一种混凝土用无碱速凝剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑材料混凝土外加剂技术领域，具体是一种混凝土用无碱速凝剂的制备方法，包括将水、氟硅酸优先混合搅拌，再向溶液中依次加入乙醇胺、乙二醇、二丙烯酰胺并进行混合搅拌，最后再向溶液中加入无水硫酸铝粉末，混合搅拌后，得到混凝土用无碱速凝剂。相比起现有技术，本专利通过设置合成速凝剂的分子量，并添加高分子原料，增强速凝剂和喷锚混凝土物理反应的粘结性，解决了喷锚混凝土在隧道施工中回弹量大的技术问题。施工中回弹量大的技术问题。施工中回弹量大的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土用无碱速凝剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料混凝土外加剂
，具体是一种混凝土用无碱速凝剂的制备方法。

技术介绍

[0002]速喷射混凝土用速凝剂是指掺入混凝土中能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。主要种类有无机盐类和有机物类。无机盐类主要分为两类，一种是粉状固体的有碱速凝剂，另一种是液体状的无碱速凝剂，其掺用量仅占混凝土中水泥用量2％～9％，却能使混凝土在5min内初凝，12min内终凝。以达到抢修或井巷中混凝土快速凝结的目的。是喷射混凝土施工法中不可缺少的添加剂。它们的作用是加速水泥的水化硬化，在很短的时间内形成足够的强度，以保证特殊施工的要求。目前，在湿喷工艺中主要应用的速凝剂是无碱速凝剂，主要是使用液体的无碱速凝剂与预拌好的混凝土在喷射枪内混合快速喷射到工作面。喷射混凝土施工工艺不同于浇筑混凝土，喷射混凝土在施工时常常伴随一定的回弹率，所谓回弹率，即喷出后未粘附在施工面，而是落到地面的混凝土重量占总喷射出混凝土重量的比例，若混凝土凝固时间太长，黏聚力不够从而使喷射混凝土的回弹率增高，直接或者间接影响混凝土早期和后期的强度，而且造成混凝土材料的浪费。
[0003]因此，无碱速凝剂作为一种湿喷工艺中重要的添加剂，现有的无碱速凝剂虽然具有一定的凝结作用，且其主要起到凝结作用的元素为氟，为了研制一种具有更高粘聚性的无碱速凝剂，对无碱速凝剂进行性能上的改进，从而降低喷锚混凝土在施工中回弹量。
[0004]同时，现有的工业搅拌装置多采用螺旋叶片来对罐体中的溶液进行搅拌，当溶液内投入粉料时，需要将粉料倒入溶液表面，然后粉料才可慢慢与溶液相溶，在这个过程中，粉料往往因为体积小，容易优先浮于溶液表面，然后才慢慢溶于液体，哪怕溶液受到扰动，整个过程也需要一定的时间；因此，这种搅拌装置在实际操作中，无法使得粉状物料与溶液快速混合，搅拌效率较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术意在提供一种混凝土用无碱速凝剂的制备方法，主要用于解决现有技术存在的无碱速凝剂粘聚性差，导致喷锚混凝土在施工中回弹量大的技术问题；其次解决现有的搅拌装置在进行粉状物料与溶液混合时，搅拌效率较低的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种混凝土用无碱速凝剂的制备方法，包括如下步骤：
[0008]S1：预先在制备混凝土用无碱速凝剂的搅拌装置中加入400
‑
500份水，然后加入40
‑
70份氟硅酸，搅拌混合；
[0009]S2：在步骤S1的混合溶液依次加入10
‑
30份乙醇胺、100
‑
180份乙二醇、20
‑
40份二丙烯酰胺，并进行二次搅拌混合；
[0010]S3：在步骤S2的混合溶液中加入250
‑
400份粉末状的无水硫酸铝，并进行第三次搅
拌混合，得到混凝土用无碱速凝剂。
[0011]本专利技术的有益效果如下：
[0012]在传统的无碱速凝剂中，酸与硫酸铝为基本组成，本方案中添加了乙二醇用以改善储存性质，起防冻作用，使得无碱速凝剂在冬天耐储存；二丙烯酰胺作为一种高分子添加剂，可以增加无碱速凝剂在混凝土中的粘聚性，使喷锚混凝土回弹量大幅降低，综上，本配方解决了现有技术存在的无碱速凝剂粘聚性差，导致喷锚混凝土在施工中回弹量大的技术问题。
[0013]优选的，一种混凝土用无碱速凝剂，以质量份数计算，由以下组分组成：无水硫酸铝300份，氟硅酸50份，乙二醇150份，乙醇胺20份，二丙烯酰胺30份，水450份。
[0014]优选的，混凝土用无碱速凝剂的制备方法中所用的搅拌装置，包括罐体，罐体内部设有向溶液内气动输送粉末物料的气管。
[0015]本方案的原理及技术效果如下：
[0016]1.技术原理：在混凝土用无碱速凝剂的制备过程中，需要在溶液中添加粉末状的无水硫酸铝，本装置的气管插入到液面之下，通过气力输送泵向管道中通入压缩空气，将无水硫酸铝混合气体吹入溶液内，通入溶液中的气体由气管出口处流出，并在溶液内形成气泡向上浮动，扰动溶液，从而将溶液与粉末混合，同时也对混合溶液进行搅拌。
[0017]2.有益效果：
[0018](1)传统的工业搅拌装置多在罐体中安装搅拌轴，搅拌轴带动搅拌桨转动，对罐体内的液体进行搅拌，而本方案提供了一种混凝土用无碱速凝剂制备
的关于搅拌方式的新思路，将气体通入溶液中，使气泡扰动溶液，从而对溶液进行搅拌；
[0019](2)在传统的工业搅拌装置中，若要加入粉料，需要将粉料倒入溶液表面，然后粉料才可慢慢与溶液相溶，在这个过程中，粉料往往因为体积小，容易优先浮于溶液表面，然后才慢慢溶于液体，哪怕溶液受到扰动，整个过程也需要一定的时间；然而本方案所述的搅拌装置中，气体不仅作为搅拌工具，还可以作为粉状物料的载体，将粉状物料直接输送至液体中部，相比起在溶液中倒入粉料后，使用搅拌桨扰动液体进行固液混合的方式，本方案混合粉状物料的方式使得粉料直接被溶液包裹，更快速的溶于液体，提高了固液混合的速率；
[0020](3)罐体使用完毕后进行清洗，然后需敞开罐体让其自然风干，防止罐体内长期处于潮湿状态，滋生细菌，然而罐体体积庞大，风干的整个过程耗费时间；相比起自然风干的方式，而本专利所述的搅拌装置可以直接向罐体内通入空气，将罐体内部吹干，可更快干燥罐体内部。
[0021]综上所述，本方案中的搅拌装置解决了现有的搅拌装置在进行粉状物料与溶液混合时，搅拌效率较低的技术问题。
[0022]优选的，所述气管外壁上固定有若干由气流驱动的搅拌组件，所述搅拌组件包括固定在气管外壁上的支撑杆，支撑杆远离气管的一端转动连接有搅拌桨，搅拌桨旋转轴心线竖直设置。气管外壁上固定了搅拌组件，当通入的气体形成气泡向上浮动的过程中，由下至上冲击搅拌桨的叶片，带动搅拌桨开始转动，从而对罐体内的混合液进行搅拌，提高了整个装置的搅拌效率。
[0023]优选的，所述气管出口覆盖有第一筛网。第一筛网将气管中的空气破碎为若干气泡，相比起未破碎的空气，若干气泡更容易由气管出口向四周扩散，对罐体内的溶液进行更
加充分的搅拌。
[0024]优选的，所述罐体底部设有用于排放混合液的出液口，出液口处安装有出液阀，出液阀下方可拆卸连接有过滤管，过滤管中部设有用于过滤混合液泡沫的第二筛网。因为罐体中的溶液不断通入空气，可能会使得液面出现较多泡沫，打开出液阀将溶液由罐体内排出后，溶液由出液阀进入过滤管，并通过第二筛网，可将溶液液面的泡沫进行破碎与过滤，减少成品中泡沫含量。
[0025]优选的，所述罐体侧壁固定连接有若干倾斜设置的扰流楞。设置扰流楞，使得光滑的罐体内壁变得凹凸不平，当溶液受到通入的气体与搅拌桨的搅拌后，溶液在罐体内流动，撞击到罐体内壁的扰流楞后更易产生不规则反弹，让溶液在罐体内形成更为复杂的流态，提高了本装置搅拌溶液的效率。
[0026]优选的，所述罐体顶部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土用无碱速凝剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：预先在制备混凝土用无碱速凝剂的搅拌装置中加入400
‑
500份水400
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500份水，然后加入40
‑
70份氟硅酸，搅拌混合；S2：在步骤S1的混合溶液依次加入10
‑
30份乙醇胺、100
‑
180份乙二醇、20
‑
40份二丙烯酰胺，并进行二次搅拌混合；S3：在步骤S2的混合溶液中加入250
‑
400份粉末状的无水硫酸铝，并进行第三次搅拌混合，得到混凝土用无碱速凝剂。2.根据权利要求1所述的混凝土用无碱速凝剂的制备方法，其特征在于：所述无碱速凝剂以质量份数计算，由以下组分组成：无水硫酸铝300份，氟硅酸50份，乙二醇150份，乙醇胺20份，二丙烯酰胺30份，水450份。3.根据权利要求1所述的混凝土用无碱速凝剂的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：任鹏飞，张鑫，
申请(专利权)人：贵州凯襄新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：