[发明专利]一种无碱液体混凝土速凝剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及速凝剂的技术领域，特别涉及一种无碱液体混凝土速凝剂及其制备方法和应用。

背景技术

喷射混凝土是借助喷射机械，利用空气或其他动力将水泥、砂子、石子以及外加剂等混合料喷射到受喷面上，在短时间内凝结成密实均匀的混凝土，喷射混凝土一般应用于煤矿井下，环境特殊，对混凝土的耐久性和后期强度要求高。

为使喷射后的混凝土快速凝固，需要加入混凝土速凝剂来缩短混凝土由浆态变为固态所需的时间。目前常用的混凝土速凝剂是由铝氧熟、纯碱、增稠剂等多种组分配制而成的一种灰色粉状产品，粉状的混凝土速凝剂不易和混凝土混合均匀，且目前的混凝土速凝剂中一般都加入较多的纯碱，所得产品碱性较大，掺入后会使混凝土的后期强度发生大幅度强度降低，不能满足喷射混凝土的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种无碱液体混凝土速凝剂及其制备方法。本发明提供的混凝土速凝剂为液体速凝剂，应用方便，且成分中不包括纯碱，对混凝土的后期强度影响较小，能够满足喷射混凝土的要求。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种无碱液体混凝土速凝剂，包括以下质量份数的组分：

所述第一含氟物质包括氟化物、氟硅酸盐和氟硼酸盐中的一种或几种的混合物；

所述第二含氟物质为氟硅酸盐。

优选的，所述铝盐包括硫酸铝、磷酸铝、硝酸铝和氯化铝中的一种或几种的混合物。

优选的，所述无机纳米材料包括纳米硅微粉、活性纳米氧化锌、轻质氧化镁和硅溶胶中的一种或几种的混合物。

优选的，所述氟化物包括氟化钾、氟化锂、氟化铵、氟化钠和氟化锌中的一种或几种的混合物；

所述第一含氟物质和第二含氟物质中的氟硅酸盐独立地包括氟硅酸钾、氟硅酸锂、氟硅酸铵、氟硅酸钠和氟硅酸锌中的一种或几种的混合物；

所述氟硼酸盐包括氟硼酸钾、氟硼酸锂、氟硼酸铵、氟硼酸钠和氟硼酸锌中的一种或几种的混合物。

优选的，所述减水剂包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、纤维素醚和淀粉醚中的一种或几种的混合物。

本发明提供了上述方案所述无碱液体混凝土速凝剂的制备方法，包括以下步骤：

将铝盐、无机纳米材料、第一含氟物质、减水剂、第二含氟物质和水混合后搅拌2～8h，得到无碱液体混凝土速凝剂。

优选的，所述搅拌的温度为10～50℃。

优选的，所述搅拌的转速为100～800r/min。

本发明还提供了上述方案所述的无碱液体混凝土速凝剂或上述方案所述制备方法制备的无碱液体混凝土速凝剂在喷射混凝土中的应用。

本发明提供了一种无碱液体混凝土速凝剂，包括以下质量份数的组分：铝盐35～65份；无机纳米材料3～25份；第一含氟物质0.5～15份；减水剂0.5～5份；第二含氟物质0.5～10份；水20～50份；所述第一含氟物质包括氟化物、氟硅酸盐和氟硼酸盐中的一种或几种的混合物；所述第二含氟物质为氟硅酸盐。本发明提供无碱液体混凝土速凝剂速凝效果好，混凝土的后期强度保持率高，适用于喷射混凝土。实施例的结果表明，将本发明提供的无碱液体混凝土速凝剂应用于喷射混凝土中，在添加量为混凝土中水泥质量的8％时，混凝土的初凝时间仅为2分15秒，终凝时间仅为4分10秒，且28d强度保留值可以达到95％。

本发明提供了上述技术方案所述无碱液体混凝土速凝剂的制备方法，将原料混合搅拌即得。本发明提供的制备方法步骤简单，成本低，易于工业化生产。

具体实施方式

本发明提供了一种无碱液体混凝土速凝剂，包括以下质量份数的组分：

所述第一含氟物质包括氟化物、氟硅酸盐和氟硼酸盐中的一种或几种的混合物；

所述第二含氟物质为氟硅酸盐。

本发明提供的无碱液体混凝土速凝剂包括铝盐35～65质量份，优选为38～62质量份，更优选为40～60质量份。在本发明中，所述铝盐优选包括硫酸铝、磷酸铝、硝酸铝和氯化铝中的一种或几种的混合物；更优选为硫酸铝；本发明对所述铝盐的具体形态没有特殊要求，使用无水铝盐或含有结晶水的铝盐均可，优选为含有结晶水的铝盐，具体的如十八水硫酸铝；所述铝盐为铝盐混合物时，本发明对所述混合物中的铝盐种类和质量比没有特殊要求，可以采用任意种类的铝盐以任意质量比混合。