[发明专利]一种速凝剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种速凝剂及其制备方法，所述速凝剂主要由硫酸铝、硫酸钙、铝酸钙、氟化钠、三乙醇胺、质量分数为10‑20%的硫酸、氟硅酸镁和纯化水制备而成。所述速凝剂具有以下优点：混凝土的后期强度损小，28天强度保留率为95‑100%；2、材料相溶性好；3、掺量小，仅需4.5‑6.0％。

技术领域

本发明涉及一种速凝剂及其制备方法，特别是一种性能好的速凝剂及其制备方法。

背景技术

速凝剂是一种使水泥快速凝结的化学外加剂，能够使水泥在很短的时间内凝结硬化，它主要应用于喷射混凝土和喷射砂浆工程中。喷射混凝土在施工和岩石支护中有很多优越性，已经成为现代地下工程中一项非常重要和必须的措施，特别是湿拌喷射混凝土技术的发展，大大扩展了喷射混凝土在地下工程中的使用范围。喷射混凝土用液体速凝剂其主要的作用是加快混凝土拌合物的凝结，提高早期强度，这样可以增加喷层厚度并缩短喷射下一层的时间。随着经济发展和技术进步，速凝剂的应用也越来越广泛，如矿山、隧道、堵漏、井下工程等。目前，在喷射混凝土施工中传统速凝剂使用仍占据主要地位，这种速凝剂虽能加快混凝土拌合物的凝结，提高早期强度，但是存在混凝土的后期强度损失大，28天强度保留率只有60％左右的问题，同时还存在以下缺陷：1、材料相溶性差；2、保质期短，一般3-5天就会结块；3、掺量大，往往要掺到10％。

因此，现有速凝剂存在以下问题：1、混凝土的后期强度损失大，28天强度保留率只有60％左右；2、材料相溶性差；3、掺量大，往往要掺到10％。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种速凝剂及其制备方法。所述速凝剂具有以下优点：混凝土的后期强度损小，28天强度保留率为95-100%；2、材料相溶性好；3、掺量小，仅需4.5-6.0％。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案实现：一种速凝剂，按重量份计算，主要由硫酸铝300-400份、硫酸钙20-30份、铝酸钙22-32份、氟化钠12-22份、三乙醇胺8-16份、质量分数为10-20%的硫酸1-6份、氟硅酸镁10-20份和纯化水300-400份制备而成。

前述的速凝剂中，按重量份计算，主要由硫酸铝330-370份、硫酸钙22-28份、铝酸钙25-29份、氟化钠15-19份、三乙醇胺10-14份、质量分数为10-20%的硫酸2-5份、氟硅酸镁13-17份和纯化水330-380份制备而成。

前述的速凝剂中，按重量份计算，主要由硫酸铝350份、硫酸钙25份、铝酸钙27份、氟化钠17份、三乙醇胺12份、质量分数为10-20%的硫酸3份、氟硅酸镁15份和纯化水350份制备而成。

一种前述的速凝剂的制备方法，纯化水加入反应釜中，加热至40-50℃后，加入氟化钠，边加边搅拌，加完后继续搅拌20-30min，再向反应釜中依次加入硫酸铝、硫酸钙、铝酸钙和氟硅酸镁，边加边搅拌，加完后继续搅拌20-30min，反应釜加热至70-80℃，依次向反应釜中滴入质量分数为10-20%的硫酸和三乙醇胺，边滴入边搅拌，滴完后保温30-60min，随后自然冷却至20-30℃，即得。

前述的速凝剂的制备方法中，纯化水加入反应釜中，加热至40-50℃后，加入氟化钠，边加边搅拌，加完后继续搅拌25min，再向反应釜中依次加入硫酸铝、硫酸钙、铝酸钙和氟硅酸镁，边加边搅拌，加完后继续搅拌25min，反应釜加热至70-80℃，依次向反应釜中滴入质量分数为15%的硫酸和三乙醇胺，边滴入边搅拌，滴完后保温45min，随后自然冷却至20-30℃，即得。

前述的速凝剂的制备方法中，所述的依次向反应釜中滴入质量分数为15%的硫酸和三乙醇胺；是以每秒1-2滴的速度依次向反应釜中滴入质量分数为15%的硫酸和三乙醇胺。

申请人对本发明进行了大量的实验研究，部分实验如下：