[发明专利]一种速凝剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种速凝剂及其制备方法和应用。一种速凝剂，主要由水和以下质量份的原料混合而成：铝盐35～50份、硅酸盐1～3份、氟化盐3～10份、中和剂5～10份、稳定剂5～10份。本发明的速凝剂中引入铝盐、硅酸盐、氟化盐、中和剂和稳定剂，促凝效果显著，并且可明显增强速凝剂的稳定性。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种速凝剂及其制备方法和应用。

背景技术

速凝剂是掺入混凝土中能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂，主要有无机盐类和有机物类，其掺用量仅占混凝土中水泥用量2％～3％，却能使混凝土在短时间内迅速凝结，广泛应用于地下工程、矿山工程、堤坝边坡加固以及抢险等工程中，可以保证特殊施工需求，是喷射混凝土施工法中不可缺少的添加剂。

传统速凝剂按可分为粉体速凝剂和液体速凝剂两类。粉体速凝剂主要用于干法喷射混凝土，但干喷存在粉尘大、掺加不均匀和回弹高等缺点，液体速凝剂主要用于湿法喷射混凝土，湿喷由于施工环境好、回弹率低和施工质量高等优点，正逐步取代干喷工艺，特别是大型水利枢纽工程更是普遍采用湿喷工艺进行开挖支护的施工，而且由于工程耐久性指标、环保等要求的提高，目前相关部门已明确要求高速铁路建设中应使用液体无碱速凝剂，但是目前的液体无碱速凝剂的稳定性差，久置易分层，不便于运输和施工，并且影响最终混凝土的性能和使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种速凝剂，解决目前液体速凝剂稳定性差的问题。

本发明的第二个目的在于提供一种速凝剂的制备方法。

本发明的第三个目的在于提供一种速凝剂在混凝土中的应用。

为了实现上述目的，本发明的速凝剂所采用的技术方案为：

一种速凝剂，主要由水和以下质量份的原料混合而成：铝盐35～50份、硅酸盐1～3份、氟化盐3～10份、中和剂5～10份、稳定剂5～10份。

本发明的速凝剂中引入铝盐、硅酸盐、氟化盐、中和剂和稳定剂，促凝效果显著，并且可明显增强速凝剂的稳定性。

优选地，一种速凝剂，由以下质量份的原料混合而成：水21～47份、铝盐35～50份、硅酸盐1～3份、氟化盐3～10份、中和剂5～10份、稳定剂5～10份。

优选地，所述铝盐为硫酸铝和/或十八水合硫酸铝。硫酸铝的加入会提高“水泥-速凝剂-水”系统中液相中的Al³⁺、SO₄^2-和H⁺，由于水泥液相的高pH值，Al³⁺会转化成[Al(OH)₄]^-并与Ca²⁺和SO₄^2-快速反应生成棒状或针状钙矾石晶体。棒状或针状的晶体空间网络的形成，使得浆体迅速失去流动性，水泥石结构迅速致密，从而起到速凝和早强作用。

十八水合硫酸铝可以通过购买获得，也可以通过制备获得。优选地，所述十八水合硫酸铝通过制备获得，十八水合硫酸铝的制备方法包括：将氢氧化铝和硫酸溶液在90～110℃的温度下反应20～50分钟，即得。优选地，十八水合硫酸铝的制备方法包括：将氢氧化铝和硫酸溶液在90～100℃的温度下反应20～50分钟，即得。

优选地，所述硅酸盐为碱金属硅酸盐。