[發明專利]一種無堿液體混凝土速凝劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201710686066.4
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107473620A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 李書剛;賀傳卿;羅偉邦;鄭旭華;劉兵;閆剛;馬俊杰;張曉麗
• 申請（專利權）人: 五家渠格輝新材料有限責任公司
• 主分類號: C04B24/26
• 分類號: C04B24/26;C04B103/12
• 代理公司: 北京高沃律師事務所11569
• 代理人: 劉奇

技術領域

本發明涉及速凝劑的技術領域，特別涉及一種無堿液體混凝土速凝劑及其制備方法和應用。

背景技術

噴射混凝土是借助噴射機械，利用空氣或其他動力將水泥、砂子、石子以及外加劑等混合料噴射到受噴面上，在短時間內凝結成密實均勻的混凝土，噴射混凝土一般應用于煤礦井下，環境特殊，對混凝土的耐久性和后期強度要求高。

為使噴射后的混凝土快速凝固，需要加入混凝土速凝劑來縮短混凝土由漿態變為固態所需的時間。目前常用的混凝土速凝劑是由鋁氧熟、純堿、增稠劑等多種組分配制而成的一種灰色粉狀產品，粉狀的混凝土速凝劑不易和混凝土混合均勻，且目前的混凝土速凝劑中一般都加入較多的純堿，所得產品堿性較大，摻入后會使混凝土的后期強度發生大幅度強度降低，不能滿足噴射混凝土的要求。

發明內容

有鑒于此，本發明目的在于提供一種無堿液體混凝土速凝劑及其制備方法。本發明提供的混凝土速凝劑為液體速凝劑，應用方便，且成分中不包括純堿，對混凝土的后期強度影響較小，能夠滿足噴射混凝土的要求。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種無堿液體混凝土速凝劑，包括以下質量份數的組分：

所述第一含氟物質包括氟化物、氟硅酸鹽和氟硼酸鹽中的一種或幾種的混合物；

所述第二含氟物質為氟硅酸鹽。

優選的，所述鋁鹽包括硫酸鋁、磷酸鋁、硝酸鋁和氯化鋁中的一種或幾種的混合物。

優選的，所述無機納米材料包括納米硅微粉、活性納米氧化鋅、輕質氧化鎂和硅溶膠中的一種或幾種的混合物。

優選的，所述氟化物包括氟化鉀、氟化鋰、氟化銨、氟化鈉和氟化鋅中的一種或幾種的混合物；

所述第一含氟物質和第二含氟物質中的氟硅酸鹽獨立地包括氟硅酸鉀、氟硅酸鋰、氟硅酸銨、氟硅酸鈉和氟硅酸鋅中的一種或幾種的混合物；

所述氟硼酸鹽包括氟硼酸鉀、氟硼酸鋰、氟硼酸銨、氟硼酸鈉和氟硼酸鋅中的一種或幾種的混合物。

優選的，所述減水劑包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、纖維素醚和淀粉醚中的一種或幾種的混合物。

本發明提供了上述方案所述無堿液體混凝土速凝劑的制備方法，包括以下步驟：

將鋁鹽、無機納米材料、第一含氟物質、減水劑、第二含氟物質和水混合后攪拌2～8h，得到無堿液體混凝土速凝劑。

優選的，所述攪拌的溫度為10～50℃。

優選的，所述攪拌的轉速為100～800r/min。

本發明還提供了上述方案所述的無堿液體混凝土速凝劑或上述方案所述制備方法制備的無堿液體混凝土速凝劑在噴射混凝土中的應用。

本發明提供了一種無堿液體混凝土速凝劑，包括以下質量份數的組分：鋁鹽35～65份；無機納米材料3～25份；第一含氟物質0.5～15份；減水劑0.5～5份；第二含氟物質0.5～10份；水20～50份；所述第一含氟物質包括氟化物、氟硅酸鹽和氟硼酸鹽中的一種或幾種的混合物；所述第二含氟物質為氟硅酸鹽。本發明提供無堿液體混凝土速凝劑速凝效果好，混凝土的后期強度保持率高，適用于噴射混凝土。實施例的結果表明，將本發明提供的無堿液體混凝土速凝劑應用于噴射混凝土中，在添加量為混凝土中水泥質量的8％時，混凝土的初凝時間僅為2分15秒，終凝時間僅為4分10秒，且28d強度保留值可以達到95％。

本發明提供了上述技術方案所述無堿液體混凝土速凝劑的制備方法，將原料混合攪拌即得。本發明提供的制備方法步驟簡單，成本低，易于工業化生產。

具體實施方式

本發明提供了一種無堿液體混凝土速凝劑，包括以下質量份數的組分：

所述第一含氟物質包括氟化物、氟硅酸鹽和氟硼酸鹽中的一種或幾種的混合物；

所述第二含氟物質為氟硅酸鹽。

本發明提供的無堿液體混凝土速凝劑包括鋁鹽35～65質量份，優選為38～62質量份，更優選為40～60質量份。在本發明中，所述鋁鹽優選包括硫酸鋁、磷酸鋁、硝酸鋁和氯化鋁中的一種或幾種的混合物；更優選為硫酸鋁；本發明對所述鋁鹽的具體形態沒有特殊要求，使用無水鋁鹽或含有結晶水的鋁鹽均可，優選為含有結晶水的鋁鹽，具體的如十八水硫酸鋁；所述鋁鹽為鋁鹽混合物時，本發明對所述混合物中的鋁鹽種類和質量比沒有特殊要求，可以采用任意種類的鋁鹽以任意質量比混合。