一种无碱稳定型速凝剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种无碱稳定型速凝剂的制备方法，属于混凝土材料技术领域。本发明专利技术通过制备多孔水凝胶为载体，由于水凝胶是一种主链或支链含有大量亲水性基团并吸附有大量水分的具有三维网状结构的交联聚合物，在多孔水凝胶中，多孔结构能够极大地提高水凝胶的消胀速率，使其有效改善铝离子分散在液体中的聚合形态，将其铝离子絮凝性能，从而有效改善铝离子絮凝为氢氧化铝的趋势，有效改善复合速凝剂材料的稳定性能；且本发明专利技术通过聚合硫酸铝和硫酸铝复配，由于改善了聚合硫酸铝材料的稳定性能，同时复配形成的材料有效改善速凝剂的固含量，有效改善速凝剂对水泥产生速凝效果，有利于打破水泥颗粒表面的电位平衡，加速水泥的絮凝和凝结作用。 1

A preparation method of a non alkali stable accelerator

The invention relates to a preparation method of alkali free stable accelerator, which belongs to the technical field of concrete materials. By preparing the porous hydrogel as a carrier, the hydrogel is a cross-linked polymer with a large amount of hydrophilic groups and a large amount of water with a large amount of water. In the porous hydrogel, the porous structure can greatly improve the swelling rate of the hydrogel and make it effectively improve the aluminum ion. The polymerization form dispersed in the liquid, flocculating its aluminum ion, effectively improving the trend of aluminum ion flocculation to aluminum hydroxide, and effectively improving the stability of the composite accelerator material. The material formed effectively improves the solid content of the accelerator and effectively improves the speed setting effect of the accelerator on the cement. It is beneficial to break the potential balance on the surface of the cement particles and accelerate the flocculation and coagulation of the cement. One

【技术实现步骤摘要】
一种无碱稳定型速凝剂的制备方法
本专利技术涉及一种无碱稳定型速凝剂的制备方法，属于混凝土材料

技术介绍
第一代速凝剂由瑞士和奥地利制造商开发并生产，主要成分为硅酸钠，到目前为止已有近百年历史。在上世纪70年代左右，出现了多种速凝剂，它们的主要成分均是碱金属的铝酸盐、碳酸盐。这些高含碱量的混凝剂，也被称为传统的碱性速凝剂，早期速凝剂虽然能满足快速凝结的要求，但发现使用后会减少混凝土强度，28天约65％的混凝土强度保留率。针对传统碱性速凝剂本身的腐蚀性以及对喷射混凝土后期强度的影响，从上世纪70年代末期国外就开始了大量的研究工作，取得了许多非常有价值的成果，开发出无碱（低碱）速凝剂。我国水泥产量大，生产企业多，材料来源广，不同水泥的矿物、化学成分存在差异，加之我国普通硅酸盐水泥中允许掺入不大于20%的混合材，而且混合材品种繁多，水泥与速凝剂的适应性问题非常突出，已经成为困扰各化学外加剂开发人员以及工程技术人员的技术难题。目前国内速凝剂使用的大部分是以铝酸盐、碳酸盐或硅酸盐为主要成分，再与其它无机盐类复合而成的高碱性粉状制剂，其回弹量大、粉尘多、添加不均匀，不仅伤害施工人员身体，而且对混凝土后期强度发展很不利。研究发现，硫酸铝对水泥有很好的速凝效果，但受其溶解度的限制，配制的饱和溶液固含量低，掺量大且稳定性能较低，所以对其进行改良制备是现有发展中的重要环节。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对传统硫酸铝速凝剂材料溶解度低，配制的饱和溶液固含量低，掺量大且稳定性能较低的问题，提供了一种无碱稳定型速凝剂的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：（1）按质量比1:10，将聚乙二醇400添加至N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌混合得混合液，按重量份数计，分别称量45～50份混合液、10～15份2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸和3～5份4-乙酰基丙烯酰乙酸乙酯置于三口烧瓶中，搅拌混合得基体液并通氮气排除空气；（2）在氮气气氛下，按重量份数计，取45～50份基体液、6～8份2，2’-偶氮二异丁腈和3～5份聚乙二醇2000置于烧杯中，水浴加热，静置冷却至室温，得凝胶基体液；（3）取盐碱地泥土，按质量比1:10，将其与去离子水搅拌混合并静置，再在离心分离，收集上层清液得盐碱土浸出液；（4）再按重量份数计，分别称量55～65份去离子水、6～8份硫酸铝、3～5份明胶和3～5份盐碱土浸出液置于三口烧瓶中，水浴加热，静置冷却至室温并陈化，得凝胶改性液；（5）按重量份数计，分别称量55～60份去离子水、45～50份凝胶基体液、35～50份凝胶改性液和10～15份硫酸铝置于三角烧瓶中，水浴加热，静置冷却至室温，真空冷冻干燥并球磨过筛，即可制备得一种无碱稳定型速凝剂。步骤（1）所述的氮气通入速率为45～50mL/min。步骤（3）所述的盐碱地泥土为pH为8.5的中度盐碱地泥土。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术通过制备多孔水凝胶为载体，由于水凝胶是一种主链或支链含有大量亲水性基团并吸附有大量水分的具有三维网状结构的交联聚合物，在多孔水凝胶中，决定溶胀时间的尺度标准是孔间距而不是凝胶三维尺寸，当扩散路径缩小到足够短，并且孔间是相互连通的，溶胀液的传送速率将主要取决于毛细作用力，比起其在聚合物网络内的扩散过程要快得多，因此，多孔结构能够极大地提高水凝胶的溶胀/消溶胀速率，使其有效改善铝离子分散在液体中的聚合形态，将其铝离子絮凝性能，从而有效改善铝离子絮凝为氢氧化铝的趋势，有效改善复合速凝剂材料的稳定性能；（2）本专利技术通过聚合硫酸铝和硫酸铝复配，由于改善了聚合硫酸铝材料的稳定性能，同时复配形成的材料有效改善速凝剂的固含量，有效改善速凝剂对水泥产生速凝效果，有利于打破水泥颗粒表面的电位平衡，加速水泥的絮凝和凝结作用。具体实施方式按质量比1:10，将聚乙二醇400添加至N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌混合得混合液，按重量份数计，分别称量45～50份混合液、10～15份2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸和3～5份4-乙酰基丙烯酰乙酸乙酯置于三口烧瓶中，搅拌混合得基体液并通氮气排除空气，控制氮气通入速率为45～50mL/min，在氮气气氛下，再按重量份数计，取45～50份基体液、6～8份2，2’-偶氮二异丁腈和3～5份聚乙二醇2000置于烧杯中，在65～80℃下水浴加热3～5h后，静置冷却至室温，得凝胶基体液；取pH为8.5中度盐碱地泥土，按质量比1:10，将其与去离子水搅拌混合并静置3～5h，再在2500～3000r/min下离心分离10～15min，收集上层清液得盐碱土浸出液；再按重量份数计，分别称量55～65份去离子水、6～8份硫酸铝、3～5份明胶和3～5份盐碱土浸出液置于三口烧瓶中，在45～50℃下水浴加热10～15min，静置冷却至室温并陈化20～24h，得凝胶改性液，按重量份数计，分别称量55～60份去离子水、45～50份凝胶基体液、35～50份凝胶改性液和10～15份硫酸铝置于三角烧瓶中，在75～80℃下水浴加热25～30min后，静置冷却至室温，真空冷冻干燥并球磨过200目筛，即可制备得一种无碱稳定型速凝剂。实例1按质量比1:10，将聚乙二醇400添加至N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌混合得混合液，按重量份数计，分别称量45份混合液、10份2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸和3份4-乙酰基丙烯酰乙酸乙酯置于三口烧瓶中，搅拌混合得基体液并通氮气排除空气，控制氮气通入速率为45mL/min，在氮气气氛下，再按重量份数计，取45份基体液、6份2，2’-偶氮二异丁腈和3份聚乙二醇2000置于烧杯中，在65℃下水浴加热3h后，静置冷却至室温，得凝胶基体液；取pH为8.5中度盐碱地泥土，按质量比1:10，将其与去离子水搅拌混合并静置3，再在2500r/min下离心分离10min，收集上层清液得盐碱土浸出液；再按重量份数计，分别称量55份去离子水、6份硫酸铝、3份明胶和3份盐碱土浸出液置于三口烧瓶中，在45℃下水浴加热10min，静置冷却至室温并陈化20h，得凝胶改性液，按重量份数计，分别称量55份去离子水、45份凝胶基体液、35份凝胶改性液和10份硫酸铝置于三角烧瓶中，在75℃下水浴加热25min后，静置冷却至室温，真空冷冻干燥并球磨过200目筛，即可制备得一种无碱稳定型速凝剂。实例2按质量比1:10，将聚乙二醇400添加至N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌混合得混合液，按重量份数计，分别称量47份混合液、12份2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸和4份4-乙酰基丙烯酰乙酸乙酯置于三口烧瓶中，搅拌混合得基体液并通氮气排除空气，控制氮气通入速率为47mL/min，在氮气气氛下，再按重量份数计，取47份基体液、7份2，2’-偶氮二异丁腈和4份聚乙二醇2000置于烧杯中，在67℃下水浴加热4h后，静置冷却至室温，得凝胶基体液；取pH为8.5中度盐碱地泥土，按质量比1:10，将其与去离子水搅拌混合并静置4h，再在2750r/min下离心分离12min，收集上层清液得盐碱土浸出液；再按重量份数计，分别称量57份去离子水、7份硫酸铝、4份明胶和4份盐碱土浸出液置于三口烧瓶中，在47℃下水浴加热12min，静置冷却至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无碱稳定型速凝剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

【技术特征摘要】
1.一种无碱稳定型速凝剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按质量比1:10，将聚乙二醇400添加至N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌混合得混合液，按重量份数计，分别称量45～50份混合液、10～15份2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸和3～5份4-乙酰基丙烯酰乙酸乙酯置于三口烧瓶中，搅拌混合得基体液并通氮气排除空气；（2）在氮气气氛下，按重量份数计，取45～50份基体液、6～8份2，2’-偶氮二异丁腈和3～5份聚乙二醇2000置于烧杯中，水浴加热，静置冷却至室温，得凝胶基体液；（3）取盐碱地泥土，按质量比1:10，将其与去离子水搅拌混合并静置，再在离心分离，收集上层清液得盐碱土浸出液；（4）再按重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮蒙，蒋益，
申请(专利权)人：常州市协旺纺织品有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32