[发明专利]一种低碱水泥用速凝剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低碱水泥用速凝剂，其特征是：由铝酸钠35%～50%、五水偏硅酸钠3～10%、聚乙烯醇0.2%～0.5%、余量为水，且各组分之和为100%的组分原料和质量百分比组成。该低碱水泥用速凝剂的制备方法是：将铝酸钠磨成细粉，过200目筛；将铝酸钠细粉溶于水中，搅拌下加热至温度为60～90℃，在搅拌的同时加入五水偏硅酸钠，搅拌形成溶液；将聚乙烯醇加入到溶液中，搅拌30～60min，冷却至室温，即制得低碱水泥用速凝剂。本发明低碱水泥用速凝剂中碱含量低、凝结时间可调性好、回弹量低、早期强度高、成本适中，能广泛适用于隧道工程及井巷工程等施工使用，可进行大批量工业化生产，实用性强。

技术领域

本发明属于混凝土的外加剂，涉及一种低碱水泥用速凝剂及其制备方法。本发明低碱水泥用速凝剂特别适用作低碱水泥的喷射混凝土中的速凝剂，可广泛用于隧道工程及井巷工程等施工使用。

背景技术

喷射混凝土施工成型条件好，具有普通模板浇铸混凝土无法比拟的优点，尤其是近年来湿拌喷射混凝土技术的发展，大大扩展了喷射混凝土的工程使用范围。喷射混凝土常用于灌筑隧道内衬、墙壁、天棚等薄壁结构或其它结构的衬里以及钢结构的保护层等。速凝剂是喷射混凝土重要的组分材料，能显著缩短混凝土浆体的凝结硬化时间，增加一次喷层厚度，缩短两次喷覆间的时间间隔，提高喷射混凝土早期强度从而及时提供支付抗力；初凝时间、终凝时间、1d强度、28d强度保持率等是喷射混凝土重要的关注指标。

现有技术中，传统速凝剂对低碱水泥采用增加碱用量的方法，但是这种速凝剂碱性增加、效果不明显，且碱性增加对混凝土耐久性更为不利。因此，为了满足某些低碱水泥的喷射混凝土施工工程要求，低碱、无碱液体速凝剂的开发应用迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种低碱水泥用速凝剂及其制备方法。采用本发明，提供一种碱含量低、凝结时间可调性好、早期强度高、后期强度保存率高、成本适中，能广泛用于隧道工程及井巷工程等施工使用，可进行大批量工业化生产，实用性强的低碱水泥用速凝剂及其制备方法。

本发明的内容是：一种低碱水泥用速凝剂，其特征是：该低碱水泥用速凝剂的组分原料和质量百分比配比为：铝酸钠35％～50％、五水偏硅酸钠3～10％、聚乙烯醇0.2％～0.5％、余量为水，且各组分之和为100％。

所述铝酸钠可以采用工业级，使用时加快水泥中C₃A的水化，缩短混凝土的凝结时间、提高混凝土的早期强度。

所述改性剂五水偏硅酸钠分子式为Na₂SiO₃·5H₂O，在所述掺量范围内可提高产品黏度、缩短混凝土凝结时间，同时增加混凝土的强度，五水偏硅酸钠可以为工业级。

本发明的内容中：该低碱水泥用速凝剂的组分原料和质量百分比配比较好的为：铝酸钠40％～45％、五水偏硅酸钠4～8％、聚乙烯醇0.3％～0.5％、余量为水，且各组分之和为100％。

本发明的内容中：所述聚乙烯醇为聚乙烯醇-1799，在所述掺量范围内可明显缩短混凝土初、终凝时间，有效提高混凝土早期强度，同时还能降低后期强损失。

本发明的另一内容是：一种低碱水泥用速凝剂的制备方法，其特征是步骤为：

a、配料：按铝酸钠35％～50％、五水偏硅酸钠3～10％、聚乙烯醇0.2％～0.5％、余量为水，且各组分之和为100％的组分原料和质量百分比配比取各组分原料，备用；

b、将铝酸钠磨成细粉，过200目筛，将过200目筛的铝酸钠细粉备用；

c、将铝酸钠细粉溶于水中，搅拌下加热至温度为60～90℃，在搅拌的同时加入五水偏硅酸钠，搅拌形成溶液；

d、将聚乙烯醇加入到步骤c所述溶液中，搅拌30～60min，冷却至室温，即制得低碱水泥用速凝剂。