[发明专利]一种无碱速凝剂及制备方法

说明书

本发明提出一种无碱速凝剂及制备方法，所述无碱速凝剂包括的材料及其质量百分比为：水，30％‑38％；硫酸铝，50％‑65％；醇胺，3％‑3.3％；白炭黑，0.7％‑0.9％；pH调节剂，0.35％‑0.45％。所述无碱速凝剂的制备方法，包括步骤S10：将醇胺、白炭黑、蒸馏水置于烧瓶中搅拌均匀；S20：升温至60℃‑65℃，加入硫酸铝；S30：停止加热并搅拌4.5h‑5.5h，形成均匀乳液；S40：加入pH调节剂调节PH至2‑4，静置，获得无碱速凝剂。本发明提出的无碱速凝剂的硫酸铝溶解度大，速凝效果良好，材料成本低，性价比高，且性能较为优良，稳定。

技术领域

本发明涉及一种无碱速凝剂及制备方法。

背景技术

速凝剂是一种应用于喷射混凝土的外加剂，能显著缩短混凝土凝结硬化时间，其主要用于公路、铁路、桥梁、矿山、井巷、隧道、国防、水利等工程的喷射混凝土施工及防漏堵漏，还有地面混凝土快速施工和混凝土紧急抢险工程。

速凝剂按照产品形态分为液体和固体，按照碱含量分为有碱和无碱，其中无碱液体速凝剂具有碱含量低、绿色环保、无粉尘污染的优点，能有效的减小对施工人员的腐蚀伤害，并且不会引起碱骨料反应问题，具有施工效率高、回弹强度高等优点。因此研究制备一种具有应用价值的无碱液态速凝剂是非常具有市场前景的。

速凝剂的作用机理是能够加速水泥中C₃A和C₃S的水化，从而达到混凝土快速硬化效果。硫酸铝液体速凝剂提供的SO₄^2-与水泥液相中的Ca²⁺反应生成细度更大的石膏，与C₃A反应生成的大量钙矾石相互穿插、搭接成网络状结构，由于钙矾石的形成过程消耗了大量的Ca²⁺，而破坏了C₃S水化时周围形成的较致密的保护膜层，使C₃S表面的双电层结构难以形成，致使C₃S诱导期缩短或消失，促进了C₃S的水化及早期强度的发展，使水泥出现速凝现象。

现在市面上的无碱液体速凝剂体系主要为：氟铝酸盐体系、硫铝酸盐体系以及其他铝化合物体系。由于起速凝作用的主要成分硫酸铝在水中溶解度温度30度时为40.4g，导致常温下硫酸铝溶液浓度饱和时掺量较大，若浓度较大则稳定性差，极易分层。而氟铝酸盐体系则是使用对人体有害的氟化物增加硫酸铝溶解度及稳定性，所以如何稳定硫酸铝溶液状态是核心关键。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，目的一是提出一种能够稳定硫酸铝溶液状态的无碱速凝剂，目的二是提出该无碱速凝剂的制备方法。

第一方面，提出一种无碱速凝剂，包括的材料及其质量百分比为：

水，30％-38％；

硫酸铝，50％-65％；

醇胺，3％-3.3％；

白炭黑，0.7％-0.9％；

pH调节剂，0.35％-0.45％。

优选的，水：硫酸铝：醇胺：白炭黑：pH调节剂＝34.2:61.5:3.1:0.8:0.4。

优选的，所述醇胺为三乙醇胺。

优选的，所述pH调节剂为柠檬酸。

优选的，还包括乳化剂，质量百分比为0.2％-1％。

第二方面，提出一种无碱速凝剂的制备方法，包括步骤：

S10：将醇胺、白炭黑、蒸馏水置于烧瓶中搅拌均匀；

S20：升温至60℃-65℃，加入硫酸铝；

S30：停止加热并搅拌4.5h-5.5h，形成均匀乳液；