[发明专利]一种水泥速凝剂及其制备方法

说明书

提供一种多成分复配，协同作用的水泥速凝剂，其制备原料包括：氢氧化铝、氢氧化钠、三乙醇胺、氟化钠、β‑萘磺酸钠、硫酸钠、氯化钠和水。所述速凝剂相比同类产品，加入混凝土中之后，凝结时间进一步缩短，同时强度性能也有所提高。

技术领域

本发明涉及一种混凝土外加剂及其制备方法，具体涉及一种水泥速凝剂及其制备方法。

背景技术

矿山、隧道等地下工程建设的喷射混凝土的施工中，除了对混凝土的强度有较高要求以外，对于其施工性能也有着很高的要求，尤其是对于繁忙路段的施工，往往要求即时喷射，即时使用。速凝剂能够使混凝土或砂浆迅速凝结硬化，加快混凝土拌合物的凝结，并能够一定程度上提高早期强度。

CN101139183A公开了一种新型低碱液体速凝剂的制备方法，该方法包括如下步骤：(1)铝酸盐复合母液制备：将氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铝加入到水中，然后加热到95～120℃，反应2～3h的得到铝酸盐母液；所述氢氧化铝为20～40％、氢氧化钠为15～25％、氢氧化钾为15～25％、水为20～40％，且氢氧化钠和氢氧化钾的质量比为1∶(1～1.5)；(2)改性剂的制备：将氟化钠先溶解于水中，然后加热到30～60℃，再将硅酸盐加入到氟化钠水溶液中，形成透明的溶液，所述的氟化钠质量为3～10％、硅酸盐为5～20％、水为50～90％；(3)新型低碱液体速凝剂的制备：将步骤(2)制备的改性剂滴加到步骤(1)制备的铝酸盐复合母液中，充分搅拌，搅拌速度为200～500rpm/min，控制改性剂与铝酸盐母液的质量比为3.1～5.5，反应温度为30～60℃，滴加完成后保温反应1h，即制得新型低碱液体速凝剂。该发明在铝酸盐复合母液制备过程中，通过控制合成的铝酸钠和铝酸钾的比例，大大提高了母液的储存稳定性，有效抑制了沉淀的产生；采用硅酸钠和氟化钠作为改性剂，有效地控制了液体速凝剂的初凝和终凝时间；新型低碱液体速凝剂可采用常规方法实现工业化生产，过程中无凝胶，控制工序简单，成本较低，满足大规模工业生产的要求。但是，该发明中所述速凝剂对于混凝土凝结时间和强度性能的改进还需进一步提高。

CN103058565A一种增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂，其物料配比为：硫酸铝1～4重量份、三乙醇胺0.01～0.20重量份、二乙醇胺0.02重量份、硝酸0.05～0.25重量份、聚丙烯酸0.02～0.08重量份。该液体速凝剂用于喷射混凝土湿喷工艺，能较好克服喷射混凝土早期强度低，后期强度损失大问题，并且应用增粘成分，可使混凝土结构初期粘度提升，降低回弹率。但是，该种速凝剂对于混凝土凝结时间和强度性能的改进也还需进一步提高。

另外还有传统无碱液体速凝剂，其主要组分为硫铝酸盐，由于其价格高、掺混量大，早期强度低，从而影响了其广泛使用，而传统的铝酸盐液体速凝剂组分单一，碱含量高，也不能得到广泛使用，近期研究的聚合物改性速凝剂又存在成本高，制备工艺复杂的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种多成分复配，协同作用的水泥速凝剂，其中预料不到地发现，所得速凝剂相比同类产品，加入混凝土中之后，凝结时间进一步缩短，同时强度性能也有所提高。

本发明首先提供一种水泥速凝剂，其制备原料包括：氢氧化铝、氢氧化钠、三乙醇胺、氟化钠、β-萘磺酸钠、硫酸钠、氯化钠和水。

优选的，所述速凝剂由基础原料和添加剂组成，具体如下：

(1)基础原料由如下成分组成，且其重量份数如下：

(2)添加剂，由如下成分组成，其用量基于基础原料用量的重量百分比如下：

β-萘磺酸钠 1-2％

硫酸钠 0.1-0.2％

氯化钠 0.01-0.02％