[發(fā)明專利]一種低回彈、增強(qiáng)、低堿液體混凝土速凝劑的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610147631.5
• 申請(qǐng)日: 2016-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN105776939B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢珊珊;王幸福;丁蓓;王毅;姜海東;鄭春揚(yáng);郭兆來
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇中鐵奧萊特新材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C04B24/26
• 分類號(hào): C04B24/26;C04B103/12
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司32218
• 代理人: 徐冬濤,袁正英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水泥混凝土用速凝劑，屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種低回彈、增強(qiáng)、低堿液體混凝土速凝劑的制備方法。

背景技術(shù)

我國自20世紀(jì)90年代開始推廣混凝土濕噴施工工藝以來，對(duì)于要求具有高強(qiáng)度、高耐久性的高性能噴射混凝土來說，如何既保證噴射混凝土成品的質(zhì)量，又能順利噴射一直是工程施工的關(guān)鍵問題之一。研制出性能優(yōu)越、促凝效果好的液體速凝劑是在我國普及濕噴工藝的前提。目前研制的液體速凝劑還存在穩(wěn)定性差，堿含量高，摻量大，穩(wěn)定期短，28d抗壓強(qiáng)度比小于100％，對(duì)水泥適應(yīng)性不良等問題。

專利(申請(qǐng)公開號(hào)：WO00/78688A1)公開了一種無堿液體速凝劑的制備方法，使用了硫酸鋁和氫氧化鋁中的一種或兩種作為主要促凝組分。這類速凝劑雖然不含堿金屬離子，但是這類液體無堿速凝劑促凝效果較差，在混凝土中摻量大，通常摻量為水泥的7-10％，有的甚至高達(dá)12％，混凝土的生產(chǎn)成本高。

專利(US2002035952A1)公開了一種無堿液體速凝劑的制備方法，使用40％濃度的氫氟酸溶解硫酸鋁和氫氧化鋁，并加入有機(jī)胺4.5～7.5％，其中硫酸鋁的含量為20～40％，氫氧化鋁含量為10％。韓國專利KB100623674B公開了一種以氟硅酸鎂為主要速凝成分的速凝劑，由于氟硅酸鎂有毒性，不利于大規(guī)模推廣使用。

多數(shù)專利中描述的混凝土速凝劑中有機(jī)醇胺組分主要是乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三異丙醇胺，以及對(duì)其改性的有機(jī)醇胺類化學(xué)物質(zhì)。有機(jī)醇胺對(duì)水泥的促凝作用主要原因是使C₃A的水化加速，加速鈣礬石和高CaO/SiO₂比的C-S-H凝膠的形成，加速水鋁石的形成并快速地向立方體晶型轉(zhuǎn)變；同時(shí)由于可溶性絡(luò)合物的形成，降低了水泥漿體中Ca²⁺和Al³⁺的濃度，從而促進(jìn)了其他水泥礦物的反應(yīng)，但如果有機(jī)醇胺摻量大，各水泥顆粒容易吸附在一起發(fā)生聚沉，不利于水化反應(yīng)的發(fā)生，影響后期強(qiáng)度。本專利發(fā)明的改性醇胺類有機(jī)小分子的主要作用為配位劑，作用是促進(jìn)鋁離子與有機(jī)基團(tuán)或官能團(tuán)的配位結(jié)合，從而增加鋁離子的穩(wěn)定性，有利于提高原料溶解性能和產(chǎn)品穩(wěn)定。改性醇胺類有機(jī)小分子可以顯著縮短水泥的凝結(jié)時(shí)間，提高混凝土早強(qiáng)強(qiáng)度且對(duì)后期強(qiáng)度沒有影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種新型的低回彈、增強(qiáng)、低堿液體混凝土速凝劑的制備方法，用該發(fā)明方法可以顯著縮短混凝土凝結(jié)時(shí)間，與水泥適應(yīng)性好且對(duì)混凝土性能無不利影響。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種低回彈、增強(qiáng)、低堿液體混凝土速凝劑的制備方法，其具體步驟如下：

1)改性醇胺類有機(jī)小分子的制備方法：將多元胺類有機(jī)小分子與環(huán)氧類有機(jī)小分子在25～60℃，在催化劑作用下反應(yīng)1～3h后，得到多羥基多胺基的有機(jī)小分子；然后再加入有機(jī)酸反應(yīng)0.5～1h，即得到改性醇胺類有機(jī)小分子；其中多元胺類有機(jī)小分子、環(huán)氧類有機(jī)小分子、有機(jī)酸、催化劑的摩爾比為1:(2～6):(2～3):(0.001～0.003)；

2)低回彈、增強(qiáng)、低堿液體混凝土速凝劑的制備：將液體改性鋁酸鈉(市場有售)滴加到步驟1)制備的改性醇胺類有機(jī)小分子中，在溫度30～60℃下，加水?dāng)嚢?.5～1h；再加入聚丙烯酰胺攪拌5～30min后，即制得低回彈、增強(qiáng)、低堿液體混凝土速凝劑；其中改性液體鋁酸鈉、改性醇胺類有機(jī)小分子、聚丙烯酰胺占所制得的液體混凝土速凝劑的重量比分別為30～54％、0.8～5％和0.1～0.3‰，其余為水。

優(yōu)選步驟(1)中所述的多元胺類有機(jī)小分子至少為乙二胺、對(duì)苯二胺、癸二胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、2-甲基戊二胺、新戊二胺、三聚氰胺或二亞乙基三胺中的一種。

優(yōu)選步驟(1)中所述的環(huán)氧類有機(jī)小分子至少為環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧氯丙烷、環(huán)氧溴丙烷、環(huán)氧碘丙烷、1,2-環(huán)氧丁烷、4-溴-1,2-環(huán)氧丁烷、2,3-環(huán)氧丁烷或1,2-環(huán)氧戊烷的一種。

優(yōu)選步驟(1)中所述的催化劑至少為AlCl₃、FeCl₃、SbCl₅、SnCl₄、BF₃、ZnCl₂或TiCl₃中的一種。

優(yōu)選步驟(1)中所述的有機(jī)酸至少為甲酸、乙酸、檸檬酸、水楊酸或乙二酸中的一種。

優(yōu)選步驟(2)中所述的聚丙烯酰胺為陰離子型聚丙烯酰胺，其相對(duì)分子量為300～1800萬。