[发明专利]一种高强型无碱液体速凝剂及其制备方法

说明书

一种高强型无碱液体速凝剂及其制备方法，所述高强型无碱液体速凝剂的原料的质量分数如下：硫酸铝：14%~30%；含氟酸：5%~10%；氢氧化铝：5%~9%；醇胺类化合物：2%~7%；有机高分子促凝成分：10%~20%；分散剂：0.5%~2%；水：余量；以上各组分质量百分比之和为100％；本发明还包括所述速凝剂的制备方法。本发明高强型无碱液体速凝剂性质稳定，速凝效果好；用于混凝土中，凝结时间短、早期强度高、后期强度保留率大、喷射回弹率低；可广泛应用于隧道、公路、铁路、矿山、地铁的支护、堵漏、修补。

技术领域

本发明涉及一种速凝剂及其制备方法，具体涉及一种无碱液体速凝剂及其制备方法。

背景技术

速凝剂是一种能够使水泥浆体、砂浆或混凝土迅速凝结硬化，而不过分影响其长期强度的化学外加剂。从速凝剂开始生产和使用以来，其凭借在速凝、早强方面的显著特点，现已成为喷射混凝土重要组成材料之一。特别是随着地下工程数量的增多、规模的宏大，速凝剂作为混凝土的组成材料，不仅越来越重要，而且在某些特定工程更是不可或缺，广泛应用于矿山井巷、隧道等工程的锚喷支护，以及堵漏与抢修等工程。

速凝剂种类繁多，根据性质与状态，大致可以分为碱性粉状、碱性液态、无碱(低碱)粉状和无碱(低碱)液态四大类速凝剂。碱性粉状速凝剂及有碱液体速凝剂在施工过程中存在以下几个问题：一，导致水泥混凝土后期强度损失较大；二，较高的含碱量，会损害施工人员的身体健康，而且由于碱含量过高会引起混凝土的碱骨料反应，从而导致混凝土强度和耐久度大幅下降；三，施工后混凝土的回弹量较大以及不利于湿法作业。无碱(低碱)粉状速凝剂虽然后期强度损失相对较小，但在使用过程普遍存在混合不均匀、粉尘大等缺陷，且受潮后会严重影响其速凝效果。无碱液体速凝剂的出现较好地解决了这些问题，具有无腐蚀、后期强度保留率高、安全无污染等优点，但现有无碱液体速凝剂普遍具有稳定性较差、酸性较强、因以铝酸盐为主的低碱速凝剂带来的混凝土后期力学性能、耐久性损失大等问题。

CN109824294A公开了一种高强稳定型液体速凝剂及其制备方法，该液体速凝剂，以重量计，至少包含以下制备原材料：氢氧化铝20～40；氨水1～10；络合增强剂5～15；稳定剂0.5～3；硅酸铝镁1～5；其余为水。该技术方案以氢氧化铝为原料提供铝离子，稳定剂由含氟化合物和丙烯酸聚合而成，其不足之处在于：氢氧化铝难溶于水，用量过多时，所得的速凝剂稳定性差，氨水气味浓重，影响施工人员身体健康，对速凝效果也有不利影响。

CN110128044A公开了一种无碱液体速凝剂制备方法，该水泥速凝剂由如下质量百分比组成：硫酸铝35～40％，含氟硅酸的磷肥生产废液25～33％，氢氧化铝12～16％，硅酸钠2～3％，其余为水，各组分之和为100％。该方案以硫酸铝和可溶性三氟化铝为主要成分，硅酸钠补充促凝效果，制备了一种无碱液体速凝剂，最终产物中含有二氧化硅，容易沉降，且硅酸钠在酸性体系中几乎不溶，所得速凝剂的稳定性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种成本低廉、稳定性好、速凝效果好的高强型无碱液体速凝剂及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：高强型无碱液体速凝剂，原料的质量分数如下：

硫酸铝：14％～30％；

含氟酸：5％～10％；

氢氧化铝：5％～9％；

醇胺类化合物：2％～7％；

有机高分子促凝成分：10％～20％；；

分散剂：0.4％～2.5％；

水：余量；

以上各组分质量百分比之和为100％。

优选地，高强型无碱液体速凝剂原料的质量分数为：

硫酸铝：15％～25％；