一种无碱速凝剂及其制备工艺的制作方法

来源:米乐网    发布时间:2025-11-30 06:19:02



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  1、速凝剂是使混凝土迅速凝结硬化的化学外加剂,是喷射混凝土施工中必不可少的关键材料,广泛的应用于隧道支护、矿井加固、道路抢修、防水堵漏等工程项目施工,在国家基础设施建设事业中发挥着及其重要的作用。速凝剂分为粉体速凝剂和液体速凝剂两大类,粉体速凝剂大多数都用在干法喷射混凝土,干喷存在粉尘大、掺加不均匀和回弹高等缺点,在隧道工程项目施工中已逐渐放弃使用。液体速凝剂大多数都用在湿法喷射混凝土,相对干喷工艺湿喷工艺具备施工环境较好、喷射混凝土回弹率低和实施工程质量高等优点,而且由于工程耐久性指标、环保等要求的提高,液体速凝剂的应用愈发重要,液体速凝剂市场占有率已由2013年的3.1%增长到2015年的63.3%正逐步取代粉剂速凝剂。

  2、液体速凝剂按照碱金属含量可分为有碱和无碱(低碱)液体速凝剂两种,两种液体速凝剂在原料选择、制备方法、性能特点和促凝机理方面存在很明显的区别,液体有碱速凝剂在多年的施工应用中发挥了重要的作用,但是也存在混凝土碱骨料反应概率高、28天抗压强度比不足、损害实施工程人员健康等严重问题,而无碱液体速凝剂解决了传统速凝剂碱含量高的问题,降低了喷射混凝土发生碱集料反应的可能性,掺无碱液体速凝剂混凝土28d强度比可达90%以上,此外,无碱液体速凝剂无腐蚀,施工环境友好,对施工工人身体伤害小。因此,无碱液体速凝剂取代碱性速凝剂是大势所趋。

  3、如公开号为cn113603384b公开了一种超早强型无氟无碱液体速凝剂及其制备方法,速凝剂是由下述原料制成的:硫酸铝、有机促溶剂、稳定剂、早强剂、ph调节剂、水。有机促溶剂是由a、b、c三种组分混合而成,a为一乙醇胺,二乙醇胺,三乙醇胺,b为n-甲基二乙醇胺、n,n-二甲基乙醇胺、n,n-二甲基甲酰胺,c为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四羟丙基乙二胺;稳定剂为超细海泡石、拟薄水铝石;ph调节剂为对甲苯磺酸、草酸、甲酸;早强剂为硫酸锂、硫酸镁、纳米硅溶胶、纳米铝溶胶。本发明的性能好,制备工艺简单,无氟,无碱、无氯,同时满足各个速凝剂标准对无碱速凝剂的性能要求,6小时抗压强度远大于2.5mpa,1天抗压强度远大于15.0mpa,90天抗压强度保留率≥110%,稳定性超过9个月。

  4、但是上述速凝剂中的n,n-二甲基甲酰胺属于有机溶剂,对环境有害,并且会对人体健康产生不良影响,同时甲苯磺酸虽然它是一种常用的ph调节剂,但苯磺酸类化合物可能对环境有一定的毒性,进而时速凝剂的使用安全性较低,故而本申请提出一种无碱速凝剂及其制备工艺

  1、针对现存技术的不足,本发明提供了一种无碱速凝剂及其制备工艺,具备提高无碱速凝剂的使用安全性等优点,解决了现有无碱速凝剂中含有对环境和身体有害原料的问题。

  2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种无碱速凝剂,该无碱速凝剂的原料及各组分质量百分比为:

  3、硫酸铝60%~65%,有机促溶剂7%~10%,稳定剂1%~2%,早强剂1%~2%,ph调节剂0.5%~1%,余量为水,上述各组分的质量百分比之和为100%;

  4、所述有机促溶剂是由一乙醇胺、甘油和二乙烯三胺混合制成的质量分数为7%~10%的溶液;所述一乙醇胺、所述甘油和所述二乙烯三胺的质量比为(2~3):(2~3):1。

  5、进一步,所述一乙醇胺、甘油和二乙烯三胺的纯度分别为工业级99.5%、95%和99%。

  11、所述硫酸锂的纯度应大于98%,且所述硫酸锂中的锂含量(以l i2o计)在18%以上。

  12、进一步,所述ph调节剂为柠檬酸,且柠檬酸能通过100目筛(150微米)。

  14、s1将一乙醇胺、甘油和二乙烯三胺加入反应容器中,并且按照特殊的比例进行混合,同时往反应容器中边加水边搅拌均匀使得一乙醇胺、甘油和二乙烯三胺溶解;

  15、s2将水加入另一反应容器内,并且将硫酸铝按照特殊的比例溶解于另一反应容器内的水中,均匀搅拌,直至硫酸铝完全溶解;

  16、s3将硅藻土缓慢加入到装有硫酸铝溶液的反应容器中,边加边搅拌,确保硅藻土均匀分散,然后将硫酸锂溶解于适量的水中,并且加入到装有硫酸铝溶液的反应容器中;

  17、s4将混合好的一乙醇胺、甘油和二乙烯三胺加入到装有硫酸铝溶液、硫酸锂和硅藻土的反应容器中,并且用柠檬酸调节混合溶液的ph值至适宜范围;

  18、s5将所有组分混合均匀后,进行一段时间的熟化处理,以确保各组分充分反应和稳定。

  20、1、该无碱速凝剂,其通过甘油作为助溶剂和柠檬酸作为ph调节剂,从而使得无碱速凝剂在使用时,不会对环境和人们造成了严重的伤害,来提升无碱速凝剂在使用时的安全性,并且本申请中利用易于获取的硅藻土,能够降低无碱速凝剂的制备成本。

  21、2、该无碱速凝剂及其制备工艺,其整体结构相对比较简单,操作便捷,不仅仅可以使得无碱速凝剂不会对环境和人们造成了严重的伤害,同时还可以通过使用易于获取的硅藻土,提高无碱速凝剂在使用时的安全性,并且还能够降低无碱速凝剂的制备成本。

  1.一种无碱速凝剂,其特征在于:该无碱速凝剂的原料及各组分质量百分比为:

  2.根据权利要求1所述的一种无碱速凝剂,其特征在于:所述一乙醇胺、甘油和二乙烯三胺的纯度分别为工业级99.5%、95%和99%。

  3.根据权利要求1所述的一种无碱速凝剂,其特征在于:所述稳定剂为硅藻土;

  4.根据权利要求1所述的一种无碱速凝剂,其特征在于:所述早强剂为硫酸锂;

  5.根据权利要求1所述的一种无碱速凝剂,其特征在于:所述ph调节剂为柠檬酸,且柠檬酸能通过100目筛。

  6.根据权利要求1~5任一项所述的无碱速凝剂的制备工艺,其特征在于:包括如下步骤:

  本发明涉及一种无碱速凝剂及其制备工艺,该无碱速凝剂的原料及各组分质量百分比为:硫酸铝60%~65%,有机促溶剂7%~10%,稳定剂1%~2%,早强剂1%~2%,pH调节剂0.5%~1%,余量为水,上述各组分的质量百分比之和为100%;所述有机促溶剂是由一乙醇胺、甘油和二乙烯三胺混合制成的质量分数为7%~10%的溶液;所述一乙醇胺、所述甘油和所述二乙烯三胺的质量比为(2~3):(2~3):1。该无碱速凝剂及其制备工艺,通过甘油作为助溶剂和柠檬酸作为pH调节剂,从而使得无碱速凝剂在使用时,不会对环境和人们造成伤害,从而提高无碱速凝剂在使用时的安全性,并且本申请中利用易于获取的硅藻土,能够降低无碱速凝剂的制备成本。

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