專利名稱：一種液體無堿無氯速凝劑及其制備、使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混凝土添加劑材料化工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種液體無堿速凝劑及其制備，在工、民建筑、隧道等工程中的噴射混凝土的使用。
背景技術(shù)：
水泥速凝劑(以下簡稱速凝劑)也稱促凝劑，是一種能促進水泥或混凝土快速凝結(jié)的化學(xué)外加劑，在礦山井巷、隧道等工程錨噴支護，以及堵漏和搶修工程中得到廣泛應(yīng)用。噴射混凝土支護技術(shù)在地下和隧道工程中獲得了廣泛應(yīng)用。同時對噴射混凝土性能也提出了更高的要求，如噴射時應(yīng)避免噴層滑落，盡量增加一次噴射混凝土的厚度，減少混凝土回彈，降低粉塵污染等。為滿足上述要求，混凝土的噴射施工正在向濕噴工藝發(fā)展。目前國內(nèi)使用的速凝劑，大部分以鋁酸鹽、碳酸鹽和硅酸鹽為主要成分，再與其它無機鹽類復(fù)合而成的粉狀速凝劑，這些速凝劑堿性大、回彈較大、對施工人員的眼睛和皮膚有腐蝕作用，還容易造成混凝土的“閃凝”，影響水泥石的水化結(jié)構(gòu)，造成混凝土后期強度降低。此外，粉狀速凝劑在混凝土噴射作業(yè)時，有添加不均勻的缺點。如果采用液體速凝劑，其均勻效果將會有質(zhì)的變化。另外，速凝劑中含有氯，會對混凝土中的鋼筋造成腐蝕作用，影響混凝土的質(zhì)量和使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供了一種水泥適應(yīng)性良好、價格低廉、性能良好、穩(wěn)定性較好的無堿無氯液體速凝劑以及制備方法，添加到混凝土中作為噴射混凝土在礦山井巷、隧道等工程錨噴支護以及堵漏和搶修工程中的應(yīng)用，本發(fā)明無堿無氯速凝劑可用于濕陷性黃土護坡工程。本發(fā)明的技術(shù)方案為提供了一種液體無堿無氯速凝劑，其制備原料包括以下組份中的一種或多種硫酸鋁，硫酸鎂，醇胺，早強劑，增效劑，水。
所述硫酸鎂優(yōu)選為固含量48% 49%的MgSO4. 7H20。
所述醇胺可以為一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺或三異丙醇，中的一種或多種。
所述早強劑可以為硫酸鈣、甲酸鈣或亞硝酸鈣，中的一種或多種。
所述增效劑可以為氟硅酸鎂和/或氟化鎂。
所述液體無堿無氯速凝劑優(yōu)選由以下成分按重量比配制而成
硫酸鋁38 60%
硫酸鎂0 20%
醇胺2 12%
早強劑:0 3%
增效劑:3 10%
其余為水。
3
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種所述液體無堿無氯速凝劑的制備方法，包括以下步驟先加入水，再加入增效劑攪拌均勻；依次加入醇胺、硫酸鋁、硫酸鎂、早強劑，攪拌混合均勻，無須高速分散，即得均勻、穩(wěn)定的產(chǎn)品。所述制備方法中，所述硫酸鋁可以為所述硫酸鋁為可商購的工業(yè)級水合硫酸鋁Al2(SO4)3. 18H20，固含量51% 52%，且使用之前先將硫酸鋁研磨，過200目的篩子，通過的粉末用來制備速凝劑。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明又提供了一種所述液體無堿無氯速凝劑的使用方法，所述液體無堿無氯速凝劑以液體形態(tài)用于噴射混凝土中。所述使用方法中，所述液體無堿無氯速凝劑用量以水泥重量作基準(zhǔn)，摻量為
3.5% 8%。本發(fā)明有益的技術(shù)效果為本發(fā)明提供的液體無堿無氯速凝劑具有適應(yīng)性良好、價格低廉、摻量低、性能良好、穩(wěn)定性較好等特點，同時添加到混凝土中作為噴射混凝土具有回彈率低、粉塵污染小等特點，能夠滿足“ JC477-2005噴射混凝土速凝劑”標(biāo)準(zhǔn)的需求。
具體實施例方式本發(fā)明包括但不限于以下實施方式，下文所示實施例具體說明了本發(fā)明的具體實施方式
。本發(fā)明液體無堿無氯速凝劑，由以下成分按重量比配制而成硫酸鋁38 60%，硫酸鎂0 20%，醇胺0 5%，早強劑0 3%，增效劑3 10%，其余為水。本液體無堿速凝劑按照以下方法制備而成先加入水，再加入增效劑攪拌均勻，依次加入醇胺、硫酸鋁、硫酸鎂、早強劑等，攪拌混合均勻，無須高速分散，即得均勻、穩(wěn)定的產(chǎn)品，保質(zhì)期6個月。本發(fā)明所述液體無堿速凝劑，所述硫酸鋁為可商購的工業(yè)級水合硫酸鋁Al2(SO4)3. 18H20,固含量 51% 52%。本發(fā)明所述液體無堿速凝劑，所述硫酸鎂為可商購的工業(yè)級七水合硫酸鎂(MgSO4. 7H20)，固含量 48 % 49 %。本發(fā)明所述液體無堿速凝劑，所述醇胺為一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺或前述任意兩種以上混合物。本發(fā)明所述液體無堿速凝劑，所述早強劑為硫酸鈣、甲酸鈣、亞硝酸鈣。本發(fā)明所述液體無堿速凝劑，所述增效劑為無機鹽類增效劑，如氟硅酸鎂、氟化鎂中的一種或兩種。本發(fā)明所述液體無堿速凝劑，其特征在于所述增效劑的最佳用量為3 6%。本發(fā)明所述液體無堿速凝劑，其特征在于所述液體無堿速凝劑以液體形態(tài)用于嗔射混凝土中。本發(fā)明所述液體無堿速凝劑，其特征在于所述液體無堿速凝劑用量以水泥重量作基準(zhǔn)，摻量為3. 5% 10%，經(jīng)檢驗符合“JC477-2005噴射混凝土速凝劑”標(biāo)準(zhǔn)的要求。本發(fā)明液體無堿無氯速凝劑，還可以由以下成分按重量比配制而成硫酸鋁40 58%，硫酸鎂0 18%，醇胺0 6%，早強劑0 4%，增效劑4 12%，其余為水。本發(fā)明液體無堿無氯速凝劑，也可以由以下成分按重量比配制而成硫酸鋁36 55%，硫酸鎂0 22%，醇胺0 4%，早強劑0 5%，增效劑2 14%，其余為水。將下述成分按順序依次加入反應(yīng)釜中，充分溶解、攪拌混合均勻，即得產(chǎn)品。實施例I :水50硫酸鋁38二乙醇胺2甲酸鈣0·I氟硅酸鎂10實施例2 水30硫酸鋁60七水合硫酸鎂5三乙醇胺2硫酸鈣3氟化鎂3實施例3 水25硫酸鋁45七水合硫酸鎂20二乙醇胺5亞硝酸鈣I氟化鎂3實施例4 水47硫酸鋁36硫酸鎂1三乙醇胺12氟硅酸鎂4對照實施例I :水35硫酸鋁55七水合硫酸鎂I二乙醇胺3亞硝酸鈣I氟硅酸鎂5氟化鎂I
應(yīng)用實施例I凝結(jié)時間測定凈漿組成由下面材料組成基準(zhǔn)水泥400g水160ml強度測定砂漿組成物由下面材料組成基準(zhǔn)水泥900份標(biāo)準(zhǔn)砂1350份水450 份以上水包括速凝劑中的水。根據(jù)中國建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC477-2005，將實施例I 4，對照實施例I的每種速凝劑分別按水泥重量的8%的摻量加入砂漿試樣中，同時對購買的可商購的ky-Ι按水泥重量的10%的摻量進行了實驗，測試試樣的I天強度和28天強度比。
結(jié)果如下
速凝劑樣品初凝時間 (min’ s” )終凝時間 (min’ s” )I天強度 (MPa)28天強度比 (%)實施例I2，45”7，40”8.3475.3實施例22，55”V 12”7.7878.5實施例33，44”6，40”8.3879.6實施例43，45”6，33”8.5380.8對照實施例I2，25”5，22”9.1386.5Ky-I4，40”8，55”7.1273.3通過上表可以看出，實施例I 4以及對照實施例I均能滿足JC477-2005的要求。并且各方面性能均優(yōu)于商購的ky-Ι速凝劑，說明本發(fā)明的無堿液體速凝劑性能良好，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。應(yīng)用實施例2:本實施例為本發(fā)明與最接近的現(xiàn)有技術(shù)之間的對比！按照專利申請?zhí)?00610098296. O所述的制備方法如下速凝劑al，a2，a3，a4.制備方法如下al :將以下各成分依次加入混合機中進行混合、分散硫酸鋁52七水硫酸鎂 18二乙醇胺6
6
水24a2 :將以下各成分依次加入混合機中進行混合、分散硫酸鋁48七水硫酸鎂18二乙醇胺7TXlO I消泡劑O. I水25.9a3 :將以下各成分依次加入混合機中進行混合、分散硫酸鋁57七水硫酸鎂11二乙醇胺5甘油1.0水26.2a4 :將以下各成分依次加入混合機中進行混合、分散硫酸鋁45七水硫酸鎂18二乙醇胺7TXlO I水25.9將速凝劑al，a2，a3，a4，實施例I，實施例2，實施例3，實施例4，對照實施例I，同時進行凝結(jié)時間測定和強度測定凝結(jié)時間測定凈漿組成由下面材料組成金隅普硅PO · 42. 5水泥水強度測定砂漿組成物由下面材料組成金隅普硅PO · 42. 5水泥標(biāo)準(zhǔn)砂水以上水包括速凝劑中含的水。根據(jù)中國建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC477-2005，將實施例I 4，對照實施例I的每種速凝劑分別按水泥重量的8%的摻量加入砂漿試樣中，al a4按水泥重量的10%的摻量加入砂漿試樣中，摻量進行了實驗，測試試樣的I天強度和28天強度比。結(jié)果如下
400g
160ml
900份1350 份450份
權(quán)利要求
1.一種液體無堿無氯速凝劑，其特征在于，其制備原料包括以下組份中的一種或多種硫酸鋁，硫酸鎂，醇胺，早強劑，增效劑，水。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述液體無堿無氯速凝劑，其特征在于所述硫酸鎂為固含量48 % 49 % 的 MgSO4. 7H20。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述液體無堿無氯速凝劑，其特征在于所述醇胺為一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺或三異丙醇，中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項所述液體無堿無氯速凝劑，其特征在于所述早強劑為硫酸鈣、甲酸鈣或亞硝酸鈣，中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任一項所述液體無堿無氯速凝劑，其特征在于所述增效劑為氟硅酸鎂和/或氟化鎂。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5中任一項所述液體無堿無氯速凝劑，其特征在于所述液體無堿無氯速凝劑由以下成分按重量比配制而成 硫酸鋁38 60% 硫酸鎂0 20% 醇胺2 12% 早強劑0 3% 增效劑:3 10% 其余為水。
7.—種如權(quán)利要求I 6中任一項所述液體無堿無氯速凝劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟先加入水，再加入增效劑攪拌均勻；依次加入醇胺、硫酸鋁、硫酸鎂、早強劑，攪拌混合均勻，無須高速分散，即得均勻、穩(wěn)定的產(chǎn)品。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述制備方法，其特征在于，所述硫酸鋁為可商購的工業(yè)級水合硫酸鋁Al2(SO4)3. 18&0，固含量51% 52% ;且使用之前先將硫酸鋁研磨，過200目的篩子，通過的粉末用來制備速凝劑。
9.一種如權(quán)利要求I 6任一項所述液體無堿無氯速凝劑的使用方法，其特征在于，所述液體無堿無氯速凝劑以液體形態(tài)用于噴射混凝土中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述使用方法，其特征在于所述液體無堿無氯速凝劑用量以水泥重量作基準(zhǔn)，摻量為3. 5% 8%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液體無堿無氯速凝劑及其制備、使用方法。其制備原料包括以下組份中的一種或多種硫酸鋁，硫酸鎂，醇胺，早強劑，增效劑，水。所述硫酸鋁為可商購的工業(yè)級水合硫酸鋁Al2(SO4)3.18H2O，固含量51％～52％。硫酸鎂為固含量48％～49％的MgSO4.7H2O。所述醇胺為一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺或三異丙醇，中的一種或多種。所述早強劑為硫酸鈣、甲酸鈣或亞硝酸鈣，中的一種或多種。所述增效劑為氟硅酸鎂和/或氟化鎂。本發(fā)明提供的液體無堿無氯速凝劑具有適應(yīng)性良好、價格低廉、摻量低、性能良好、穩(wěn)定性較好等特點，同時添加到混凝土中作為噴射混凝土具有回彈率低、粉塵污染小等特點，能夠滿足“JC477-2005噴射混凝土速凝劑”標(biāo)準(zhǔn)的需求。
文檔編號C04B24/12GK102923988SQ20121049575
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者任雪梅, 郝挺宇, 涂玉波, 曹擎宇, 侯學(xué)力 申請人:北京冶建特種材料有限公司, 中冶建筑研究總院有限公司