[發(fā)明專(zhuān)利]一種硫酸鋁系無(wú)堿液體速凝劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911136020.0
• 申請(qǐng)日: 2019-11-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112707665B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊穎剛;余抗建;劉博博;賀沖;張磊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 陜西科之杰新材料有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C04B24/26
• 分類(lèi)號(hào): C04B24/26;C08F8/44;C08F220/06;C08F220/56;C04B103/12
• 代理公司: 廈門(mén)加減專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 35234
• 代理人: 楊澤奇

本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種硫酸鋁系無(wú)堿液體速凝劑及其制備方法。包括了改性聚丙烯酸胺鎂乳液、硫酸鋁和硫酸亞鐵、PH值調(diào)節(jié)劑、結(jié)晶抑制劑、氟硅酸溶液和水；其中，所述改性聚丙烯酸胺鎂乳液采用丙烯酸、丙烯酰胺、氧化鎂、安格斯試劑、吩噻嗪和水聚合制備而成。本發(fā)明提供的無(wú)堿液體速凝劑，通過(guò)采用改性聚丙烯酸胺鎂乳液與速凝劑中的其它原料進(jìn)行配合，使得到的無(wú)堿液體速凝劑粘度低易分散霧化，能夠在低溫0?12℃條件下儲(chǔ)存2個(gè)月無(wú)沉淀生成，能有效改善產(chǎn)品的穩(wěn)定性，對(duì)不同水泥適應(yīng)性好，混凝土噴射回彈量低，在地下空間施工方面具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種硫酸鋁系無(wú)堿液體速凝劑及其制備方法。

背景技術(shù)

無(wú)堿液體速凝劑是近10年國(guó)內(nèi)才開(kāi)始快速應(yīng)用的一款噴射混凝土用速凝劑，主要應(yīng)用于高速公路及高鐵隧道建設(shè)中。無(wú)堿液體速凝劑相比傳統(tǒng)粉狀速凝劑、有堿速凝劑，無(wú)堿液體速凝劑一方面幾乎完全剔除了其中的堿性物質(zhì)，避免了堿骨料反應(yīng)對(duì)混凝土的破壞，后期強(qiáng)度衰減小，混凝土壽命得以延長(zhǎng)；另一方面幾乎不含氯離子，杜絕了鋼筋腐蝕的可能性，提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。

高速公路及高鐵隧道建設(shè)工地一般都在交通不便的山區(qū)，氣候溫差變化快，且由于施工場(chǎng)地限制，無(wú)堿液體速凝劑存放于簡(jiǎn)易棚中，甚至露天堆放。隨著溫度或其他環(huán)境變化，無(wú)堿液體速凝劑極易形成硫酸鋁結(jié)晶沉淀，導(dǎo)致溶液出現(xiàn)分層、析晶、沉淀或凝膠固化現(xiàn)象，體系穩(wěn)定性破壞，黏度增加。給工程使用過(guò)程帶來(lái)極大的不利。因此尋找一款對(duì)高濃度鋁鹽溶液具有優(yōu)異分散或乳化效果的助劑，以保持鋁離子在速凝劑體系中穩(wěn)定存在，一直是其硫酸鋁型無(wú)堿液體速凝劑制備技術(shù)的關(guān)鍵。

國(guó)內(nèi)大部分廠家采用氫氟酸、氫氧化鋁、硫酸鋁工藝，如專(zhuān)利申請(qǐng)CN109761528A，公開(kāi)日為2019年05月17日，公開(kāi)了一種硫酸銅調(diào)凝的有機(jī)胺早強(qiáng)型無(wú)堿速凝劑及其制備方法，由于氫氟酸可以溶解氫氧化鋁，提供高濃度鋁離子，同時(shí)氫氟酸和硫酸鋁形成螯合體系，產(chǎn)品呈澄清溶液狀，現(xiàn)場(chǎng)施工方便，但產(chǎn)品中殘留的氫氟酸對(duì)施工人員及生產(chǎn)人員造成隱形傷害，及高濃度氟離子對(duì)混凝土的長(zhǎng)期危害引起部分專(zhuān)業(yè)人員的擔(dān)憂。

部分廠家采用水合硅酸鎂(海泡石礦粉)和水，硫酸鋁為主要原料，如專(zhuān)利申請(qǐng)CN107601943A，公開(kāi)日為2018年01月19日，提供了一種無(wú)堿液體速凝劑及其制備方法，通過(guò)高速剪切分散后形成卡宮式空間結(jié)構(gòu)膠體，其具有優(yōu)異流變性。由于卡宮式空間結(jié)構(gòu)限制了游離鋁離子的遷移，擬制了鋁離子的結(jié)晶團(tuán)聚，而具有優(yōu)異流變性維持了在靜置存放狀態(tài)下體系的穩(wěn)定。但此工藝存在體系黏度偏大，不適應(yīng)目前國(guó)產(chǎn)混凝土噴射泵的霧化噴射，導(dǎo)致施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果不理想。

因此，如何提供一種低溫條件下應(yīng)用的硫酸鋁系無(wú)堿液體速凝劑具有重大的意義。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述背景技術(shù)中提到的現(xiàn)有的硫酸鋁型無(wú)堿液體速凝劑穩(wěn)定性差，尤其在低溫條件下，黏度增加導(dǎo)致顯示噴射效果差的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種無(wú)堿液體速凝劑，包括了改性丙烯酸胺鎂乳液、硫酸鋁和硫酸亞鐵、PH值調(diào)節(jié)劑、結(jié)晶抑制劑、氟硅酸和水；

其中，所述改性丙烯酸胺鎂乳液采用丙烯酸、丙烯酰胺、氧化鎂、安格斯試劑、吩噻嗪和水聚合制備而成；具體地，所述安格斯試劑可以采用AMP-90或AMP-95。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，所述改性丙烯酸胺鎂乳液的制備方法為：

步驟a、將丙烯酸，丙烯酰胺和水先配制成混合溶液；

步驟b、將分散劑和適量吩噻嗪加入到水中，開(kāi)啟攪拌升溫到適當(dāng)溫度，均勻滴入步驟a中的混合溶液，保溫回流攪拌至反應(yīng)結(jié)束；

步驟c、加入氧化鎂、安格斯試劑，即得到所述改性聚丙烯酸胺鎂乳液。