[发明专利]一种可用于湿喷工艺的超快凝早强型无碱粉体速凝剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种可用于湿喷工艺的超快凝早强型无碱粉体速凝剂及其制备方法和应用，原料：活性铝酸钙20.0‑30.0份、硫酸铝10.0‑15.0份、石膏7.0‑10.0份、高铝水泥30.0‑40.0份、氢氧化铝1.0‑5.0份、氧化钙1.0‑5.0份、纳米二氧化硅1.0‑5.0份、助剂0‑5.0份。与现有技术相比，本发明提速凝剂不仅可以单独应用，也可与液体速凝剂配合使用，改善了湿喷工艺不能用于软岩和涌渗水地段的缺点，大大扩宽了湿喷工艺的应用范围；其通过各组分与水泥之间的相互作用，使混凝土急凝早强，初凝时间小于30s，终凝时间小于1min，混凝土5min内强度即可达1.0MPa以上。

技术领域

本发明属于建筑工程技术领域，具体涉及一种可用于湿喷工艺的超快凝早强型无碱粉体速凝剂及其制备方法和应用，可广泛应用于隧道、矿井等各类工程的喷射混凝土中。

背景技术

近年来，我国的基础设施建设迅速发展，喷射混凝土作为一种特殊的混凝土材料，广泛应用于交通隧道、水工隧道、矿山巷道的建设，以及各种修复加固和防护抢险工程中。喷射混凝土是新奥隧道施工法的重要组成部分，也是我国大型隧道建设工程应用最普遍的施工方法。喷射混凝土中需要加入速凝剂，使混凝土快速凝结硬化，与受喷岩面牢固结合，从而达到支撑和加固的作用。

喷射混凝土的喷射方法主要有干喷和湿喷两种。湿喷工艺，尤其是在无碱液体速凝剂逐渐趋于成熟的发展后，由于具有更好的均质性和耐久性，并能有效降低回弹量和粉尘浓度，绿色环保，已成为国内外喷射混凝土技术的发展趋势。但传统的湿喷工艺只能配套应用液体速凝剂，只能适用于硬岩无水地段，局限性很大，对于喷层较厚的软岩和渗水地段不能快速成型，回弹极大，效果不佳。

传统的干喷工艺应用的粉体速凝剂碱含量较高，混凝土后期强度倒缩严重，且强度较低，一般只能达到C25混凝土，粘聚性较低，混凝土回弹量大，在施工过程中产生大量粉尘，施工5min后粉尘浓度即可达10mg/m³，严重危害施工人员健康，污染环境。但是由于其应用范围广，可以应用于软岩和渗水隧道的特点，使其在喷射混凝土中仍占有一定份额。

因此急需开发一种无碱速凝剂产品，集湿喷工艺和干喷工艺的优点于一体。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可用于湿喷工艺的超快凝早强型无碱粉体速凝剂，可以广泛应用于隧道、矿井等喷射混凝土中，改善了目前喷射混凝土施工过程中存的的各种问题，是一种应用范围广、施工性能好、粉尘小、回弹低、绿色环保无污染的喷射混凝土用速凝剂产品。

本发明另一目的在于提供一种可用于湿喷工艺的超快凝早强型无碱粉体速凝剂的制备方法。

本发明最后一个目的在于提供一种可用于湿喷工艺的超快凝早强型无碱粉体速凝剂得应用，单独用于湿喷混凝土或与液体速凝剂复配用于湿喷混凝土。

本发明具体技术方案如下：

一种可用于湿喷工艺的超快凝早强型无碱粉体速凝剂，包括以下重量份原料：

所述活性铝酸钙为超细纳米活性铝酸钙，比表面积大于4000cm²/g。

所述活性铝酸钙经1800-2000℃熔融淬冷制备而成。

所述硫酸铝为细度超过30目的工业硫酸铝或聚合硫酸铝中的一种。

所述石膏优选为半水石膏。

所述高铝水泥为CA70或CA80中的一种。

所述氢氧化铝为纳米氢氧化铝。

优选的，所述助剂质量份为1-5.0份

所述助剂包括增粘剂、早强助剂或促凝助剂中的一种或多种。

所述增粘剂为纤维素醚，乳胶粉或聚丙烯酰胺中的一种；