[发明专利]喷射混凝土用免加热无碱液体速凝剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土外加剂，具体涉及一种湿喷工艺混凝土用无碱液体速凝剂，属于建筑材料技术领域，特别是一种喷射混凝土用免加热无碱液体速凝剂，尤其是一种隧道和巷道湿喷混凝土中的无碱液体速凝剂。本发明还涉及所述液体速凝剂的制备方法。

背景技术

速凝剂是使水泥快速凝结硬化的外加剂，主要应用于喷射混凝土施工中。在隧道、地下矿井等工程施工中；喷射混凝土施工具有普通混凝土无可比拟的优越性，已经成为此类工程的必须措施。速凝剂的作用是加快喷射混凝土的凝结硬化，提高其早期强度，这样为快速施工奠定了基础。

近年来湿喷技术的发展，扩展了喷射混凝土的使用范围。用于湿喷混凝土的液体速凝剂包括有碱速凝剂和无碱速凝剂，从其应用来看存在以下问题：碱含量高、28d(28天)强度比降低、稳定期短、生产过程中能耗高等。

一般而言，碱含量低于1％的速凝剂称为无碱速凝剂，在现有的工艺中，有碱速凝剂的碱含量一般在18％以上；低碱速凝剂的碱含量大部分超过6％；而某些无碱速凝剂由于配方中引入了钠/钾离子，实际碱含量往往高于1％；高碱含量的速凝剂掺入混凝土中会影响混凝土的后期强度使得28d强度比降低，这样就直接影响了混凝土结构的耐久性，不利于工程质量的控制。

使用铝盐的速凝剂由于水解及溶解度问题，不同程度的存在储存期内的沉降、析晶问题，使得有效浓度降低，影响了速凝剂的使用效果。在现有工艺生产中，无论有碱还是无碱速凝剂生产过程中不同程度的需要加热，这样对设备的要求及能耗较高，在一些地区可能面临环境问题而影响生产。

发明人检索到以下专利文献：CN102219425A公开了一种无碱液态速凝剂及其制备方法，所述的无碱液态速凝剂，采用硫酸铝作为主要速凝成分，将铝以氟化铝的形式加入硫酸铝溶液进行聚合，达到最大程度的引入铝离子而减少其它离子引入的目的，保证速凝效果；无碱液态速凝剂的组分及质量百分比为：硫酸铝：30～55％，氢氧化铝：5～15％，氢氟酸：10～30％，水玻璃：0.5～5％，稳定剂：0～0.2％，其余部分为水。CN102249592A公开了一种无碱无氯高早强液体速凝剂及其制备方法，无碱无氯高早强液体速凝剂由硫酸铝、碱土金属盐、氢氧化铝、羟基羧酸、有机胺化合物、稳定剂合成，特征在于采用了有机胺化合物和多羟基有机物与无机盐发生络合反应，通过调节原料的比例来调整产品的分子结构，以提高产品的性能。CN102219426A公开了一种低碱液态速凝剂及其制备方法。所述的低碱液态速凝剂，以硫酸铝溶液和铝酸钠溶液中和生成氢氧化铝溶胶，再以硫酸铝在原溶液体系内与氢氧化铝溶胶聚合反应形成聚合硫酸铝，使速凝剂溶液溶液具有较高的铝离子含量及液态稳定性；所述的低碱液态速凝剂由硫酸铝、铝酸钠及稳定剂组成；各成分的质量百分比为：硫酸铝40～60％，铝酸钠6～12％，稳定剂0～0.2％，其余部分为水。

以上这些技术对于如何使液体速凝剂与水泥有较强的适应性、使用过程中无需加热且性能良好，并未给出具体的指导方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种喷射混凝土用免加热无碱液体速凝剂，该液体速凝剂与水泥有较强的适应性，使用过程中无需加热，能耗低，性能良好。

为此，本发明还要提供所述的喷射混凝土用免加热无碱液体速凝剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种喷射混凝土用免加热无碱液体速凝剂，其技术方案在于它是由下述组分及质量百分比的原料制成的：硫酸铝30％～55％；氢氧化铝3％～10％；氢氟酸10％～18％；镁盐8％～25％；醇胺1％～8％；稳定剂0.5％～4％；水10％～33％，上述各组分的质量百分比之和为100％；所述的镁盐为工业氟硅酸镁、硫酸镁、硅酸镁中的一种；所述的稳定剂为温轮胶、非离子型聚丙烯酰胺、EDTA中的一种。

上述技术方案中，所述的硫酸铝中氧化铝的含量可以为16％～17％，可采用工业含铁或无铁硫酸铝，为了提高溶解速度，需将其粉碎至1mm以下，这样所述硫酸铝为粉碎至(直径为)1mm或1mm以下的颗粒。上述氢氧化铝可以为工业级无定形氢氧化铝。上述氢氟酸可以为工业级氢氟酸溶液，要求HF含量≥40％。上述醇胺为二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺中的一种。