混凝土的情况，属于混凝土外加剂领域。

背景技术

速凝剂是一种能使喷射混凝土短时间内迅速凝结硬化的混凝土外加剂，因施工工艺不同催生出了不同类型速凝剂产品。喷射混凝土技术分为干喷技术和湿喷技术，相对应的产品分别是粉剂速凝剂和液体速凝剂。相比而言，湿喷技术能够提高喷射混凝土均匀性、准确控制水灰比、降低回弹量提高生产效率，并能极大地降低施工区间粉尘的浓度，从而最大程度地减少对工人身体造成的伤害。随着湿喷混凝土在隧道建设中所占比重越来越大，对优质液体速凝剂的需求量也会越来越大。

目前液体速凝剂主要分为有碱液体速凝剂和无碱液体速凝剂。有碱液体速凝剂含有大量的碱性物质，能极大的提高喷射混凝土1天强度，但碱性物质的引入会对混凝土造成碱骨料破坏作用，进而降低了混凝土结构的耐久性，混凝土后期强度也因为有碱速凝剂的掺入出现大幅度降低。无碱速凝剂对混凝土的后期强度无负面影响，还能改善混凝土的耐久性能，是一种性能相对优良的速凝剂，但目前市面上的无碱速凝剂存在掺量大、稳定性差、1天强度较低等问题。

无碱液体速凝剂电离出的Al³⁺、SO₄^2-和C₃S溶解出的Ca²⁺快速反应生成AFt晶体，由于液相中Ca²⁺被迅速结合，C₃S水化生成的C-S-H凝胶的C/S比较小，具有良好的渗透性，水能够透过C-S-H凝胶逐渐向C₃S内部扩散，同时C₃S内部的Ca²⁺也可以向外扩散进入液相，进而阻止了C₃S诱导期出现，最终实现了浆体快速凝结。

CN107857501A公开了一种含促凝早强剂有机胺类物质的无碱速凝剂及其制备方法，配比为硫酸铝35％～50％、硫酸镁3％～15％、氟化钠0～15％、有机胺类物质0.125％～0.5％、增稠剂1％～5％、稳定剂1％～5％、余量为水，且各组分之和为100％；所述有机胺类物质为三异丙醇胺、二乙醇单异丙醇胺、以及四羟乙基乙二胺中的任一种。

CN101423356A公开了一种喷射混凝土用环保型无碱液体速凝剂及其制备方法。无碱液体速凝剂由硫酸铝、氟化钠、三乙醇胺以及聚丙烯酰胺组成的淡绿色粘稠液体。

CN103396027A公开了一种新型无碱液体速凝剂的制备方法，该速凝剂的成分和配比是：硫酸铝30～50％，柠檬酸铝10～20％，羟基羧酸2～10％，20％浓度的氨水5～10％，丙烯酰胺0.01～0.05％，其余为水。将上述原材料按照不同的投料顺序投入反应釜，在60～80℃下加热、搅拌均匀，冷却后形成无色或淡绿色粘稠液体。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种具有高活性、高稳定性且掺量较低、1天强度较高的增强型无碱液体速凝剂的制备方法。

本发明一种增强型无碱液体速凝剂的制备方法，其组份按重量百分比为：无铁硫酸铝35-40％，硅酸镁5-10％，微米级氢氧化铝3-5％，丙烯酸钙1-3％，无机酸5-10％，分散剂0.5-1％，早强剂1-2％，水30-40％；各组分之和为100％。

采用上述材料制备的具体步骤如下：