[發明專利]一種噴射混凝土用早強型液體無堿速凝劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201711142519.3
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN107840593B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 李相國;馮志浩;付鎮源;劉卓霖;蔣文廣;任釗鋒;劉漪
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C04B24/26
• 分類號: C04B24/26;C04B24/12;C04B103/12
• 代理公司: 42102 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 崔友明;閉釗

本發明涉及一種噴射混凝土用早強型液體無堿速凝劑及其制備方法，解決了現有水泥速凝劑堿含量偏高易發生堿骨料反應導致混凝土后期強度和耐久性下降的問題。本發明提供的液體無堿速凝劑由60?75wt％的改性聚合硫酸鋁溶液、5?15wt％的改性醇胺溶液、0?3wt％性能調節劑、0?4wt％穩定劑以及水組成。該速凝劑屬于無堿無氯液體型速凝劑，在噴射混凝土濕噴工藝中使用，穩定期超過6個月，較低的摻量下可使不同品種的普通硅酸鹽水泥在3分鐘內初凝，7分鐘內終凝，水泥砂漿1d強度達到15MPa以上，28d抗壓強度比大于110％。

技術領域

本發明涉及混凝土材料技術領域，具體涉及一種噴射混凝土用早強型液體無堿速凝劑及其制備方法。

背景技術

混凝土速凝劑主要用于噴射混凝土的施工，一般在隧道、涵洞、工礦建設中使用，在噴射混凝土使用時于噴嘴處加入使其快速硬化、凝固。傳統速凝劑一般具有強堿性，雖然能滿足噴射混凝土的使用要求，但同時也帶來了很多問題：噴射混凝土后期強度損失大、腐蝕性強，此外還可能造成環境污染，特別是對地下水環境的污染，揚塵多、回彈量大，不便于噴射混凝土濕法作業等。

為克服上述缺陷，人們開始研制無堿速凝劑，無堿速凝劑的出現解決了傳統速凝劑由于堿含量高引發的一系列問題，具有安全環保、無腐蝕、耐久等優點。但無堿速凝劑的發展才剛剛起步，技術還不成熟，仍存在許多急需解決的問題。此外，從目前公開的相關專利來看，部分專利雖名為無堿速凝劑，但其配方中引入的堿往往超過1％，例如山西可騰環?？萍脊煞萦邢薰竟_的發明專利(申請號：2016108141346)，雖名為無堿速凝劑但實際配方中堿含量最高可達11.1％；山西華凱偉業科技有限公司公開的發明專利(申請號：2017101015775)名為無堿速凝劑但實際配方中堿含量最高可達13.3％。混凝土速凝劑中堿含量偏高一方面對施工人員造成腐蝕傷害，損害人體健康，另一方面也可能引起混凝土堿骨料反應，導致混凝土后期強度和耐久性下降。長安大學公開的發明專利(申請號：2016110965096)提供的速凝劑早期強度較低，容易影響噴射混凝土正常施工；李博琪公開的發明專利(申請號：2015106326945)中提供的速凝劑摻量和凝結時間也還有很大的提高空間；中國建筑材料科學研究總院公開的發明專利(申請號：2013104500257)中無堿速凝劑使用的氫氟酸具有極強的腐蝕性，人吸入蒸氣或接觸皮膚會造成難以治愈的灼傷，其次引入了大量硫酸鎂會導致硫酸根過量，易導致水泥有較大的膨脹性，易引起混凝土后期強度下降。

綜上所述，研制開發一種真正無堿并且性能優異的混凝土速凝劑具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有混凝土速凝劑普遍存在的堿性強、污染大、后期強度和耐久性差等不足，提供一種噴射混凝土用早強型液體無堿速凝劑及其制備方法。以改性聚合硫酸鋁、改性醇胺等為原料，制得的無堿速凝劑在水泥早期強度迅速發展的同時不會影響其最終強度，避免了產生堿-骨料反應的可能性，對各種水泥產品均適用。為實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種噴射混凝土用早強型液體無堿速凝劑，原料包括改性聚合硫酸鋁溶液、改性醇胺溶液、穩定劑、性能調節劑和水。

進一步的，上述噴射混凝土用早強型液體無堿速凝劑的配方為：

更進一步的，所述改性聚合硫酸鋁溶液的原料組成為：聚合硫酸鋁45-60wt％，氫氧化鋁膠體5-10wt％，氧化石墨烯0-2wt％，余量為水。

更進一步的，所述改性醇胺溶液的原料組成為：二乙醇胺20-25wt％，二乙醇單異丙醇胺20-25wt％，甘油10-20wt％，余量為2-羥基丙酸，其中二乙醇胺和二乙醇單異丙醇胺的質量分數相等。

所述穩定劑選自乙二胺四乙酸、檸檬酸、水楊酸、磷酸中的一種或幾種。添加的穩定劑用于延長速凝劑的儲存期限，保持分散液長期存放而不明顯沉淀。