一种高适应性绿色环保无碱液体速凝剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高适应性绿色环保无碱液体速凝剂，所述无碱液体速凝剂由硫酸铝、氟硅酸镁、稳定剂、乳酸、三乙醇胺和水组成；其中：稳定剂为改性氨基三亚甲基膦酸和改性乙二胺四亚甲基膦酸中的一种或两种混合物；具体制备方法如下：按照硫酸铝、氟硅酸镁、氟硅酸镁、稳定剂、乳酸、三乙醇胺和水各组分的质量百分比，先将水加热至53‑57℃，将氟硅酸镁分三批次加入上述水中，搅拌30分钟；接着分三批次加入硫酸铝，升温至78‑82℃，搅拌60分钟；依次间隔10分钟分别加入稳定剂、乳酸、三乙醇胺，搅拌30分钟，冷却，获得均一稳定的液体，即得。本发明专利技术制备的速凝剂能够解决速凝剂稳定期差、1天强度较低、28天强度保有率低、刺激性气味强、适应性差等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种高适应性绿色环保无碱液体速凝剂及其制备方法
本专利技术属于混凝土外加剂
,具体涉及一种高适应性绿色环保无碱液体速凝剂及其制备方法。
技术介绍
速凝剂是一种能够加快水泥或混凝土凝结和硬化速度的调凝剂，广泛应用于喷射混凝土、灌装止水混凝土及抢修补强工程中。速凝剂种类繁多，根据速凝剂的性质和状态，大致可以分为碱性粉状、无碱粉状、碱性液态和无碱液态4大类。随着我国隧道衬砌工程对喷射混凝土结构性能要求的提高，以及环保意识的不断提高，对速凝剂性能也提出了更高的要求。干喷法因其施工固有的缺陷已无法满足现代施工的要求，湿喷法将是喷射混凝土今后发展的必然趋势，而液体速凝剂将成为速凝剂发展的主要方向。无碱液体速凝剂具有无腐蚀、后期强度保留率高、无污染、绿色环保，且具有显著改善施工条件和提高工程质量等特点，已成为当前喷射混凝土施工的主流产品。无碱液体速凝剂的主要成分为铝盐，其中以硫酸铝(Al2(SO4)3)为主要成分的速凝剂代表的是新型无碱液体速凝剂。但由于硫酸铝溶解度小，其饱和溶液的固含量小，导致掺量较大，受国家标准的限制，硫酸铝掺量不易过大，所以硫酸铝配置无碱液体速凝剂时，需要在其中加入有机或无机成分来提高无碱液体速凝剂性能，如部分产品以氢氟酸处理氢氧化铝等方式增加无碱液体速凝剂中铝相浓度，但氢氟酸是危化品，在运输、生产、现场施工过程中都可能损害工人的身体健康，更主要的由于高氟化物的存在，使得水泥基材料早期强度发展缓慢。因此，现在市场上的无碱液体速凝剂技术研究方向为：在低成本、绿色环保的前提下制备稳定的高铝离子浓度无碱液体速凝剂，且该无碱液体速凝剂还必须具备与市场上常见的水泥适配性良好的性能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种高适应性绿色环保无碱液体速凝剂及其制备方法，以克服现有技术中无碱液体速凝剂铝相浓度偏低、稳定性差、不宜长期存储、早期强度低及制备过程中采用剧毒氢氟酸等缺点。本专利技术制备的高适应性绿色环保无碱液体速凝剂能够解决速凝剂稳定期差、1天强度较低、28天强度保有率低、刺激性气味强、适应性差等问题。本专利技术所提出的高适应性绿色环保无碱液体速凝剂中，加入同一分子中既含强络合功能的磷酸官能团及又含早强功能的胺基官能团的稳定剂，同时该稳定剂也含多个羟基具有分散增强性，使所制备的无碱液体速凝剂在长期存放下不出现结晶沉淀且早期强度及保有率较高。本专利技术所提出的无碱液体速凝剂由硫酸铝、氟硅酸镁、稳定剂、乳酸、三乙醇胺和水组成；本专利技术使用的稳定剂为改性氨基三亚甲基膦酸(结构式如下式I)和改性乙二胺四亚甲基膦酸(结构式如下式II)中的一种或两种混合物。本专利技术所提出的无碱液体速凝剂由硫酸铝、氟硅酸镁、稳定剂、乳酸、三乙醇胺和水组成；各组分的质量百分比为：硫酸铝：45-65％，氟硅酸镁：10-20％，稳定剂：8-15％，乳酸：3-8％，三乙醇胺：5-8％，其余部分为水。本专利技术的制备方法简单，所需设备无特殊要求，具体制备方法如下：按照硫酸铝、氟硅酸镁、氟硅酸镁、稳定剂、乳酸、三乙醇胺和水各组分的质量百分比，先将水加热至53-57℃，将氟硅酸镁分三批次加入上述水中，搅拌30分钟；接着分三批次加入硫酸铝，升温至78-82℃，搅拌60分钟；依次间隔10分钟分别加入稳定剂、乳酸、三乙醇胺，搅拌30分钟，冷却，获得均一稳定的液体，即得本专利技术所述的高适应性绿色环保无碱液体速凝剂。本专利技术提供的高适应性绿色环保无碱液体速凝剂的生产原料易得，所需设备无特殊要求，操作简单，长期储存稳定性好，对水泥品种的适应性广泛，掺量低，凝结速度快且强度高等特点。本专利技术使用的稳定剂既含强络合功能的磷酸官能团及又含早强功能的胺基官能团的稳定剂，同时该稳定剂也含多个羟基具有分散增强性，可以起到一剂多效的协同作用，进而使速凝剂的有效组分相对较少，配方优化相对简单，易工业化规模生产，制备过程无废气和废水产生，制备方法还具有环保无污染优势。按照GBT35159-2017的实验条件，本专利技术提供的速凝剂在掺量5％-8％即能使水泥在3分钟内初凝，7分钟内终凝；水凝砂浆的1d强度达到10MPa就以上，28d抗压强度比大于90％；对不同种水泥具有较好的适应性。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详述。一种高适应性绿色环保无碱液体速凝剂的制备方法，包括以下步骤：实施例1按照硫酸铝、氟硅酸镁、稳定剂、乳酸、三乙醇胺和水各组分的质量百分比，先将280克水加热至55℃，然后将80克氟硅酸镁分三批次加入上述水中,每次间隔10分钟，搅拌30分钟；接着分三批次加入510克工业级十八水硫酸铝，每次间隔10分钟，升温至78℃，搅拌60分钟；依次间隔10分钟分别加入20克改性氨基三亚甲基膦酸、15克乳酸、24克三乙醇胺，搅拌30分钟，冷却，获得均一稳定的液体，即得本专利技术所述的绿色环保无碱液体速凝剂。实施例2按照硫酸铝、氟硅酸镁、稳定剂、乳酸、三乙醇胺和水各组分的质量百分比，先将280克水加热至55℃，然后将80克氟硅酸镁分三批次加入上述水中,每次间隔10分钟，搅拌30分钟；接着分三批次加入510克工业级十八水硫酸铝，每次间隔10分钟，升温至78℃，搅拌60分钟；依次间隔10分钟分别加入20克改性乙二胺四亚甲基膦酸、15克乳酸、24克三乙醇胺，搅拌30分钟，冷却，获得均一稳定的液体，即得本专利技术所述的绿色环保无碱液体速凝剂。实施例3按照硫酸铝、氟硅酸镁、稳定剂、乳酸、三乙醇胺和水各组分的质量百分比，先将280克水加热至55℃，然后将80克氟硅酸镁分三批次加入上述水中,每次间隔10分钟，搅拌30分钟；接着分三批次加入510克工业级十八水硫酸铝，每次间隔10分钟，升温至78℃，搅拌60分钟；依次间隔10分钟分别加入10克改性氨基三亚甲基膦酸、10克改性乙二胺四亚甲基膦酸、15克乳酸、24克三乙醇胺，搅拌30分钟，冷却，获得均一稳定的液体，即得本专利技术所述的绿色环保无碱液体速凝剂。实施例4按照硫酸铝、氟硅酸镁、稳定剂、乳酸、三乙醇胺和水各组分的质量百分比，先将280克水加热至55℃，然后将80克氟硅酸镁分三批次加入上述水中,每次间隔10分钟，搅拌30分钟；接着分三批次加入510克工业级十八水硫酸铝，每次间隔10分钟，升温至78℃，搅拌60分钟；依次间隔10分钟分别加入10克改性氨基三亚甲基膦酸、15克乳酸、34克三乙醇胺，搅拌30分钟，冷却，获得均一稳定的液体，即得本专利技术所述的绿色环保无碱液体速凝剂。实施例5按照硫酸铝、氟硅酸镁、稳定剂、乳酸、三乙醇胺和水各组分的质量百分比，先将280克水加热至55℃，然后将80克氟硅酸镁分三批次加入上述水中,每次间隔10分钟，搅拌30分钟；接着分三批次加入510克工业级十八水硫酸铝，每次间隔10分钟，升温至78℃，搅拌60分钟；依次间隔10分钟分别加入30克改性氨基三亚甲基膦酸、15克乳酸、14克三乙醇胺，搅拌30分钟，冷却，获得均一稳定的液体，即得本专利技术所述的绿色环保无碱液体速凝剂。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高适应性绿色环保无碱液体速凝剂，其特征在于：所述无碱液体速凝剂由硫酸铝、氟硅酸镁、稳定剂、乳酸、三乙醇胺和水组成；/n其中：稳定剂为改性氨基三亚甲基膦酸，其结构式如下式I，和改性乙二胺四亚甲基膦酸，其结构式如下式II，二者中的一种或两种混合物；/n

【技术特征摘要】
1.一种高适应性绿色环保无碱液体速凝剂，其特征在于：所述无碱液体速凝剂由硫酸铝、氟硅酸镁、稳定剂、乳酸、三乙醇胺和水组成；
其中：稳定剂为改性氨基三亚甲基膦酸，其结构式如下式I，和改性乙二胺四亚甲基膦酸，其结构式如下式II，二者中的一种或两种混合物；





2.如权利要求1所述的一种高适应性绿色环保无碱液体速凝剂，其特征在于：所述各组分的质量百分比为：硫酸铝：45-65％，氟硅酸镁：10-20％，稳定剂：8-15％，乳酸：3-...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳会幼，
申请(专利权)人：贵州中兴南友建材有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52