[发明专利]一种液态无碱速凝剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种液态无碱速凝剂及其制备方法。现有无碱速凝剂含大量氟离子、早期无强度、后期强度低、掺量较大、凝结时间较长、对钢筋骨架腐蚀性强，阻碍了喷射混凝土施工。本发明包括十八水合硫酸铝35‑50重量份、稳定剂3‑7重量份、表面活性剂0.5‑1.5重量份、早强剂3‑7重量份，余量为水；将稳定剂、早强剂溶于水中；再将十八水合硫酸铝加入，加热溶解；将混合液降温后，将表面活性剂和剩余水加入，搅拌反应，冷却至室温，得到液态无碱速凝剂。本发明所得的液态速凝剂中无氯无碱无氟，对混凝土后期强度无损失、腐蚀性小，不会污染环境，且不影响速凝剂对混凝土的凝结效果和剪切强度。

技术领域

本发明属于建筑施工和建筑材料技术领域，具体涉及一种液态无碱速凝剂及其制备方法。

背景技术

速凝剂主要用于喷射混凝土的施工，一般在隧道、涵洞、工矿建设中使用，在喷射混凝土使用时于喷嘴处加入使其快速硬化、凝固。传统速凝剂一般具有强碱性，虽然能满足喷射混凝土的使用要求，但同时也带来了很多问题：喷射混凝土后期强度损失大、腐蚀性强，此外还可能造成环境污染，特别是对地下水环境的污染，扬尘多、回弹量大，不便于喷射混凝土湿法作业等；另一方面也可能引起混凝土碱骨料反应，导致混凝土后期强度保留率不到75％。

针对碱性速凝剂的这些问题，国内很多研究人员已经着手研究不含碱的速凝剂，即无碱速凝剂。无碱速凝剂一般呈弱酸性，对皮肤腐蚀性大大降低，在环保观念日益加强的今天，无碱速凝剂逐步取代碱性速凝剂是大势所趋，西方欧美国家已经完全淘汰碱性速凝剂，还有很多国家也正在大力推广使用无碱速凝剂。但无碱速凝剂的发展才刚刚起步，技术还不成熟，仍存在许多急需解决的问题。

现有的无碱速凝剂含有大量氟离子、早期无强度、后期强度低、掺量较大、凝结时间较长、对钢筋骨架腐蚀性强，严重阻碍了喷射混凝土施工，影响了施工质量，施工安全性无法得到保障。综上所述，研制开发一种真正无碱并且性能优异的无氯无氟液态无碱速凝剂对国家隧道施工建设具有重大的意义。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种液态无碱速凝剂及其制备方法，解决了现有无碱速凝剂中氟、碱离子带来的腐蚀性大、前期无强度、后期强度低、生产污染性大的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种液态无碱速凝剂，组成成分为：

十八水合硫酸铝35-50重量份、稳定剂3-7重量份、表面活性剂0.5-1.5重量份、早强剂3-7重量份，余量为水。

具体地，所述十八水合硫酸铝中氧化铝含量为14-17％，水分含量不超过4.5％。

具体地，所述稳定剂为乙二胺、多乙烯多胺、三乙胺或二乙胺。

具体地，所述表面活性剂为十二烷基二甲基氧化胺、十二胺聚氧乙烯醚或聚醚胺。

具体地，所述早强剂为硅酸理或氢氧化锂。

一种液态无碱速凝剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将稳定剂、早强剂溶解于水中；

步骤二：将十八水合硫酸铝加入到步骤一制备的混合液中，加热搅拌溶解；

步骤三：将步骤二制备的混合液降到一定温度后，将表面活性剂和剩余的水加入，搅拌反应，冷却至室温，得到液态无碱速凝剂。

具体地，步骤一中，稳定剂和早强剂溶解温度为常温。

具体地，步骤二中，搅拌反应的温度为55-70℃，搅拌反应的转速为300-500rpm，搅拌反应的时间为30-50min。

具体地，步骤三中，搅拌反应的温度为30-40℃，继续搅拌的时间为50-60min。

本发明的有益效果：