[发明专利]一种无碱无氟液体速凝剂及制备和应用

说明书

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种无碱无氟液体速凝剂的制备和使用方法。无碱无氟液体速凝剂由促凝组分、有机醇、醇胺、悬浮稳定剂、纳米材料、pH调节剂和水组成。本发明的有益效果是，本发明的无碱无氟液体速凝剂能有效提高喷射混凝土早期强度，缩短喷射混凝土凝结时间，减少喷射混凝土的回弹率，对环境友好，无腐蚀和污染。本发明适用于隧道、涵洞、边坡、基坑等工程的面层支护以及堵漏或抢修工程。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种应用于隧道、涵洞、边坡、基坑等工程的面层支护以及堵漏或抢修工程的无碱无氟液体速凝剂及其制备与应用。

背景技术

随着湿喷混凝土在隧道建设中所占比重越来越大，对优质液体速凝剂的需求量也会越来越大。现阶段我国无碱液体速凝剂产业处于快速发展阶段，技术尚未成熟，有许多问题亟待解决。就速凝剂而言，主要存在以下几个问题：

(1)稳定性较差，目前所研究的速凝剂普遍存在保存期限较短的问题，在短时间内出现分层现象，严重影响其使用。

(2)掺量高，为了保证混凝土凝结效果，往往会增加速凝剂掺量，这就必然导致生产成本的大幅提升，为企业生产效益带来不利影响。

(3)生产原料毒性较大，硫酸铝是目前最常用于制备速凝剂的原料，但其稳定性较低，通常生产企业会加入含氟物通过络合作用来提高其稳定性，但是往往会降低混凝土的早期强度。另外氟对人体是有害的，长期接触会导致严重疾病的产生，严重威胁施工人员的健康与安全。

(4)碱含量较高。碱含量高腐蚀性大，同时对喷射混凝土后期强度影响加大。

(5)喷射混凝土由于凝结时间长且早期强度不足，导致喷射

混凝土反弹率大，灰尘多。

因此在当前速凝剂需求量激增的背景下，研究出一种速凝效果好、早期强度高、掺量低、无碱、无氯、价格低廉、稳定性好、符合绿色发展要求的液体速凝剂是非常急迫的。

发明内容

本发明公开了一种无碱无氟液体速凝剂及制备和应用，以解决现有技术的上述以及其他潜在问题中任一问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种无碱无氟液体速凝剂的配制，所述无碱无氟液体速凝剂的各个组分为：促凝组分、有机醇、醇胺、悬浮分散剂、纳米材料、pH调节剂、水。

进一步，所述无碱无氟液体速凝剂的各个组分的重量比为：促凝组分55-60％、有机醇1-3％、醇胺2-5％、悬浮分散剂1-4％、纳米材料1-5％、pH调节剂0.2-1％，剩余为水。

所述促凝组分为硫酸铝和硫酸镁，比例关系为28:1。所述悬浮分散剂由硅酸铝镁、黄原胶、聚羧酸盐复配而成。

进一步，所述有机醇选自甲醇、乙醇、异丙醇中的至少一种；所述醇胺选自二乙醇胺、三乙醇胺中的至少一种；所述纳米材料选自纳米二氧化硅、纳米氢氧化铝中的至少一种；所述pH调节剂选自浓硫酸。

本发明的另一目的是提供一种上述的无碱无氟液体速凝剂的制备工艺，所述工艺具体包括以下步骤：

S1)按照设计成分分别称取各个组分，备用；

S2)将S1)中醇胺、有机醇与水进行搅拌混合,得到混合溶液；

S3)将S2)中混合液加热至50-60℃，加入聚合硫酸铝与硫酸镁混合研磨所制得的混合材料并恒温搅拌至溶液透明；

S4)向S3)中所得溶液中加入其他组份，等待最后的组分充分溶解，停止搅拌静待配置的无碱无氟液体速凝剂溶液自然冷却，装瓶放置在干燥的环境下等待使用。最终得到所述无碱无氟液体速凝剂。