【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混凝土添加剂，更确切地说，它涉及一种高适应性无碱液体速凝剂及其制备方法、喷射混凝土。
技术介绍
1、在抽水蓄能电站建设中，大量高陡边坡、大型地下洞室开挖时需要进行初期喷锚支护，喷锚支护的质量直接关系工程建设安全，而喷锚支护所使用的喷射混凝土质量与速凝剂的质量密切相关。
2、目前国内市场使用的速凝剂种类繁多，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四大类。碱性粉状和碱性液态速凝剂后期强度损失大，且含有较高的碱含量，一方面对施工人员身体健康造成损害，另一方面也可能引起混凝土碱骨料反应，导致混凝土强度和耐久性下降，另外扬尘多，回弹量大，也不便于喷射混凝土湿法作业等；无碱粉状速凝剂虽然其碱含量低，但在施工过程中普遍存在添加不均匀和粉尘大的问题。为此，近年来为克服上述问题，液态低碱、无碱混凝土速凝剂正逐步取代传统粉状高碱、液态碱性和无碱粉状速凝剂。
3、目前水电工程建设现场使用的液态低碱、无碱混凝土速凝剂不同程度存在回弹率大，与水泥基材适应性差，以及生产设备和工艺复杂，对环保影响较大等弊端，不但成本较高，且对施工中支护质量和安全造成较大隐患，进而影响施工进度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提出了一种高适应性无碱液体速凝剂及其制备方法、喷射混凝土。
2、第一方面，提供了一种高适应性无碱液体速凝剂，包括：氟硅酸钠(na2sif6)、硫酸铝(al2(so4)3)、偏铝酸钠(naalo2)
3、作为优选，所述氟硅酸钠为磷肥厂副产物，掺量为13～22％，通过氟硅酸钠对速凝剂进行改性，可以显著改善无碱速凝剂的凝结时间和砂浆强度，同时也抑制了al3+的水解，提高速凝剂的稳定性。
4、作为优选，所述硫酸铝掺量为50～75％(硫酸铝用量为57％时促凝效果最佳)，必需存在酸性物质抑制其水解，al3+和so42-与水泥中的c3a和石膏迅速反应生产微细针状aft和凝胶状c-s-h，进而达到速凝效果，但过量的so42-会引起混凝土开裂，通过添加适宜的硫酸铝，既可以达到较好的力学性能、耐久性能，也可以避免过量的so42-对混凝土产生不利的影响。
5、作为优选，所述偏铝酸钠掺量为8～17％，严格控制偏铝酸钠的用量使速凝剂氧化钠当量含量不大于1.0％，处于无碱标准的范围内，通过偏铝酸钠的掺入提升溶液中活性al3+的含量，解决了硫酸铝溶解度较小，液体速凝剂稳定性下降的影响，显著提高水泥诱导前期水化放热速率并消除诱导期提前进入加速期。
6、作为优选，所述醇胺稳定剂选自乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺(c6h15no3)、三异丙醇胺中的一种或多种，所述醇胺稳定剂为三乙醇胺时，能够与无机酸或有机酸反应生成盐，络合剂用量为1％。通过醇胺稳定剂中的coo2-与al3+络合，形成的络合物可溶性好，抑制了al3+的水解，增加液体速凝剂的粘度，有利于减少喷射混凝土回弹；醇胺稳定剂中的n原子有利于al3+、fe3+等的离子在水泥水化过程中形成的可溶的络合物，从而提高水化产物扩散速率，促进了水泥的水化，缩短了凝结时间。
7、第二方面，提供了如第一方面所述高适应性无碱液体速凝剂的制备方法，包括：
8、步骤1、将偏铝酸钠按1.5：1的比例溶入水中，制得偏铝酸钠溶液；
9、步骤2、在反应釜中依次加入300～450kg水、90～120kg氟硅酸钠，待氟硅酸钠溶解后，在400～500r/min搅拌转速下分三次缓慢加入350～400kg硫酸铝，时间控制在25～35min；
10、步骤3、滴加100～150kg偏铝酸钠溶液，待液体逐步变为白色粘稠状；
11、步骤4、加入醇胺稳定剂，搅拌120～150min冷却至室温即制得高适应性无碱液体速凝剂。
12、第三方面，提供了一种喷射混凝土，所述喷射混凝土中含有第一、二方面中的任一项所述的高适应性无碱液体速凝剂。
13、作为优选，在所述喷射混凝土中，所述高适应性无碱液体速凝剂的掺量为胶凝材料使用质量的6～9％。
14、本专利技术的有益效果是：
15、1、本专利技术采用氟硅酸钠替换常用的硅酸碱，解决了现有技术下采用氟硅酸镁制备的无碱速凝剂稳定性差的问题，显著改善无碱速凝剂的凝结时间，减少对混凝土强度影响的同时，提高混凝土耐酸性，同时也是磷肥厂副产物资源化利用的途径。
16、2、本专利技术速凝剂具有al3+含量高、储存稳定性好、低温无结晶沉淀等优点，降低了碱骨料反应发生的可能性，解决了有碱速凝剂后期强度损失大的问题；同时本专利技术速凝剂掺量低，促凝效果好，水泥适应性好，回弹率低，强度损失小，能够提高混凝土的早期强度同时增加后期强度，具有一定的技术优势。
17、3、本专利技术速凝剂的组分简单易得，生产设备和工艺简单，制作过程中无需加热，不产生固废物，在施工现场既可加工生产，成本低，绿色环保。
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1.一种高适应性无碱液体速凝剂，其特征在于，包括：氟硅酸钠、硫酸铝、偏铝酸钠、醇胺稳定剂和蒸馏水，氟硅酸钠、硫酸铝、偏铝酸钠、醇胺稳定剂和蒸馏水的质量比为：9～12：35～40：6～9：1～1.5：30～45；所有原料均为分析纯度。
2.根据权利要求1所述的高适应性无碱液体速凝剂，其特征在于，所述氟硅酸钠为磷肥厂副产物，掺量为13～22％。
3.根据权利要求2所述的高适应性无碱液体速凝剂，其特征在于，所述硫酸铝掺量为50～75％。
4.根据权利要求3所述的高适应性无碱液体速凝剂，其特征在于，所述偏铝酸钠掺量为8～17％。
5.根据权利要求4所述的高适应性无碱液体速凝剂，其特征在于，所述醇胺稳定剂选自乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺中的一种或多种，所述醇胺稳定剂为三乙醇胺时，能够与无机酸或有机酸反应生成盐，络合剂用量为1％。
6.一种如权利要求1所述高适应性无碱液体速凝剂的制备方法，其特征在于，包括：
7.一种喷射混凝土，其特征在于，所述喷射混凝土中含有权利要求1～6中的任一项所述的高适应性无碱液体速凝剂
8.根据权利要求7所述的喷射混凝土，其特征在于，在所述喷射混凝土中，所述高适应性无碱液体速凝剂的掺量为胶凝材料使用质量的6～9％。
...【技术特征摘要】
1.一种高适应性无碱液体速凝剂，其特征在于，包括：氟硅酸钠、硫酸铝、偏铝酸钠、醇胺稳定剂和蒸馏水，氟硅酸钠、硫酸铝、偏铝酸钠、醇胺稳定剂和蒸馏水的质量比为：9～12：35～40：6～9：1～1.5：30～45；所有原料均为分析纯度。
2.根据权利要求1所述的高适应性无碱液体速凝剂，其特征在于，所述氟硅酸钠为磷肥厂副产物，掺量为13～22％。
3.根据权利要求2所述的高适应性无碱液体速凝剂，其特征在于，所述硫酸铝掺量为50～75％。
4.根据权利要求3所述的高适应性无碱液体速凝剂，其特征在于，所述偏铝酸钠掺量为8～17％。
...【专利技术属性】
技术研发人员：宁全纪，黄亚康，谢国帅，王深圳，刘剑平，曹园章，刘璋，康璇，祁泽峰，李立洋，魏霞，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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