[发明专利]含氟无碱液体速凝剂

说明书

本发明提供一种含氟无碱液体速凝剂，包括含氟化合物的镁和/或铝硅络合物水溶液、以及至少一种多羟基分散增强剂，所述含氟化合物的镁和/或铝硅络合物水溶液是通过氟硅酸水溶液与含镁化合物和/或含铝化合物反应得到。本发明提供的速凝剂稳定储存期长，对于含水泥胶结料具有优越的速凝效果以及长龄期强度保持性能。

技术领域

本发明涉及含水泥的胶结料用速凝剂及制备方法和使用方法。

背景技术

速凝剂是使含水泥的胶结料快速凝结硬化并产生一定强度的外加剂，广泛应用于隧道喷射砂浆或混凝土施工、抢修施工中，其主要目的在于加快胶结料的凝结时间，加快施工速度，减少回弹，提高早期强度且后期强度不降低，满足特殊工程的施工要求。

在通过喷嘴喷涂含水泥的胶结料的施工过程中，水泥胶结料必须在一个规定的时间内固化，以加快隧道喷涂施工速度，对于这样的要求，传统的使用铝酸钠和碱金属氢氧化物达到了强力的凝结时间促进效果；但是由于此类速凝剂的高度碱性，对于工作环境造成了非常恶劣的影响，并且在水泥胶结料硬化后对于其长龄期强度有非不利的影响以及不可忽视的潜在的碱集料反应，基于以上原因，该类速凝剂并非优选采用的速凝剂。

为了充分利用速凝剂在喷射施工中的优势，科研人员进行了很多研究工作，现在已提出含铝化合物的无碱速凝剂，但这些速凝剂还存在以下诸多问题：中国建筑材料科学研究总院专利（CN201110112424）公开了以硫酸铝为主要速凝成分的无碱液体速凝剂，有机胺类作为增黏组分，但该类速凝剂会引起后期强度的损失；江苏博特新材料有限公司专利（CN2006100982960）制备的速凝剂在混凝土中掺量较大，通常掺量为水泥的7-10％，有的甚至高达12％，混凝土的生产成本高；美国专利(US8118930B2)公开的一种无碱速凝剂，稳定期为8周，稳定期过短，在运输和使用不及时的条件下，速凝剂一旦发生不可逆沉淀将无法再使用。

发明内容

本发明目的在于改进现有技术的不足并提供一种含氟无碱液体速凝剂，所述的含氟无碱液体速凝剂对于硬化后的水泥胶结料而言均具有后期强度不损失、较低的喷射回弹率，适中的掺量及长时间的储存稳定性。本发明的另一目的是提供上述含氟无碱液体速凝剂的制备方法。本发明还有一目的是提供了在基体上涂布含上述含氟无碱液体速凝剂的水泥胶结料的方法。

本发明提供了如下的技术方案：

本发明涉及一种含氟无碱液体速凝剂，其包括含氟化合物的镁和/或铝硅络合物水溶液、以及至少一种多羟基分散增强剂，所述含氟化合物的镁和/或铝硅络合物水溶液是通过氟硅酸水溶液与含镁化合物和/或含铝化合物反应得到。

具体的，本发明所使用的氟硅酸水溶液是任何市场上可以买到的，也可以使用来源于工业生产中的副产品，这样生产成本会特别低，通常的氟硅酸水溶液浓度在8%～40%之间，但是过低或过高的浓度反应时间过长或不易控制，优选的适宜生产的浓度在15%～20%之间。

进一步的，本发明涉及的含氟无碱液体速凝剂，还包括改性稳定剂。

具体的，所述改性稳定剂为改性水合硅酸镁，这是一种用于防止含氟化合物的络合物水溶液沉淀或形成溶胶，并且在施工过程中有利于增加水泥胶结料的黏性而防止过大的回弹率，在没有改性稳定剂存在的条件下，所述含氟无碱液体速凝剂可以很好的达到速凝剂的效果，但是很难达到长时间（通常为6个月以上）的储存稳定性需求。

更具体的，本发明所使用的水合硅酸镁其比表面积大于240㎡/g,优选的其比表面积大于300㎡/g，通常使用的比表面积在320㎡/g～350㎡/g之间；最优选的，可以使用TOLSA公司的PANGEL水合硅酸镁系列产品或PRIOR公司的水合硅酸镁产品。

进一步的，所述改性稳定剂由以下方法制得：取一份水合硅酸镁置于0.3～1.5倍重量份的水中预糊化0.5～1.5h；然后置于0.8～3.5倍重量份的羟基羧酸中陈化2～10h即得所述改性稳定剂；在预糊化和陈化过程中通常是需要搅拌的，这样可以缩短加工时间。