[发明专利]一种增强型无碱速凝剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种增强型无碱速凝剂及其制备方法和应用，由以下组分制备得到：离子型氨铝配合物溶液17～24%，硫酸铝23~28%，稳定剂5～8%，增强剂12~17%，增稠剂1~3%，余量为水，总量100%；所述百分比均为质量百分比。以二乙醇单异丙醇胺为母体将硝酸铝中的铝离子与其络合形成稳定的配合物；再向含铝配合物中加入硫酸铝、稳定剂、增强剂和增稠剂组分即可得到。通过铝离子与二乙醇单异丙醇胺形成配合物，不但可以提高无碱速凝剂的稳定性还可以提高其速凝效率和对各种水泥的适应性。加入稳定剂可以保证无碱速凝剂中过饱和的铝离子不会结晶析出，而且对水泥促凝和水泥浆体早强有一定的帮助。增强剂的加入不但可以提高水泥的早后期强度而且也具有促凝的作用。

技术领域

本发明属于水泥速凝剂利用技术领域，具体涉及一种增强型无碱速凝剂及其制备方法和应用。

背景技术

喷射混凝土是一种新型混凝土施工技术，其主要方法是预先将胶凝材料、砂石等骨料、拌合水以及一定掺量的化学外加剂拌合均匀，然后将混凝土放进喷射机里，利用高压缩空气将混凝土输送到喷射机的喷头，之后在喷头处和速凝剂混合后，以较高的喷射速度喷向岩壁或其他支撑结构的表面而形成。该材料的主要用途是加固建筑结构的表面、修复因机械施工造成的表面凹层和裂缝等。目前常在矿井内壁加固、隧道的施工、道路的快速修补、其他结构的衬里以及钢结构的保护层等施工项目上开展了大量的应用。对保护施工结构安全性与稳定性，保障各个项目的顺利施工，具有十分重要的意义。

目前，湿法喷射混凝土使用的液体速凝剂主要以有碱速凝剂和无碱速凝剂为主。碱性速凝剂普遍碱含量较高，强腐蚀性易对施工人员身体造成伤害，且强碱特性极易引起碱骨料反应，使混凝土后期强度明显降低，抗渗等级下降，影响混凝土的耐久性；与碱性速凝剂相比，无碱液体速凝剂具有腐蚀性低、后期强度高、对混凝土耐久性无不良影响、能有效降低回弹和粉尘产生等特点。然而，稳定性差、成本高、掺量高、水泥适应性较差等问题限制了无碱速凝剂的推广应用。

发明内容

目的：为解决现有技术的不足，本发明提供一种增强型无碱速凝剂及其制备方法和应用。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种增强型无碱速凝剂，由以下组分制备得到：离子型氨铝配合物溶液17～24％，硫酸铝23～28％，稳定剂5～8％，增强剂12～17％，增稠剂1～3％，余量为水，总量100％；所述百分比均为质量百分比。

所述离子型氨铝配合物溶液由65质量份的纯净水，25质量份的硝酸铝，10质量份的二乙醇单异丙醇胺制备而成，制备方法包括：

按照配方比例，将65质量份的纯净水倒入容器中，加热并保持70～80摄氏度，将部分硝酸铝(优选的，先加一半以上的硝酸铝，更为优选的，先加三分之二25质量份的硝酸铝)加入容器，基本溶解后；搅拌条件下加入10质量份的二乙醇单异丙醇胺，加入完成后继续搅拌反应一段时间(优选为20分钟左右)，然后在搅拌条件下把余下的硝酸铝缓慢加入容器中继续反应直至溶液澄清透明，即得到离子型氨铝配合物溶液。

在一些实施例中，所述稳定剂为N-N-二甲基甲酰胺、N-N-二甲基乙酰胺中的一种或两种。

在一些实施例中，所述增强剂为二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺其中的一种或者几种混合。

在一些实施例中，所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素。

优选的，在一些实施例中，增强型无碱速凝剂由以下组分制备得到：离子型氨铝配合物溶液17％，硫酸铝23％，稳定剂5％，增强剂12％，增稠剂1％，余量为水，总量100％；所述百分比均为质量百分比。

或，离子型氨铝配合物溶液24％，硫酸铝28％，稳定剂8％，增强剂17％，增稠剂3％，余量为水，总量100％；所述百分比均为质量百分比。