一種無堿液體速凝劑及其制備方法和應用技術

本發明專利技術公開了一種無堿液體速凝劑，在其原材料和制備中不含堿，所述速凝劑的組成為，以重量比計：硫酸鋁30％-80％，羥基羧酸1％-10％，有機胺4％-15％，多元醇3％-10％，無機酸1％-5％，水為余量。本發明專利技術公開的速凝劑早期強度高、后期強度損失小、粘結性好、回彈量低、可實現綠色環保無污染施工，其合成工藝簡單，反應條件溫和，是一種性能優良的無堿液體速凝劑。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用于水泥基材料的混凝土速凝劑，特別涉及一種噴射混凝土用高性能無堿液體速凝劑的制備方法，屬于建筑材料領域。
技術介紹
速凝劑是能使混凝土迅速凝結硬化的外加劑，廣泛應用于地下工程、礦山工程、堤壩邊坡加固以及搶險等工程中，是噴射混凝土不可缺少的重要外加劑之一。速凝劑的作用原理為加入到水泥漿體中會促進水泥中鋁酸三鈣、硅酸三鈣等礦物的水化反應，在短時間內形成水化鋁酸鈣、鈣礬石、水化硅酸鈣等水化產物，使水泥漿體迅速硬化凝結。傳統的速凝劑多為粉體狀，不便于施工操作及計量，施工粉塵較大，高堿性粉·塵對施工人員的健康造成極大危害；普通液體速凝劑雖然可通過準確計量，保證混凝土質量穩定性，避免粉塵污染等危害，但由于其主要作用機理在于利用高堿使水泥中的石膏變成硫酸鈉，失去緩凝作用，從而加速水泥水化來實現速凝效果，一方面高堿對施工人員的健康造成危害，另一方面較高的堿含量極易導致混凝土產生堿骨料反應，后期強度嚴重倒縮，由于堿性物質的大量使用，混凝土后期強度會存在30%甚至更大的降低，影響其使用壽命。因此本專利技術急需一種性能好，并且無堿，便于施工應用的液體速凝劑。
技術實現思路
針對本領域現有技術存在的缺陷，本專利技術的首要目的是提供一種不含有堿的速凝齊U，從而避免傳統的高堿量液體速凝劑對人體的損害和對混凝土結構強度的影響，本專利技術的另一個目的是提供一種不含有堿的液體速凝劑，能夠快速施工，便于施工操作和用量計量。在上述基礎上，本專利技術的還一個目的是提供上述無堿液體速凝劑的制備方法和應用方法。為實現上述目的，本專利技術是通過下述技術方案實現的—種無堿液體速凝劑，由硫酸鋁、羥基羧酸、有機胺、多元醇、無機酸穩定劑通過絡合反應合成，其組成為，以質量百分比計硫酸鋁30% -80%，羥基羧酸1% -10%，有機胺4% -15%，多元醇3% -10%，無機酸1% -5%，水為余量。相應的，本專利技術公開了所述無堿液體速凝劑的制備方法，包括下述步驟將硫酸鋁溶于熱水中，溶解完全后，攪拌狀態下緩慢加入羥基羧酸，待溶解完全，再依次加入有機胺、多元醇，反應完畢后加入無機酸，冷卻至室溫，制備得到產品。其中，通常所用熱水的溫度為50攝氏度,反應時間為I小時。進一步的，本專利技術還公開了所述無堿液體速凝劑在噴射混凝土使其速凝的應用將無堿液體速凝劑在噴嘴處加入到噴射混凝土組合物中，以水泥重量作基準，用量為4% -8% (即用量為水泥重量的4% -8% )。申請人:進行的實驗證實，本專利技術的無堿液體速凝劑粘結性好、回彈量低、早期強度高、后期強度損失小、綠色環保無污染、施工采用噴射混凝土，施工快速簡單。在本專利技術中，優選的，所述硫酸鋁含量為40% -70%。在本專利技術的進一步詳述和具體實施中，本專利技術公開了所用的各種成分的優選類型，以便更好、更清楚的了解本專利技術，然而這種詳細描述并不構成對本專利技術的特別限制，不依靠這些細節信息而采用本專利技術
其他通用的化學材料，只要其符合本專利技術上述對各組成成分名稱所做的限定，依舊屬于本專利技術的保護范圍。在本專利技術中，所述硫酸鋁種類并不受到限制，優選的采用工業級硫酸鋁，更優選采用十八水合硫Ife招。在本專利技術中，所述羥基羧酸包括但不限于檸檬酸、水楊酸、酒石酸、乳酸等中的一種和/或一種以上的混合物，用于提高凝結速度，縮短凝結時間，并且增加鋁離子的穩定性優選乳酸，用量為1% -10%。在本專利技術中，所述有機胺包括但不限于一乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺，用于提高混凝土的早期強度和提高混凝土的粘度，優選采用二乙醇胺。在本專利技術中，所述多元醇用于作為硫酸鋁的共溶劑促進形成穩定的分散液，有利于提高原料溶解性能和產品穩定，提高產品保質期，所述多元醇包括但不限于甘油、乙二醇、二乙二醇等，優選甘油。在本專利技術中，所述無機酸作為產品穩定劑，包括但不限于磷酸、硝酸或硫酸，優選為磷酸。相比已有產品，本專利技術的速凝劑具有如下優勢按照《噴射混凝土用速凝劑》(JC477-2005)的評價測試方法，本專利技術的產品在較低的摻量下(4% 8% )能夠使水泥在3分鐘左右初凝，在6分鐘之內終凝；能使水泥砂漿的I天抗壓強度保持在IOMpa的水平上，28天抗壓強度基本無損失。具體實施例方式為了便于本領域技術人員理解本專利技術的實質，申請人提供了下述具體的實施例從而進行進一步詳細說明，下述實施例并不是對本專利技術的限定。本領域技術人員在理解本專利技術專利技術實質的基礎上所進行的變更、替換等均屬于本專利技術的保護范圍。 實施例1一種無堿液體速凝劑的制備方法，所用原料及其質量百分比組成為硫酸鋁50%，檸檬酸1%，二乙醇胺7%，甘油10%，硝酸1%，水31%。實施例2一種無堿液體速凝劑的制備方法，所用原料及其質量百分比組成為硫酸鋁55%，檸檬酸1%，三乙醇胺10%，二乙二醇7%，磷酸1%，水26%。實施例3—種無堿液體速凝劑的制備方法，所用原料及其質量百分比組成為硫酸鋁45%，乳酸2%，三乙醇胺5%，乙二醇5%，硫酸2%，水41 %。實施例4一種無堿液體速凝劑的制備方法，所用原料及其質量百分比組成為硫酸鋁55%，乳酸1%，二乙醇胺10%，甘油8%，磷酸2%，水24%。實施例5一種無堿液體速凝劑的制備方法，所用原料及其質量百分比組成為硫酸鋁50%，水楊酸2%，三乙醇胺6%，甘油7%，磷酸1%，水34%。參照《噴射混凝土用速凝劑》(JC477-2005)，將本專利技術的速凝劑與市面液體速凝劑MEYCO SA160進行了對比，相關測試結果如附表I所示附表I以上實施例對凝結時間和抗壓強度的影響 實施例速凝_摻初凝時fHj終凝吋M I28權利要求1.一種無堿液體速凝劑，其特征在于，所述速凝劑的組成為，以質量百分比計 硫酸鋁30% -80%，羥基羧酸1% -10%，有機胺4% -15%，多元醇3% -10%，無機酸1% _5%，水為余量。2.根據權利要求1所述的無堿液體速凝劑，其特征在于，所述硫酸鋁的含量為40% -70%。3.根據權利要求1所述的無堿液體速凝劑，其特征在于，所述硫酸鋁為十八水合硫酸招。4.根據權利要求1所述的無堿液體速凝劑，其特征在于，所述羥基羧酸為檸檬酸、乳酸、水楊酸、酒石酸中的一種和/或一種以上的混合物。5.根據權利要求1所述的無堿液體速凝劑，其特征在于，所述有機胺為一乙醇胺、二乙醇胺、或三乙醇胺。6.根據權利要求5所述的無堿液體速凝劑，其特征在于，所述有機胺為二乙醇胺。7.根據權利要求1所述的無堿液體速凝劑，其特征在于，所述多元醇為甘油、乙二醇或二乙二醇，優選為甘油。8.根據權利要求1所述的無堿液體速凝劑，其特征在于，無機酸可以為磷酸、硝酸或硫酸，優選磷酸。9.一種無堿液體速凝劑的制備方法，其特征在于，包括下述步驟將硫酸鋁溶于熱水中，溶解完全后，攪拌狀態下緩慢加入羥基羧酸，待溶解完全，再依次加入有機胺、多元醇，反應完畢后加入無機酸，冷卻至室溫，制備得到產品。10.無堿液體速凝劑在噴射混凝土使其速凝的應用，其特征在于，將無堿液體速凝劑在噴嘴處加入到噴射混凝土組合物中，以水泥重量作基準，用量為4% -8%。全文摘要本專利技術公開了一種無堿液體速凝劑，在其原材料和制備中不含堿，所述速凝劑的組成為，以重量比計硫酸鋁30％-80％，羥基羧酸1％-10％，有機胺4％-15％，多元醇3％-10％，無機酸1％-5％，水為余量。本專利技術本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無堿液體速凝劑，其特征在于，所述速凝劑的組成為，以質量百分比計：硫酸鋁30％?80％，羥基羧酸1％?10％，有機胺4％?15％，多元醇3％?10％，無機酸1％?5％，水為余量。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡鐵剛，熊衛鋒，
申請(專利權)人：北京東方雨虹防水技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：