【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑材料外加剂，具体涉及一种无碱无氟液体速凝剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、混凝土用速凝剂是指能够使混凝土快速凝结硬化，而不过分影响混凝土长期强度的外加剂。速凝剂对喷射混凝土的时间、强度、回弹量等关键性能有着重要的影响。速凝剂的掺入可以使喷射混凝土迅速凝固硬化，形成足够的强度以满足隧道支护结构的强度要求，因此可以说速凝剂的性能对喷射混凝土的性能与施工质量至关重要。
2、目前喷射混凝土常用速凝剂一般含有大量碱性物质，如铝酸盐、硅酸盐与碳酸盐等，虽然能满足快速硬化的需求，但对喷射混凝土后期强度影响较大；同时大量碱性物质增大了混凝土后期发生碱集料反应，破坏了混凝土的耐久性能；另外存在混凝土回弹量大以及腐蚀性强等问题。因此，目前能够满足市场需求的速凝剂大多是无碱无氟速凝剂。
3、但由于无碱无氟速凝剂中主要促凝成分为铝离子，在水溶液中发生反应时，铝离子会水解沉聚，发生析晶沉淀现象，从而影响速凝剂的稳定性，而在储存期间一旦发生析晶沉淀出现不可逆的分层现象，将直接影响速凝剂使用性能，且在喷射混凝土施工时容易造成管道堵塞现象；因此，为了保证无碱无氟速凝剂的稳定性，目前市场上常见的无碱无氟速凝剂大多铝含量较低，以至于制备的混凝土早期强度低，不能满足对早期强度有要求的项目的需要，因此，制备一种稳定性好、早期强度高的无碱无氟速凝剂已经成为本领域亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
5、一种无碱无氟液体速凝剂，包括如下质量百分比的组份：
6、
7、优选地，包括如下质量百分比的组份：
8、
9、优选地，所述醇胺为二乙醇胺，含量≥99％。
10、优选地，所述硫酸铝为工业级十八水硫酸铝，所述硫酸铝中的氧化铝含量≥15.8％，所述硫酸铝为片状或粉末状；所述氢氧化铝为工业级，含量≥99％，粒径目数≥800目。
11、优选地，所述羟基羧酸为乳酸、柠檬酸、单宁酸中的一种或几种。
12、优选地，所述悬浮剂为水合硅酸镁。
13、优选地，所述稳定剂包括如下质量百分比的组分：
14、
15、优选地，所述稳定剂的制备方法包括如下步骤：
16、(1)将所述二甲基乙醇胺和葡萄糖酸内脂加热至60-80℃，配制成反应液；
17、(2)在0.5-1h内将乙醇胺滴加进所述反应液后，继续保温反应2-4h；
18、(3)依次加入所述磷酸三丁酯、水、羟乙基纤维素，搅拌均匀，即得所述稳定剂。
19、另一方面，一种无碱无氟液体速凝剂的制备方法，包括如下步骤：
20、(1)将所述水、羟基羧酸、氢氧化铝、悬浮剂、硫酸铝依次加入反应容器中，在无热源的条件下，以线速度为40m/s-200m/s的剪切速度高速剪切1-2h；
21、(2)加入所述醇胺和稳定剂，以线速度为40m/s-200m/s的剪切速度继续剪切2h，即得所述无碱无氟液体速凝剂。
22、另一方面，一种无碱无氟液体速凝剂在制备喷射混凝土中的应用。
23、(三)有益效果
24、本专利技术提供了一种无碱无氟液体速凝剂及其制备方法和应用。与现有技术相比，具备以下有益效果：
25、1.本专利技术申请公开的无碱无氟液体速凝剂，包括稳定剂，稳定剂包括二甲基乙醇胺、葡萄糖酸内脂、乙醇胺、羟乙基纤维素、磷酸三丁酯。由于二甲基乙醇胺作为表面活性剂，具有较好的结合能力，通过与具有稳定作用的葡萄糖酸内脂在加热条件下发生酯化反应，生成酯与水存于体系之中，此时加入乙醇胺提高体系活性，然后加入磷酸三丁酯以及羟乙基纤维素，对体系内的有机物进行增稠、悬浮、乳化，最后形成一种具有络合作用的稳定剂，对无碱无氟液体速凝剂中的铝离子有效络合，提高铝离子活性，有效保证速凝剂体系常温及低温稳定性，同时稳定剂的加入对速凝剂产品的凝结时间和强度无负面影响。
26、2.本专利技术申请公开的无碱无氟液体速凝剂，还包括羟基羧酸和醇胺，羟基羧酸和醇胺对无碱无氟液体速凝剂的常温及低温稳定性起到保护作用。
27、3、本专利技术无碱无氟液体速凝剂的制备方法包括40m/s-200m/s的剪切速度下进行高速分散。在羟基羧酸、二乙醇胺以及稳定剂的三重稳定保护作用下，速凝剂体系处于一种稳定的聚合物状态，再通过加入悬浮剂水合硅酸镁以及在高速分散的作用下，悬浮剂均匀地分散于溶液之中，对速凝剂体系中的铝离子聚合物进一步进行均一分散，形成一种颗粒超细小的高悬浮、能流动的稳定液态体系，有效防止速凝剂中铝离子的沉降和凝聚，进一步保证速凝剂体系的常温及低温稳定性。
28、4.本专利技术申请公开一种无碱无氟液体速凝剂，包括硫酸铝、氢氧化铝，一方面，加入少量活性氢氧化铝可有效保证体系内铝离子含量的同时，提高铝离子活性；另一方面，无碱无氟液体速凝剂中，硫酸铝占52-60％，氢氧化铝占1-8％，促凝成分含量高，促凝效果好，凝结时间短，制备的无碱无氟液体速凝剂早期强度高，6h＞1mpa，1d＞10mpa，可满足铁标q/cr 807-2020《隧道喷射混凝土用液体无碱速凝剂》检测标准，能够满足对早期强度有要求的项目的需要。
29、所以，本申请制备的无碱无氟液体速凝剂具有凝结时间快、早期强度高以及常温及低温稳定性好的特点，采用q/cr 807-2020中速凝剂的检测方法，在6-8％的掺量内，凝结时间合格，6h抗压强度＞1mpa，1d抗压强度＞10mpa，28d抗压强度比≥90％，90d抗压强度保留率＞105％；在20-25℃条件下稳定性＞120天，在-5℃条件下稳定性＞30天，可在喷射混凝土湿喷工艺中使用，适用于公路、煤矿、市政等工程，特别是环境条件较为恶劣的山区隧道工程、铁路工程。
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1.一种无碱无氟液体速凝剂，其特征在于，包括如下质量百分比的组份：
2.如权利要求1所述的无碱无氟液体速凝剂，其特征在于，包括如下质量百分比的组份：
3.如权利要求1或2所述的无碱无氟液体速凝剂，其特征在于，所述醇胺为二乙醇胺，含量≥99％。
4.如权利要求1或2所述的无碱无氟液体速凝剂，其特征在于，所述硫酸铝为工业级十八水硫酸铝，所述硫酸铝中的氧化铝含量≥15.8％，所述硫酸铝为片状或粉末状；所述氢氧化铝为工业级，含量≥99％，粒径目数≥800目。
5.如权利要求1或2所述的无碱无氟液体速凝剂，其特征在于，所述羟基羧酸为乳酸、柠檬酸、单宁酸中的至少一种。
6.如权利要求1或2所述的无碱无氟液体速凝剂，其特征在于，所述悬浮剂为水合硅酸镁。
7.如权利要求1或2所述的无碱无氟液体速凝剂，其特征在于，所述稳定剂包括如下质量百分比的组分：
8.如权利要求7所述的无碱无氟液体速凝剂，其特征在于，所述稳定剂的制备方法包括如下步骤：
9.一种权利要求1-8任一项所述的无碱无氟液体速凝剂的制备方法，
10.一种权利要求1-8任一项所述的无碱无氟液体速凝剂和/或由权利要求9所述的制备方法制备的无碱无氟液体速凝剂在制备喷射混凝土中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种无碱无氟液体速凝剂，其特征在于，包括如下质量百分比的组份：
2.如权利要求1所述的无碱无氟液体速凝剂，其特征在于，包括如下质量百分比的组份：
3.如权利要求1或2所述的无碱无氟液体速凝剂，其特征在于，所述醇胺为二乙醇胺，含量≥99％。
4.如权利要求1或2所述的无碱无氟液体速凝剂，其特征在于，所述硫酸铝为工业级十八水硫酸铝，所述硫酸铝中的氧化铝含量≥15.8％，所述硫酸铝为片状或粉末状；所述氢氧化铝为工业级，含量≥99％，粒径目数≥800目。
5.如权利要求1或2所述的无碱无氟液体速凝剂，其特征在于，所述羟基羧酸为乳酸、柠檬...
【专利技术属性】
技术研发人员：范冬冬，林春红，李瑞一，瞿鑫明，陈进，汪志勇，黄海，朱宗建，元强，
申请(专利权)人：中铁四局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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