[发明专利]一种无碱液体速凝剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种无碱液体速凝剂，原料由聚合硫酸铝、醇胺类物质、络合剂、促凝剂和水组成，产品对水泥基建筑材料具有快速凝结的技术效果，应用本发明无碱液体速凝剂的喷射混凝土粘结性好，回弹率低，粉尘量小，且无碱环保，安全无腐蚀，对高混合材掺量的水泥基材料仍然具有良好的速凝效果。

技术领域

本发明涉及水泥基材料外加剂技术领域，具体涉及一种无碱液体速凝剂及其制备方法，适用于喷射混凝土等速凝水泥基材料。

背景技术

喷射混凝土是指利用压缩空气，通过喷射机械，将按一定比例配制的混凝土拌合料，通过管道输送并以高速喷射到岩壁或其他结构表面上凝结硬化而成的一种混凝土，被广泛应用于采矿、土建等工程完成快速支护，喷射混凝土质量的好坏很大程度取决于速凝剂的品质。

目前国内普遍使用碱性粉剂速凝剂，这些速凝剂虽然促凝效果很好、价格便宜，但其存在含碱量高，对施工人员眼睛、皮肤造成严重的腐蚀，后期强度损失大，粉尘污染等问题。近年来，随着湿法喷射混凝土技术的发展，湿喷工艺液体速凝剂也应运而生。但这些速凝剂大多呈强碱性，同样存在后期强度损失大、腐蚀性强、耐久性差、喷射回弹高等问题。无碱液体速凝剂近些年得到越来越多的应用，尤其是在日本、欧洲等发达国家几乎不存在碱性速凝剂，国内也开始越来越多采用无碱液体速凝剂。近几年，我国液体速凝剂用量和市场份额突飞猛进，正逐步取代粉体速凝剂无碱速凝剂的出现解决了传统碱性速凝剂含碱量高引发的一系列问题，具有安全、环保、无腐蚀、耐久性好、力学性能好、喷射回弹低等优点。因此，新型高效速凝剂的研发一直是喷射混凝土科研的重点，受到国内外混凝土研究者的关注。现有技术对无碱液体速凝剂进行研究，专利文献CN109896771将溶液A和溶液B按比例混合制备速凝剂，其中溶液A的原料组份包括45-60％十八水合硫酸铝、0.05-1％氟化钠、2-5％无机促凝组份、2-4％有机早强剂和35-50％水，配制溶液B的原料包括45-55％十八水合硫酸铝、8-15％偏铝酸钠、2-4％有机早强剂、3-6％增粘剂和25-40％水，但其组分较多，实际应用较为困难，专利文献CN110104987利用40～50％的聚合硫酸铝，5～10％的偏高岭土，5～15％的纳米硅溶胶，3～6％的醇胺，1～4％的有机酸，0.01～0.05％的增稠剂，0.01～0.05％的分散剂，余量为水制备速凝剂，专利文献CN105271867制备聚合硫酸铝，并利用聚合硫酸铝45％～55％，无机酸0～5％，稳定剂0～2％，有机早强剂0～2％，有机增粘剂0～2％，制备速凝剂。虽然现有技术中记载的无碱液体速凝剂具有快速凝结、水泥适应性广等优点，但其仍然存在掺量高、对高混合材掺量水泥速凝效果差的缺点。

我国的速凝剂产业已进入了一个新的发展阶段，有关规范和标准已出台，国内的大批的在建大型工程的使用经验和科研成果，均为速凝剂的发展提供了较好的研究和应用平台。另一方面，随着大量基础设施工程的开工建设，对于喷射混凝土的性能提出了更高的要求，工作性优良、粘结性好、回弹率低和粉尘量小的高性能喷射混凝土成为发展的方向。在此情况下，不断有新型喷射混凝土速凝剂被研发出来，低减和无碱速凝剂、液体速凝剂和有机高分子复合速凝剂等新型速凝剂被应用于喷射混凝土，大大提高了喷射混凝土技术工艺的水平。综上所述，开展新型喷射混凝土速凝剂的研究具有较高的社会和经济效益。

发明内容

为克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种无碱液体速凝剂，对水泥基建筑材料具有快速凝结的技术效果，应用本发明无碱液体速凝剂的喷射混凝土粘结性好，回弹率低，粉尘量小，且无碱环保，安全无腐蚀，对高混合材掺量的水泥基材料仍然具有良好的速凝效果。

具体的，本发明无碱液体速凝剂，原料由聚合硫酸铝、醇胺类物质、络合剂、促凝剂和水组成。

优选的，本发明无碱液体速凝剂各原料质量份数为聚合硫酸铝35-50份，醇胺类物质2-8份，络合剂5-15份，促凝剂1-5份，水适量。

更优选的，本发明无碱液体速凝剂各原料质量份数为聚合硫酸铝40份，醇胺类物质5份，络合剂15份，促凝剂3份，水80份。