[发明专利]一种无碱液体速凝剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及建筑材料技术领域，具体公开一种无碱液体速凝剂及其制备方法和应用。所述无碱液体速凝剂包括以下质量份数的组分：乳液10‑25份，速凝增强剂20‑40份，偏铝酸钠10‑20份，磷酸氢二钠3‑15份，聚合硅酸铝铁5‑10份，椰油烷酰胺3‑7份，悬浮稳定剂1‑5份，缓冲溶液5‑10份，加水补足至120‑150份。本发明提供的无碱液体速凝剂在不同水泥种类条件下，所配制的混凝土的坍落度保持能力良好、敏感性较低，同时速凝剂添加量少，速凝效果优异，具有优良的适应性和稳定性。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种无碱液体速凝剂及其制备方法和应用。

背景技术

混凝土速凝剂是一种能促进水泥或混凝土快速凝结、硬化，并在短时间内产生一定强度的外加剂。混凝土速凝剂多用于喷射混凝土中，在隧道等工程堵漏和抢修等方面得到了广泛应用，对混凝土的快速凝结和强度起着核心作用，成为现代喷射混凝土必不可少的外加剂。

与碱性速凝剂相比，无碱液体速凝剂具有后期强度高、对混凝土耐久性无不良影响、能有效降低回弹等优点，但是无碱液体速凝剂存在稳定性差，掺量高，与水泥、矿物掺和料适应性不好，易离析或坍落度损失较大等敏感性问题，无法满足大型工程设计要求。因此，提高无碱液体速凝剂的适应性，降低敏感性，使其更好地适用于不同类型的水泥、其他混凝土外加剂、掺合料、施工环境条件等，并保证其促凝效果以及混凝土的强度，在大型工程设计领域具有重要的意义。

发明内容

针对现有无碱液体速凝剂存在的上述问题，本发明提供一种无碱液体速凝剂及其制备方法和应用，该无碱液体速凝剂在不同水泥种类条件下，具有掺量低，与水泥、矿物掺和料相容性好，所配制的混凝土的坍落度保持能力良好，敏感性较低，速凝效果好的优点，其能在较低掺量下加快水泥凝结和硬化，能全面满足湿喷混凝土的性能要求。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种无碱液体速凝剂，包括以下质量份数的组分：

乳液10-25份，速凝增强剂20-40份，偏铝酸钠10-20份，磷酸氢二钠3-15份，聚合硅酸铝铁5-10份，椰油烷酰胺3-7份，悬浮稳定剂1-5份，缓冲溶液5-10份，加水补足至120-150份；

所述乳液的制备方法包括：

a、将含不饱和羧酸酯基团的聚醚或多羟基化合物与含有芳香环结构的酸酐混合，在氮气保护下，升温至50℃-60℃，加入超强酸催化剂，再升温至70-90℃，搅拌反应，冷却后得到不饱和聚醚或聚酯酰基化物；

b、向所述不饱和聚醚或聚酯酰基化物中加入不饱和功能小单体和巯基丙醇，同时滴加过硫酸钠水溶液，在40-50℃下反应，反应完成后冷却，调节pH值至6-7，加水稀释，搅拌均匀后即得所述乳液。

相对于现有技术，本发明提供的无碱液体速凝剂采用特定的制备方法制得，乳液中选用含不饱和羧酸酯基团的聚醚或多羟基化合物，与含有芳香环结构的酸酐进行酯化反应，再与不饱和功能小单体进行共聚，其中的羧基、酯基、酰胺基团和芳香环结构，在与混凝土拌合初期，由于羧基、磺酸基与混凝土颗粒间的负电斥力作用，加上芳环、羧酸苯甲酸酯侧链的空间位阻效应，可使无碱液体速凝剂不易受水泥颗粒、掺和料结构变化的影响，并能保持较高的混凝土强度，进而增加减水剂与混凝土组分间的稳定性和适应性，降低减水剂对水泥和掺和料的敏感性，提高对不同水泥种类的适应性。