[发明专利]一种喷射混凝土用液体无碱速凝剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种喷射混凝土用液体无碱速凝剂及其制备方法，所述速凝剂包括下列重量份数的组分：无机含铝物质20～50重量份、无机酸5～10重量份、醇酸类物质5～8重量份、酸性稳定剂2～5重量份、增溶稳定剂2～6重量份、增粘剂1～3重量份和水30～55重量份。与现有速凝剂相比，本发明的液体无碱速凝剂不会出现分层现象，保质期延长、凝结时间缩短、抗压强度显著增加，而且使用本发明的速凝剂以后，喷射混凝土在喷射过程中几乎无粉尘，环境污染小，回弹率在8％以下，极大地减少了喷射过程中造成的经济损失。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种喷射混凝土用液体速凝剂及其制备方法。

背景技术

2017年以前，我国大部分地区喷射混凝土使用干喷技术，由于干喷使用干粉速凝剂为高碱性速凝剂，后期混凝土强度损失达到50％以上，工程安全隐患较大；干喷过程中回弹量过大，达到25％～30％,浪费混凝土材料，造成经济损失；且喷射过程中粉尘过多，不仅对环境造成污染，还严重危害现场施工人员的身体健康。鉴于这些缺陷，2017年以后，国家禁止使用干喷技术，由此湿喷技术兴起，湿喷过程中使用液体碱性速凝剂或者液体无碱速凝剂，明显降低了危害，但是液体碱性速凝剂为高碱性物质，会和混凝土产生碱骨料反应，导致喷射混凝土后期强度只能达到设计强度的65％～70％，降低混凝土耐久性，且工人喷射混凝土过程中会被高碱性液体速凝剂灼伤，出现脱皮现象，对工人身体伤害极大。

干粉速凝剂及碱性液体速凝剂使用过程中都会出现不同程度的危害，针对这些问题，铁路隧道工程要求全用无碱液体速凝剂。而国内液体无碱速凝剂的研究起步较晚，市场上各指标均能达到GB/T 35159-2017的液体无碱速凝剂极其稀少。

基于市场需求，本发明人研究开发了一种喷射混凝土用液体无碱速凝剂，其各项指标均能达到GB/T 35159-2017的要求，具有显著的应用前景。

发明内容

针对现有速凝剂存在的各种问题，本发明旨在提供一种喷射混凝土用液体无碱速凝剂。

为了实现以上发明目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种喷射混凝土用液体无碱速凝剂，其特征在于，所述速凝剂包括下列重量份数的组分：无机含铝物质20～50重量份、无机酸5～10重量份、醇酸类物质5～8重量份、酸性稳定剂2～5重量份、增溶稳定剂2～6重量份、增粘剂1～3重量份和水30～55重量份。

在一个优选的实施方案中，所述速凝剂还包括不饱和有机胺早强剂2～5重量份。

在本发明中，所述无机含铝物质选自硫酸铝、硝酸铝、磷酸铝、氟化铝、三乙磷酸铝及其组合，优选所述无机含铝物质为两种物质的组合，例如硫酸铝+硝酸铝、硫酸铝+磷酸铝、硫酸铝+氟化铝、硫酸铝+三乙磷酸铝等等，且一种无机含铝物质与另一种无机含铝物质的重量比为1:1～10:1，更优选2:1～5:1。

在本发明中，所述无机酸选自硫酸、硝酸、磷酸、硅酸、氟硼酸、偏铝酸及其组合。优选所述无机酸为两种酸的组合，例如硫酸+偏铝酸、硫酸+硅酸、硫酸+氟硼酸、硫酸+磷酸等等，且一种无机酸与另一种无机酸的重量比为1:1～10:1，更优选2:1～8:1。

在本发明中，所述醇酸类物质为具有以下结构式的醇酸或硫醇酸化合物：

其中:R为H、直链或支链C₁-C₅烷基。

例如，所述醇酸类物质为2-羟基丁酸、2-巯基丙酸、乙醇酸、巯代乙醇酸等等。

在本发明中，所述酸性稳定剂选自羟基乙叉二磷酸、山梨酸、富马酸、衣康酸、氨基磺酸及其组合，其结构式分别如下：