專利名稱：一種無堿無氯液體速凝劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種噴射混凝土用的環(huán)保綠色型無堿無氯液體速凝劑。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)生產(chǎn)的噴射混凝土使用的速凝劑多為堿含量高的速凝劑，這種速凝劑的最大的缺點(diǎn)是一是由于大量的堿摻入導(dǎo)致混凝土的耐久性和使用壽命降低；大量的堿引入又導(dǎo)致混凝土后期的28d強(qiáng)度下降，實(shí)踐證明下降可達(dá)25-50%。由于大量堿性物質(zhì)的存在，造成與混凝土內(nèi)部骨料中的活性成分反應(yīng)，會(huì)引起混凝土產(chǎn)生堿-骨料反應(yīng)。另外，由于強(qiáng)堿腐蝕性大并有刺激性氣味，會(huì)嚴(yán)重影響施工人員的人身健康并對(duì)環(huán)境造成污染。二是這些速凝劑中含有大量的Cl，氯離子的引入對(duì)鋼筋有嚴(yán)重的腐蝕性，空蝕、侵蝕都會(huì)使混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)裂縫或崩裂從而影響混凝土的耐久性及使用壽命。 高質(zhì)量的混凝土施工不僅要滿足施工要求，在施工過程中更重要的是保護(hù)施工人員身體安全。因此，為了滿足高質(zhì)量的噴射混凝土施工的要求，急需一種高性能的綠色環(huán)保型無堿無氯速凝劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高性能噴射混凝土用綠色環(huán)保型無堿無氯液體速凝劑。本發(fā)明人通過多年來對(duì)水泥礦物型的無堿無氯速凝劑的配制合成條件進(jìn)行探索、試驗(yàn)，結(jié)合實(shí)際工程使用，研制出了一種綠色環(huán)保型無堿無氯速凝劑。本發(fā)明提供一種高性能噴射混凝土用環(huán)保型無堿無氯液體速凝劑，該速凝劑是由硫酸鋁、聚羧酸鹽、氟鹽為主要原料和有機(jī)胺混合制成，為淡藍(lán)色或淡綠色粘稠液體，按重量百分比計(jì)，其包含以下組分
硫酸鋁25-60%
聚羧酸鹽5-30%
有機(jī)胺0-5%
氟鹽0-20%余量為水，總重量補(bǔ)足100%。所述組分進(jìn)一步優(yōu)選為硫酸鋁30-50%
聚羧酸鹽10-25%
有機(jī)胺0-4%
氟鹽5-15%余量為水,總重量補(bǔ)足100%。其中，所述聚羧酸鹽為聚羧酸鹽高效減水劑；所述有機(jī)胺為一乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺等；所述氟鹽為氟化鈉、氟化鎂、氟化鎂鋁或氟硅酸鎂等。無堿無氯是本速凝劑的主要技術(shù)特點(diǎn)，并針對(duì)國內(nèi)外混凝土對(duì)堿含量、氯離子含量設(shè)計(jì)的要求，堿集料反應(yīng)、氯離子的侵蝕對(duì)混凝土的影響，以及對(duì)混凝土的使用壽命、耐 久性的要求，結(jié)合我國目前使用高性能噴射混凝土的質(zhì)量要求，特發(fā)明的一種環(huán)保型無堿無氯速凝劑，本速凝劑對(duì)水泥有速凝作用，關(guān)鍵在于無氯、無堿，是一種環(huán)保型產(chǎn)品，同時(shí)對(duì)混凝土有高效減水效果，并可以改善混凝土其它理化性能。本發(fā)明提供了一種高性能無堿無氯速凝劑，主要采用硫酸鍋、聚羧酸鹽、有機(jī)胺、氟鹽等配制而成，對(duì)以G2A7、CnA7、CaF2、C3A和CA為主要礦物組成的水泥起到速凝作用。合成以快凝性硫酸鋁為主要成份并具有高效減水作用的速凝劑。按比例與定量水混合，通過容器加溫?cái)嚢璧么怂倌齽?，在噴射混凝土中摻入量?-7%之間(按水泥重量計(jì)算)，初凝時(shí)間小于4分鐘，終凝時(shí)間不大于9分鐘(摻入量是以水泥相溶性而言，水泥的相溶性是指水泥中礦物質(zhì)的G2A7、C11A7, CaF2, C3A和CA含量成份不同而所用速凝劑的摻入量產(chǎn)生變化，特別是對(duì)于一些C3A含量較低的網(wǎng)難水泥，要滿足噴射混凝土施工要求，就必須提高摻入量)。本發(fā)明的無堿無氯液體速凝劑可以通過以下方法制備在常溫下，按重量百分比，將水、有機(jī)胺置于混合容器(耐酸腐蝕)中，攪拌均勻，再將硫酸鋁、氟鹽固體粉末加入，得到預(yù)交聯(lián)顆粒懸浮結(jié)構(gòu)體；然后在加熱至45-100°C過程中攪拌均勻，待同體究全溶解時(shí)關(guān)閉加熱源，用余熱將聚羧酸鹽高效減水劑加入混合并冷卻至常溫，得到高性能無堿無氯液體速凝劑。本發(fā)明中硫酸鋁、氟鹽、聚羧酸鹽為速凝劑主要成分，其中，硫酸鋁能明顯縮短水泥的凝結(jié)時(shí)間，特別是初凝時(shí)間；氟鹽能促進(jìn)水泥顆粒內(nèi)部水化物的結(jié)構(gòu)形成，能夠顯著的縮短水泥的終凝時(shí)間，并提高混凝土的剪切強(qiáng)度和抗?jié)B性以及與鋼筋的粘結(jié)力。有機(jī)胺的功能在于提高混凝土早期強(qiáng)度(天抗壓強(qiáng)度大于IlMga)，特別是能夠持續(xù)提高28天后期強(qiáng)度。本發(fā)明產(chǎn)品同含量為35-60%密度為 I. 35-1. 55g/cm2pH 為 2. 0-6. 0
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的制備方法生產(chǎn)的速凝劑，依照《中華人民共和國》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC477-2005的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)。
實(shí)施例I按重量百分比，將二乙醇胺3 %、水27 %、硫酸鋁40 %和氟硅酸鎂10 %加入混合容器中，在攪拌下充分混合均勻。然后加熱至50°C，攪拌使固體完全溶解。關(guān)閉加熱源，加入聚羧酸鹽高效減水劑20%并均勻混合，冷卻至常溫，得到高性能無堿無氯液體速凝劑。按照J(rèn)C477-2005試驗(yàn)方法，使用四川業(yè)東水泥有限公司生產(chǎn)的“洋房”牌0P42. 5普通硅酸鹽水泥。按水泥重量的4%摻入上述制備的無堿無氯液體速凝劑。水灰比0.4的時(shí)候，初凝時(shí)間為2分40秒，終凝時(shí)間為5分53秒。配制砂漿為砂水泥水=3:2: 1，24小時(shí)抗壓強(qiáng)度15Mpa，28天抗壓強(qiáng)度大于95%。實(shí)施例2
按重量百分比，將二乙醇胺5%、水25%、硫酸鋁55%和氟化鎂鋁10%加入混合溶器中，在攪拌下充分混合均勻。加熱至75°C在攪拌下使同體完全溶解。關(guān)閉加熱源，加入聚羧酸鹽高效減水劑5%并均勻混合，冷卻至常溫，即得高性能無堿無氯液過凝劑。按照J(rèn)C477-2005試驗(yàn)方法，使用云南國資東俊水泥有限公司生產(chǎn)“石林”牌0P52. 5基準(zhǔn)水泥。按水泥重量的5%摻入上述制備的無堿無氯液體速凝劑。水灰比0. 4時(shí)，初凝時(shí)間3分37秒，終凝時(shí)間8分25秒。配制砂漿為砂水泥水=3:2: 1，24小時(shí)抗壓強(qiáng)度13Mpa，28天抗壓強(qiáng)度大于92%。實(shí)施例3 按重量百分比，將二乙醇胺2%、水20%、硫酸鋁60%和氟化鈉13%加入混合容器中，在攪拌下充分混合均勻。加熱至90°C在攪拌下使固體完全溶解。關(guān)閉加熱源，加入聚羧酸鹽高效減水劑5%并均勻混合，冷卻至常溫，即得高性能環(huán)保型無堿無氯液體速凝劑。按照J(rèn)C477-2005試驗(yàn)方法，使用山西河津水泥有限公司生產(chǎn)的“禹王”牌0P42. 5普通硅酸水泥，按水泥重量的3%摻入上述制備的無堿無氯液體速凝劑。水灰比0. 38時(shí)，初凝時(shí)間3分42秒，終凝時(shí)間7分44秒。配制砂漿為砂水泥水=3:2: 1，24小時(shí)抗壓強(qiáng)度16Mpa，28天抗壓強(qiáng)度大于97%。
權(quán)利要求
1.一種無堿無氯液體速凝劑，按重量百分比計(jì)，其包含以下組分硫酸鋁25-60%聚羧酸鹽5-30%有機(jī)胺0-5%氟鹽0-20% 余量為水，總重量補(bǔ)足100%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無堿無氯液體速凝劑，按重量百分比計(jì)，其包含以下組分硫酸鋁30-50%聚羧酸鹽10-25%有機(jī)胺0-4%氟鹽5-15% 余量為水，總重量補(bǔ)足100%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的無堿無氯液體速凝劑，其中，所述聚羧酸鹽為聚羧酸鹽高效減水劑；所述有機(jī)胺為一乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺；所述氟鹽為氟化鈉、氟化鎂、氟化鎂鋁或氟硅酸鎂。
4.一種制備權(quán)利要求1-3葉任一項(xiàng)所述的無堿無氯液體速凝劑的方法，其包括以下步驟 在常溫下，按重量百分比，將水、有機(jī)胺置于混合容器中，攪拌均勻，再將硫酸鋁、氟鹽同體粉末加入，得到預(yù)交聯(lián)顆粒懸浮結(jié)構(gòu)體；然后在加熱至45-100°C過程中均勻攪拌，待同體完全溶解時(shí)關(guān)閉加熱源，用余熱將聚羧酸鹽高效減水劑加入混合并冷卻至常溫，得到無堿無氯液體速凝劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種噴射混凝土用環(huán)保型無堿無氯液體速凝劑，按重量百分比計(jì)，其包含以下組分硫酸鋁25-60％、聚羧酸鹽5-30％、有機(jī)胺0-5％、氟鹽0-20％、余量為水。在噴射混凝土中摻入量為水泥重量的3-7％，初凝時(shí)間小于4分鐘，終凝時(shí)間不大于9分鐘。本發(fā)明還涉及所述環(huán)保型無堿無氯液體速凝劑的制備方法。
文檔編號(hào)C04B103/12GK102745937SQ20111010049
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2011年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月21日
發(fā)明者高永會(huì) 申請(qǐng)人:高永會(huì)