[发明专利]无碱速凝剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种无碱速凝剂及其制备方法和应用，所述无碱速凝剂包括如下原料：氟硅酸氢氧化铝法生产速凝剂和/或氟硅酸法生产氟化铝的固废副产物、氢氧化铝、氢氟酸、去离子水、水合硫酸铝、稳定剂、增强剂和中和剂；其中，所述水合硫酸铝包括片状水合硫酸铝和粉状水合硫酸铝，且所述片状水合硫酸铝与所述粉状水合硫酸铝的重量比为1：(3‑5)。本发明的无碱速凝剂，以氢氟酸为原料，将固体副产物作为反应物，制备出符合国标要求的速凝剂产品，该速凝剂产品为无碱速凝剂，具有掺量低，不影响混凝土后期强度的特点，从而可以减少废弃物排放，改善环境，增加社会和经济效益。

技术领域

本发明属于建筑材料外加剂领域，具体涉及一种无碱速凝剂及其制备方法和应用。

背景技术

喷射型混凝土是建筑行业常用的一种固结材料，该材料的技术要求中，凝结时间及强度是喷射型混凝土的两个最重要参数，速凝剂对喷射型混凝土的凝结时间有着重要影响，对混凝土早期强度也有着一定的影响，是喷射型混凝土在施工中不可或缺的外加剂，其效果好坏直接影响着混凝土的质量。

速凝剂主要分为粉状和液体速凝剂，粉状速凝剂在使用过程中存在工作粉尘大、回弹量大、分散不均匀等缺陷；液体速凝剂目前针对粉状速凝剂进行了改进，更容易分散均匀，使混凝土各部分性能分布均匀。早期液体速凝剂，主要以有碱速凝剂为主，由于其高碱性导致的混凝土早期强度损失大、腐蚀性强、混凝土长期与碱性骨料反应及对施工人员的身体伤害问题严重，限制了有碱速凝剂的发展。利用氟硅酸氢氧化铝制备无碱速凝剂是目前市场上的一种比较经济可行的方法，但是在生产过程中会产生以二氧化硅、氟化铝为主要成分的固废副产物。目前对该副产物尚无合理处理方法。

因此，本发明一方面提出一种安全、强度损失小、无碱的速凝剂制备方法，另一方面对生产中产生的固废副产物进行了综合利用，具有良好的社会和经济效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中的上述技术问题，提出了一种安全、强度损失小、无碱的速凝剂。

第一方面，本发明提出了一种无碱速凝剂。

本发明的无碱速凝剂，包括如下重量份数的原料：氟硅酸氢氧化铝法生产速凝剂和/或氟硅酸法生产氟化铝的固废副产物30～50份、氢氧化铝30～60份、氢氟酸130～180份、去离子水120～160份、水合硫酸铝300～600份、稳定剂1～5份、增强剂1～5份和中和剂20～40份；

其中，所述水合硫酸铝包括片状水合硫酸铝和粉状水合硫酸铝，且所述片状水合硫酸铝与所述粉状水合硫酸铝的重量比为1：(3-5)。

本发明中，固废副产物为氟硅酸氢氧化铝法生产速凝剂和/或氟硅酸法生产氟化铝的固体滤渣，包括氟化铝和二氧化硅，主要成分为水合氟化铝和二氧化硅。

本发明的无碱速凝剂，以氢氟酸为原料，将固体副产物作为反应物，制备出符合国标要求的速凝剂产品，该速凝剂产品为无碱速凝剂，具有掺量低，不影响混凝土后期强度的特点，从而可以减少废弃物排放，改善环境，增加社会和经济效益。

作为本发明的具体实施方式，所述氢氟酸的质量浓度为38％-42％，例如38％，39％，40％，41％，41％及其任意组合的范围。

作为本发明的具体实施方式，所述中和剂为市售氨水，质量浓度为25％～28％，例如25％，26％，27％，28％及其任意组合的范围。

作为本发明的具体实施方式，所述稳定剂选自高分子盐类稳定剂。

优选地，所述稳定剂至少选自聚甲基丙烯酸钠、海藻酸钠、聚丙烯酰胺和羧甲基纤维素钠中的一种。

作为本发明的具体实施方式，所述增强剂选自有机醇胺类化合物。

优选地，所述增强剂至少选自二乙醇胺、三乙醇胺和异丙醇胺中的一种。

第二方面，本发明提出了无碱速凝剂的制备方法。