[發(fā)明專利]一種適用于高原寒冷地區(qū)的雙組份無堿速凝劑及使用方法

有效

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• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN113860787B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設計）人: 王家赫;謝永江;馮仲偉;譚鹽賓;仲新華;李享濤;渠亞男
• 申請（專利權(quán)）人: 中國鐵道科學研究院集團有限公司鐵道建筑研究所;中國鐵道科學研究院集團有限公司;中國鐵路總公司;北京鐵鋒建筑工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: C04B24/12
• 分類號: C04B24/12;C04B103/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬于混凝土外加劑技術(shù)領域，特別涉及一種適用于高原寒冷地區(qū)的雙組份無堿速凝劑及使用方法，所述雙組份無堿速凝劑包括快硬組分A和促凝組分B，二者質(zhì)量比為70~80:20~30。其中，快硬組分A為粉體材料，主要由鋁酸三鈣（C₃A）、氫氧化鈣（CH）、半水石膏（CaSO₄﹒0.5H₂O）組成；促凝組分B為液體材料，主要由聚合硫酸鋁（PAS）、三乙醇胺（TEOA）、硫酸鋰（Li₂SO₄）、乳酸（HL）和水組成。本發(fā)明通過快硬組分與促凝組分協(xié)同作用，解決了高原低溫環(huán)境下無堿速凝劑易結(jié)晶沉淀和促凝效果差的技術(shù)難題，研發(fā)出一種適用于高原寒冷地區(qū)的雙組份無堿速凝劑，并提出相應的使用方法。該產(chǎn)品的使用將為我國西部高原寒冷地區(qū)隧道噴射混凝土用無堿速凝劑提供技術(shù)方案。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于混凝土外加劑技術(shù)領域，特別涉及一種適用于高原寒冷地區(qū)的雙組份無堿速凝劑及使用方法。

背景技術(shù)

速凝劑是一種可以使混凝土迅速失去流動性的化學外加劑，是噴射混凝土施工過程中必須使用的外加劑之一。速凝劑依據(jù)堿含量的不同可劃分為有堿速凝劑和無堿速凝劑兩大類。由于有堿速凝劑使用后對噴射混凝土后期強度保證率和施工環(huán)境影響較大，因此該產(chǎn)品已逐步被淘汰，取而代之的是產(chǎn)品性能更為優(yōu)越的無堿速凝劑。無堿速凝劑因其對噴射混凝土后期強度影響小、對環(huán)境污染小等優(yōu)點成為噴射混凝土用速凝劑的主要發(fā)展方向。但是，為實現(xiàn)較好的促凝效果，無堿速凝劑中通常添加比例較高的具有促凝作用的無機鹽化合物，如硫酸鋁、硫酸鎂、硫酸鋰等。因此，無堿速凝劑固含量通常較高，可達55%~65%。這也導致了市售無堿速凝劑普遍存在著穩(wěn)定性差、性能不穩(wěn)定等突出問題，尤其在環(huán)境溫度變化較為劇烈時，無堿速凝劑沉淀現(xiàn)場更為嚴重。然而，隨著我國基礎設施建設的不斷推進，鐵路工程建設的重點已經(jīng)逐步向我國西部地區(qū)轉(zhuǎn)移。以即將全面開工建設的川藏鐵路雅安至林芝段為例，該線路隧道占比高達82%，新建隧道總長約800公里。其中，隧道初支噴射混凝土施工中共需使用無堿速凝劑約80萬噸。由此可知，我國西部地區(qū)基礎設施建設對速凝劑產(chǎn)品的需求量巨大。但是，與東部沿海地區(qū)相比，我國西部地區(qū)地勢起伏、山巒眾多、氣候寒冷，部分地區(qū)晝夜溫差可達30℃以上。高原寒冷的自然條件加劇了傳統(tǒng)液體無堿速凝劑結(jié)晶沉淀產(chǎn)生的可能。在我國西部地區(qū)已有多項工程出現(xiàn)了無堿速凝劑析晶、沉淀等現(xiàn)象，上述過程嚴重影響噴射混凝土施工效率和使用性能。高原低溫環(huán)境在誘發(fā)液體無堿速凝劑出現(xiàn)沉淀甚至失效的同時，也將使得噴射混凝土凝結(jié)效果變差。因為水泥顆粒水化速率與環(huán)境溫度密切相關，在高原低溫環(huán)境下混凝土拌合物的低溫條件將顯著降低水泥顆粒與速凝劑的反應速率，從而影響凝結(jié)硬化效果，使得噴射混凝土施工回彈率顯著提高。在我國西部地區(qū)，部分隧道工程噴射混凝土回彈率可高達50%以上。因此，針對高原低溫條件下液體無堿速凝劑易沉淀和噴射混凝土凝結(jié)硬化慢的技術(shù)難題開展相關研究，提出適用于高原低溫條件下的無堿速凝劑解決方案對提高我國西部地區(qū)噴射混凝土施工性能具有重要意義。