[发明专利]一种无碱液体速凝剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种无碱液体速凝剂及其制备方法和应用，按质量百分数计，该无碱液体速凝剂的原料包括以下组分：硫酸铝：45％～55％，纳米氧化铝：5％～10％，氢氟酸：5％～10％，增溶组分：3％～7％，氟硅酸盐：2％～6％，早强组分：1％～4％，稳定组分：0.5～1％，水：20～32％。本发明的无碱液体速凝剂以硫酸铝为主要原料，配以纳米氧化铝、氢氟酸、增溶组分、氟硅酸盐、早强组分、稳定组分，使其具有良好的促凝效果、长期稳定性和较低的回弹率，其在7％的掺量下，各项性能均已达到标准JC477‑2005《喷射混凝土用速凝剂》对一等品速凝剂的要求，且本发明的无碱液体速凝剂可大大提高混凝土的早期强度，并可使后期强度具有较高的强度保留率。

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂技术领域，特别涉及一种无碱液体速凝剂及其制备方法和应用。

背景技术

进入新世纪以来，基础设施建设大力展开，随着铁路、公路、城市轨道交通等交通设施的建设，大量的工程建设对喷射混凝土的需求量逐渐加大。作为一种具有特殊功能的特种混凝土施工作业方式，喷射混凝土在隧道建设，矿井加固等方面的应用巨大。因此，对喷射混凝土速凝剂的性能也提出了更高的要求。作为能够加速水泥水化，降低喷射混凝土回弹量的重要组分，速凝剂对喷射混凝土的施工具有重要影响。将无碱液体速凝剂加在喷射混凝土中不仅可以加快水泥的凝结和硬化速度，提高早期强度，后期强度影响较小，甚至不降低，而且大幅度提高混凝土及砂浆的粘聚性和粘接强度、降低回弹率，有效的降低了回弹造成的材料损失，提高了经济效益，并降低了空气中的碱性水泥粉尘,保护了环境、加快了施工进度。然而，无碱液体速凝剂依然面临着掺量高、回弹量大等问题，部分无碱液体速凝剂制备成本高，稳定性差等不利因素，也制约着无碱液体速凝剂在喷射混凝土中的推广应用。

为此，研制一种在低掺量下即具有回弹量小、性能稳定，且制备成本低的新型液体速凝剂已成当务之急。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种无碱液体速凝剂，以解决现有无碱液体速凝剂回弹量大、稳定性差、制备成本高的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种无碱液体速凝剂，按质量百分数计，所述无碱液体速凝剂的原料包括以下组分：硫酸铝：45％～55％，纳米氧化铝：5％～10％，氢氟酸：5％～10％，增溶组分：3％～7％，氟硅酸盐：2％～6％，早强组分：1％～4％，稳定组分：0.5～1％，水：20～32％。

可选地，所述硫酸铝的细度为10～200目，且所述硫酸铝含14～18个结晶水。

可选地，所述纳米氧化铝为γ型氧化铝，且所述纳米氧化铝的粒径小于500nm。

可选地，所述增溶组分为醇胺类有机物与尿素的混合物；所述醇胺类有机物与所述尿素的质量比为(8～10)∶2，且所述醇胺类有机物为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或多种。

可选地，所述氟硅酸盐为氟硅酸钠、氟硅酸镁、氟硅酸铝中的一种。

可选地，所述早强组分为三异丙醇胺、甲酸钙的一种或多种。

可选地，所述稳定组分为阴离子型聚丙烯酰胺；所述阴离子型聚丙烯酰胺的分子量为100～200万。

本发明的第二目的在于提供一种制备上述无碱液体速凝剂的方法，该制备方法包括以下步骤：

1)将所述水加热，然后，将所述硫酸铝加入到所述水中，溶解，得到硫酸铝溶液；

2)向所述硫酸铝溶液中加入所述纳米氧化铝和所述氢氟酸，保温第一预设时间，再加入所述氟硅酸盐和所述早强组分，继续保温第二预设时间，然后，加入所述增稠组分，继续保温第三预设时间，得到无碱液体速凝剂。