[发明专利]一种喷射混凝土用无碱粉状速凝剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种喷射混凝土用无碱粉状速凝剂及其制备方法，原料包括活性组分10‑15wt％、调凝组分50‑55wt％、增强组分25‑30wt％、助磨组分1‑2wt％和增粘组分5‑10wt％；活性组分的制备方法为：先按特定比例称取氢氧化铝、改性剂、抗裂剂、纯碱，改性剂为磷酸二氢铵、磷酸钙、磷酸二氢钙中至少一种；再将氢氧化铝、改性剂、纯碱搅拌均匀，在650‑850℃条件下保温0.8‑1.5h，得到混合料；最后将抗裂剂加至混合料中混匀即得活性组分。本发明的无碱粉状速凝剂生产效率更高，能耗更少；掺入喷射混凝土中与调凝组分、增强组分发挥协同作用，一定程度缩短了喷射混凝土的初凝和终凝时间，喷射混凝土的早期、后期强度和抗裂性也有明显提升。

技术领域

本发明属于混凝土外加剂领域，特别是喷射混凝土用无碱粉状速凝剂。

背景技术

目前，中国已成为世界上隧道工程建设规模最大、数量最多、难度最高的国家；国内也仍有许多工程需要护坡设计，这给速凝剂的应用提供了广阔的前景。速凝剂是喷射混凝土施工中重要的外加剂，主要功能是使喷射混凝土迅速凝结硬化，减少回弹损失，防止喷射混凝土因重力引起脱落，加大一次喷射厚度、缩短喷射层间的间隔时间。相较于无碱液体速凝剂，粉体速凝剂拥有着价格优势，在满足施工要求条件下依旧被工程项目所青睐，依旧占据着不错的市场份额。然而，市面上常用的粉状速凝剂多为碱性，碱含量高，后期强度损失大，喷射混凝土回弹量大，对人体伤害太大；同时还含有氯离子，对钢筋结构存在腐蚀性。并且烧结法生产的粉状速凝剂温度较高，对能耗要求高，且存在危险性。

现有技术中，中国专利申请CN110451838A提供的一种新型节能环保无碱速凝剂，其原料包括防沉剂、含氟化物、醇胺溶液、硫酸铝、稳定剂、甘油、早强剂、增粘剂、激发剂、pH值调节剂、水，制备的无碱速凝剂为液态的，不易携带储存。又例如中国专利申请CN109206040A提供的一种广泛适应各种型号水泥的液体无碱速凝剂，其原料包括水，、聚合硫酸铝或硫酸铝、硫酸铁、络合剂、有机胺、早强剂、pH值调节剂、矿渣激发剂、消泡剂、氟化铝；并且消泡剂为聚醚类消泡剂；矿渣激发剂为磷酸二氢钠、磷酸二氢钙、磷酸二氢铵、磷酸一氢铵、草酸；早强剂为尿素、乙二醇，该无碱速凝剂同样为液态的，适用的水泥型号包括基准水泥、海螺水泥、怀宁上峰水泥、祁连山水泥、华新水泥等。上述这两种液体速凝剂加至基准水泥或海螺水泥中制备的喷射混凝土初凝和终凝时间较长，抗压强度也有待提高。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明提供了一种喷射混凝土用无碱粉状速凝剂，能够显著降低喷射混凝土的回弹量，同时还能一定程度缩短初凝和终凝时间，提升喷射混凝土的早期、后期强度和抗裂性，具体通过以下技术实现。

一种喷射混凝土用无碱粉状速凝剂，其原料包括活性组分10-15wt％、调凝组分50-55wt％、增强组分25-30wt％、助磨组分1-2wt％和增粘组分5-10wt％；

所述活性组分的制备方法为：

S1、称取55-65wt％氢氧化铝、18-26wt％改性剂、9-18wt％抗裂剂、8-15wt％纯碱，所述改性剂为磷酸二氢铵、磷酸钙、磷酸二氢钙中至少一种；

S2、将氢氧化铝、改性剂、纯碱搅拌均匀，在650-850℃条件下保温0.8-1.5h，得到混合料；

S3、将抗裂剂加至步骤S2的混合料中混匀即得活性组分；

所述调凝组分为粉体硫酸铝、硫酸亚铁、白糖、硫铝酸钙、铝酸钙、葡萄糖酸钠中至少一种；所述增强组分为矿粉、硅灰、甲酸钙、草酸中至少一种；所述助磨组分为超细二氧化硅、超细二氧化锆中至少一种；所述增粘组分为纤维素醚、钠基膨润土、淀粉中至少一种。