[發明專利]一種噴射混凝土用無堿液體速凝劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202110049808.9
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112811848B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 李培春;李桂青;盧才能;吳文;華星耀
• 申請（專利權）人: 佛山市凱雋新建材科技有限公司
• 主分類號: C04B24/28
• 分類號: C04B24/28;C08G73/02;C08G83/00;C04B103/12
• 代理公司: 廣州市諾豐知識產權代理事務所(普通合伙) 44714
• 代理人: 任毅;黃國亮

本發明屬于混凝土外加劑技術領域，公開了一種噴射混凝土用無堿液體速凝劑及其制備方法。所述無堿液體速凝劑包括如下質量百分含量的組分：硫酸鋁25％～40％，硫酸鎂0％～15％，端氨基超支化聚合物0.5％～5％，多元醇2％～8％，穩定劑0.2％～2％，水余量。本發明采用N,N－亞甲基雙丙烯酰胺和二乙烯三胺反應制備的端氨基超支化聚合物與多元醇的混合體系作為鋁相材料的穩定體系，在顯著提高母液存儲穩定性的同時，能夠明顯地縮短凝結時間，特別是終凝時間的改善更為明顯，并可進一步提升混凝土的早期強度。

技術領域

本發明屬于混凝土外加劑技術領域，具體涉及一種噴射混凝土用無堿液體速凝劑及其制備方法。

背景技術

噴射混凝土是指借助一定壓縮空氣將按比例混合的新拌混凝土從噴嘴口噴出，并在噴口處與液體速凝劑混合后噴射到受噴面或修補結構面。其中核心材料速凝劑的出現能顯著縮短噴射混凝土的凝結硬化時間，實現隧道、水電站等地下工程的初期支護。

傳統速凝劑的主要成分為鋁氧熟料、碳酸鹽、硅酸鈉等無機鹽，這種速凝劑雖然可以基本滿足工程上對凝結時間和早期強度的要求，但是這種速凝劑呈強堿性，強堿的存在很易引起堿集料反應，使混凝土結構發生破壞，后期強度損失一般在30％～40％，不能完全達到施工工程要求，同時速凝劑堿性太強，對施工人員的身體健康造成一定的威脅，對人體的皮膚有強烈的腐蝕傷害作用。因此目前速凝劑產品的主流研發思路為低堿或無堿液體速凝劑。

目前的液體無堿速凝劑主要以硫酸鋁為主要成分。但是，硫酸鋁作為一種主要的絮凝劑，濃度較高時不能穩定存在，因此需要結合其他組分解決穩定性問題，并且兼顧速凝劑的性能。專利CN107857501A公開了一種含促凝早強劑有機胺類物質的無堿速凝劑及其制備方法。其組分原料和質量百分比配比為硫酸鋁35％～50％、硫酸鎂3％～15％、氟化鈉0～15％、有機胺類物質0.125％～0.5％、增稠劑1％～5％、穩定劑1％～5％、余量為水，且各組分之和為100％；所述有機胺類物質為三異丙醇胺、二乙醇單異丙醇胺、以及四羥乙基乙二胺中的任一種。該發明采用含促凝早強劑有機胺類物質的無堿速凝劑，可顯著提高水泥混凝土的早期強度，同時還能降低后期強損失；有機胺類物質的早強作用是能促進水泥中C3A的水化，加快鈣礬石的生成從而提高混凝土早期強度；且有機胺類物質分子中因有N原子，它有一對未共用電子，易于與金屬離子形成較為穩定的絡合物，有助于水化產物的擴散及均勻分散較為，因而有利于后期強度的保持。但該專利需加入較高量的增稠劑如聚丙烯酰胺等及穩定劑如羥基羧酸等以穩定體系，體積黏度較大，不利于與物料的混合及鋁相材料促凝功能的發揮。專利CN108793811A公開了一種耐久性增強型無堿液體速凝劑的制備方法。通過將馬來酸酐和尿素酰化制得酰化產物，再與丙烯酰胺和丙烯酸進行共聚制得懸浮穩定劑，將其用于制備無堿液體速凝劑的合成。通過引入馬來酸酐和尿素酰化制得具有酰胺結構的懸浮穩定劑，改善了液體速凝劑的凝聚性，有效的抑制了沉淀的產生，大大提高了母液存儲的穩定性，穩定性能夠達到15個月以上；而且酰胺結構和尿素可以促進早期強度的發展，從而提升混凝土的早期強度。但該專利制備工藝復雜，制備成本較高。

發明內容

針對以上現有技術存在的缺點和不足之處，本發明的首要目的在于提供一種噴射混凝土用無堿液體速凝劑。本發明采用N,N－亞甲基雙丙烯酰胺和二乙烯三胺反應制備的端氨基超支化聚合物與多元醇的混合體系作為鋁相材料的穩定體系，可顯著提高母液存儲穩定性的同時，還可進一步提升混凝土的早期強度。

本發明的另一目的在于提供上述噴射混凝土用無堿液體速凝劑的制備方法。

本發明目的通過以下技術方案實現：

一種噴射混凝土用無堿液體速凝劑，包括如下質量百分含量的組分：

進一步地，所述端氨基超支化聚合物由N,N－亞甲基雙丙烯酰胺和二乙烯三胺反應制備得到。

進一步地，所述多元醇為二縮二乙二醇、一縮二丙二醇、山梨醇、季戊四醇、甘油、乙二醇、丙二醇、丁二醇中的至少一種。