一种快硬早强喷射混凝土用无碱液体速凝剂的常温制备方法技术

本发明专利技术公开一种快硬早强喷射混凝土用无碱液体速凝剂的常温制备方法，所述快硬早强喷射混凝土用无碱液体速凝剂的常温制备方法包括以下步骤：在常温下，将水、硫酸铝、活性铝酸盐溶液、改性氢氧化铝、氟硅酸、硫酸锂、二乙醇胺、三异丙醇胺、山梨醇、超细硅酸铝、硅酸镁铝以及温伦胶混合搅拌，制得混凝土速凝剂。本发明专利技术制得的混凝土速凝剂凝结时间快、早期强度高，且生产过程中无需加热，在常温下即可进行，大大减少了生产能耗，降低了工艺成本。降低了工艺成本。降低了工艺成本。

【技术实现步骤摘要】
一种快硬早强喷射混凝土用无碱液体速凝剂的常温制备方法


[0001]本专利技术涉及混凝土外加剂
，具体涉及一种快硬早强喷射混凝土用无碱液体速凝剂的常温制备方法。

技术介绍

[0002]速凝剂是一种可以使混凝土迅速凝结的化学外加剂，广泛运用于各种隧道工程中。随着喷射设备水平的不断提高，液体速凝剂已经完全或部分取代粉体速凝剂，成为现在市场上使用的主流产品。以铝酸盐、硅酸盐为主要组分的高碱性速凝剂由于其碱性强，容易对人体的皮肤造成腐蚀，同时引起混凝土后期强度损失等一系列耐久性问题逐渐被淘汰。低、无碱液体速凝剂成为了现在研究的主要方向，其凝结时间快、早期强度及后期强度保有率高。
[0003]目前所使用的无碱液体速凝剂主要是硫酸铝体系的，由于硫酸铝的溶解度有限，使得无碱液体速凝剂掺量常常很大，有的掺量甚至达到了水泥质量的10％。以氢氟酸为原料的速凝剂其凝结时间极快，但1天强度极低。在实际生产过程中，为了让硫酸铝可以迅速溶解，需要高温加热让硫酸铝溶解，使得生产成本上升。所以研究一种凝结时间快、早期强度高、无需加热生产的无碱液体速凝剂，无论从经济还是环保方面都是十分有益的。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提出一种快硬早强喷射混凝土用无碱液体速凝剂的常温制备方法，旨在提供一种凝结时间快、早期强度高、生产过程中无需加热的混凝土速凝剂。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出一种快硬早强喷射混凝土用无碱液体速凝剂的常温制备方法，包括以下步骤：
[0006]在常温下，将水、硫酸铝、活性铝酸盐溶液、改性氢氧化铝、氟硅酸、硫酸锂、二乙醇胺、三异丙醇胺、山梨醇、超细硅酸铝、硅酸镁铝以及温伦胶混合搅拌，制得混凝土速凝剂。
[0007]可选地，所述活性铝酸盐溶液的制备步骤包括：
[0008]向水中加入氢氧化钠，升温至85～95℃，然后加入氢氧化铝，添加完毕后保温反应100～150min，再向反应产物中加入磷酸，得到活性铝酸盐溶液。
[0009]可选地，所述氢氧化铝的添加时间控制在50～70min；和/或，
[0010]所述氢氧化钠和所述氢氧化铝的摩尔比为1.4～1.7:1；和/或，
[0011]所述磷酸的添加量为所述水、氢氧化钠、氢氧化铝总质量的1～2.5％。
[0012]可选地，所述改性氢氧化铝的制备步骤包括：
[0013]将氢氧化铝制成比表面积为600～800m2/kg的粉料，然后向所述粉料中滴加甲基丙烯酸，得到改性氢氧化铝。
[0014]可选地，将氢氧化铝制成比表面积为600～800m2/kg的粉料的步骤，包括：
[0015]将氢氧化铝置于球磨机中，粉磨2～4h，得到粉料。
[0016]可选地，所述甲基丙烯酸的添加量为所述氢氧化铝质量的2～4％。
[0017]可选地，所述硫酸铝、硫酸锂、硅酸镁铝、超细硅酸铝、温伦胶、活性铝酸盐溶液、改性氢氧化铝、氟硅酸、二乙醇胺、三异丙醇胺和山梨醇的质量比为370:25～30:12～15:4～6:4～6:45～50:85～90:145～150:35～40:6～10:6～10。
[0018]可选地，在常温下，将水、硫酸铝、活性铝酸盐溶液、改性氢氧化铝、氟硅酸、硫酸锂、二乙醇胺、三异丙醇胺、山梨醇、超细硅酸铝、硅酸镁铝以及温伦胶混合搅拌，制得混凝土速凝剂的步骤，包括：
[0019]在常温下，向水中加入超细硅酸铝、硅酸镁铝、温伦胶，进行第一次搅拌，得第一溶液；
[0020]向所述第一溶液中依次加入硫酸铝、活性铝酸盐溶液、改性氢氧化铝，进行第二次搅拌，得第二溶液；
[0021]向所述第二溶液中滴加氟硅酸，进行第三次搅拌，待物料温度达到60～70℃时，加入二乙醇胺、三乙醇胺、山梨醇，进行第四次搅拌，得第三溶液；
[0022]向所述第三溶液中加入硫酸锂，进行第五次搅拌，制得混凝土速凝剂。
[0023]可选地，所述第一次搅拌的搅拌转速为600～800rpm、搅拌时间为20～40min；和/或，
[0024]所述第二次搅拌的搅拌转速为200～300rpm、搅拌时间为50～70min；和/或，
[0025]所述第三次搅拌的搅拌转速为200～300rpm、搅拌时间为50～70min；和/或，
[0026]所述第四次搅拌的搅拌转速为200～300rpm、搅拌时间为15～25min；和/或，
[0027]所述第五次搅拌的搅拌转速为600～800rpm、搅拌时间为1.5～2.5h。
[0028]可选地，所述氟硅酸的溶度为35～40％。
[0029]本专利技术提供的技术方案中，所述混凝土速凝剂的制备原材料包括硫酸铝、活性铝酸盐溶液、改性氢氧化铝、氟硅酸、硫酸锂、二乙醇胺、三异丙醇胺、山梨醇、超细硅酸铝、硅酸镁铝以及温伦胶，其中，所述硫酸铝、活性铝酸盐溶液和改性氢氧化铝作为促凝组分，用以提高水泥中铝离子的含量，生成钙矾石，提高促凝效果；所述二乙醇胺、三乙醇胺、山梨醇、氟硅酸、温伦胶和超细硅酸铝作为稳定组分，以氟硅酸、二乙醇胺和三乙醇胺为铝离子络合剂，复配三种悬浮剂，以提高速凝剂的稳定性；硫酸锂作为增强组分，通过引入锂离子来提高水泥强度；由此制得的所述混凝土速凝剂凝结时间快、早期强度高，且生产过程中无需加热，在常温下即可进行，大大减少了生产能耗，降低了工艺成本。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0031]图1为本专利技术提供的快硬早强喷射混凝土用无碱液体速凝剂的常温制备方法的一实施例的流程示意图。
[0032]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]本专利技术提出一种快硬早强喷射混凝土用无碱液体速凝剂的常温制备方法，第一方面，针对硫酸铝溶解度不高，在溶度过饱和的状态极易出现不稳定的现象，故而本专利技术采用氟硅酸作为铝离子络合剂，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快硬早强喷射混凝土用无碱液体速凝剂的常温制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在常温下，将水、硫酸铝、活性铝酸盐溶液、改性氢氧化铝、氟硅酸、硫酸锂、二乙醇胺、三异丙醇胺、山梨醇、超细硅酸铝、硅酸镁铝以及温伦胶混合搅拌，制得混凝土速凝剂。2.如权利要求1所述的快硬早强喷射混凝土用无碱液体速凝剂的常温制备方法，其特征在于，所述活性铝酸盐溶液的制备步骤包括：向水中加入氢氧化钠，升温至85～95℃，然后加入氢氧化铝，添加完毕后保温反应100～150min，再向反应产物中加入磷酸，得到活性铝酸盐溶液。3.如权利要求2所述的快硬早强喷射混凝土用无碱液体速凝剂的常温制备方法，其特征在于，所述氢氧化铝的添加时间控制在50～70min；和/或，所述氢氧化钠和所述氢氧化铝的摩尔比为1.4～1.7:1；和/或，所述磷酸的添加量为所述水、氢氧化钠、氢氧化铝总质量的1～2.5％。4.如权利要求1所述的快硬早强喷射混凝土用无碱液体速凝剂的常温制备方法，其特征在于，所述改性氢氧化铝的制备步骤包括：将氢氧化铝制成比表面积为600～800m2/kg的粉料，然后向所述粉料中滴加甲基丙烯酸，得到改性氢氧化铝。5.如权利要求4所述的快硬早强喷射混凝土用无碱液体速凝剂的常温制备方法，其特征在于，将氢氧化铝制成比表面积为600～800m2/kg的粉料的步骤，包括：将氢氧化铝置于球磨机中，粉磨2～4h，得到粉料。6.如权利要求4所述的快硬早强喷射混凝土用无碱液体速凝剂的常温制备方法，其特征在于，所述甲基丙烯酸的添加量为所述氢氧化铝质量的2～4％。7.如权利要求1所述的快硬早强喷射混凝土用无碱液体速凝剂的常温制备方法，其特征在于，所述硫酸铝、硫酸锂、硅酸镁铝、超细硅酸铝、温伦...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁伟，王文强，陈玉英，董鹏，邓松文，万海仑，徐青，李阳，张真鹏，安浩，徐胜利，刘晨光，
申请(专利权)人：中铁十一局集团桥梁有限公司，
类型：发明
国别省市：