[发明专利]一种绿色环保稳定型无碱液体速凝剂及其制备方法与应用

说明书

一种绿色环保稳定型无碱液体速凝剂及其制备方法与应用，该绿色环保稳定型无碱液体速凝剂由以下原料制成：聚合硫酸铝溶液、酸性硅溶胶分散液、元明粉、甲酸钙、早强促凝成分、分散剂和水。其制备方法包括以下步骤：（1）将聚合硫酸铝溶液和酸性硅溶胶分散液混合，搅拌，得反应液；（2）向步骤（1）所得的反应液中加入元明粉、甲酸钙、早强促凝成分和分散剂，在40～50℃保温反应1.5~3h，然后加水混合均匀，即得绿色环保稳定型无碱液体速凝剂。本发明绿色环保稳定型无碱液体速凝剂对环境友好，稳定性好，生产成本低，速凝效果好，制备方法简单。

技术领域

本发明涉及一种速凝剂及其制备方法与应用，尤其涉及一种绿色环保稳定型无碱液体速凝剂及其制备方法与应用。

背景技术

速凝剂是使水泥快速凝结硬化的外加剂，主要用于喷射混凝土。在隧道、地下矿井等工程施工中，喷射混凝土具有普通混凝土无可比拟的优越性，已经成为此类工程的必需材料。速凝剂的作用是加快喷射混凝土的凝结硬化，提高其早期强度，为快速施工奠定基础。

速凝剂主要分为碱性粉状速凝剂、碱液体速凝剂和无碱液体速凝剂。通常将碱含量低于1％的速凝剂称为无碱速凝剂，有碱速凝剂的碱含量一般在18％以上，低碱速凝剂的碱含量大部分超过6％，某些无碱速凝剂由于配方中引入了钠、钾离子，其实际碱含量往往高于1％。碱性粉状速凝剂及有碱液体速凝剂在施工过程中存在混凝土后期强度损失严重，强度和耐久度大幅下降，混凝土回弹量较大，不利于湿法作业等问题。高碱含量的速凝剂掺入混凝土中会影响混凝土的后期强度，28d强度比较低，降低了混凝土结构的耐久性，不利于工程质量的控制。以铝酸盐为主的低碱速凝剂更是会使混凝土的后期力学性能变差，耐久性变差。

现有无碱液体速凝剂普遍存在稳定性较差，酸性较强，含有毒性或腐蚀性较高的物质(如氢氟酸、硅氟酸等)，一部分的相关性能指标不满足国家相关标准，价格昂贵，不易运输，且容易产生二次污染等问题。

CN108975752A公开了一种环保无碱液体速凝剂，所述液体速凝剂由硫酸铝、丙烯酰胺、偏磷酸钠、不饱和醋酸酐、一元不饱和端羟基聚醚、链烷醇胺、皂角乙醇提取液、引发剂、聚醚多元醇组成。该无碱液体速凝剂以硫酸铝和皂角乙醇提取液作为主要速凝成分，生产工艺复杂难控制，产品性能不稳定，生产成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种对环境友好，稳定性好，生产成本低和速凝效果好的绿色环保稳定型无碱液体速凝剂。

本发明进一步要解决的技术问题是，提供一种操作简便的绿色环保稳定型无碱液体速凝剂的制备方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种绿色环保稳定型无碱液体速凝剂，由以下原料制成：聚合硫酸铝溶液、酸性硅溶胶分散液、元明粉、甲酸钙、早强促凝成分、分散剂和水。

进一步，所述原料的重量百分配比为：聚合硫酸铝溶液40～50wt％、1酸性硅溶胶分散液0～20wt％、元明粉3～5wt％、甲酸钙3～5wt％、早强促凝成分3～5wt％、分散剂0.5～2wt％，其余为水。

进一步，所述聚合硫酸铝溶液的Al₂O₃含量为16.0％，pH值为4.1～4.2。

进一步，所述酸性硅溶胶分散液为单晶硅型酸性硅溶胶分散液，SiO₂含量为20～50wt％，密度为1.1～1.3g/cm³，pH值为2～4。

进一步，所述聚合硫酸铝溶液与酸性硅溶胶分散液的质量比为2.5～4.0:1。

进一步，所述早强促凝成分为二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺和二乙醇单异丙醇胺的一种或几种。

进一步，所述分散剂为水合硅酸镁、聚乙二醇或聚丙烯酰胺。