[发明专利]一种无碱液体速凝剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无碱液体速凝剂及其制备方法，涉及混凝土外加剂技术领域，其技术方案要点是一种无碱液体速凝剂，以重量份数计，包括如下组分：聚合硫酸铝45‑55份、有机酸3‑5份、无机酸0.5‑1份、稳定剂2‑4份、早强剂1‑2份、增稠剂1‑2份以及水40‑50份。本发明通过聚合硫酸铝与有机酸、无机酸以及稳定剂的配合，使制得的速凝剂具有低掺量、速凝效果好以及强度损失低的优点。

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂技术领域，更具体的说，它涉及一种无碱液体速凝剂及其制备方法。

背景技术

速凝剂是指掺入混凝土中能使其迅速凝结硬化的外加剂，按照其形态可以分为固体和液体，液体速凝剂主要应用于喷射混凝土和喷射砂浆中，常用的液体速凝剂包括以硅酸钠、铝酸钠为主的碱性液体速凝剂和无碱液体速凝剂；由于碱性速凝剂的含碱量高，不仅影响施工工人的身体健康，而且添加碱性速凝剂后，混凝土的后期强度以及抗渗耐久性能也会明显下降，因此施工更加安全以及对混凝土后期强度影响更小的无碱液体速凝剂得到了越来越广泛的关注。

目前无碱液体速凝剂的主要成分为硫酸铝，其对水泥具有很好的速凝效果；现有技术中，申请号为201210495755.4的专利申请文件，公开了一种液体无碱无氯速凝剂及其制备、使用方法，其制备原料包括以下组份中的一种或多种：硫酸铝，硫酸镁，醇胺，早强剂，增效剂，水。所述硫酸铝为可商购的工业级水合硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O，固含量51％-52％。硫酸镁为固含量48％-49％的MgSO4·7H2O。所述醇胺为：一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺或三异丙醇中的一种或多种。所述早强剂为硫酸钙、甲酸钙或亚硝酸钙，中的一种或多种。所述增效剂为氟硅酸镁和/或氟化镁。

但是由于铝盐溶解度的限制，配制的饱和溶液固含量低，所以满足凝结时间要求需要的铝盐溶液掺量较大，传统的无碱液体速凝剂的掺量一般为8-14％，但是大量引入的硫酸根离子会使得水化产物中的钙矾石含量增加，而钙矾石的形成会产生膨胀应力，容易引起混凝土开裂，降低混凝土的性能；并且由于铝离子在水中以发生水解，使制得的速凝剂稳定性降低，同样制约着其应用。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种无碱液体速凝剂，其通过聚合硫酸铝与有机酸、无机酸以及稳定剂的配合，使制得的速凝剂具有低掺量、速凝效果好以及强度损失低的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种无碱液体速凝剂，以重量份数计，包括如下组分：聚合硫酸铝45-55份、有机酸3-5份、无机酸0.5-1份、稳定剂2-4份、早强剂1-2份、增稠剂1-2份以及水40-50份。

通过采用上述技术方案，本发明制备的速凝剂以聚合硫酸铝为主要原料，相较于硫酸铝溶液，其固含量高且性能更加稳定，由其制得的速凝剂具有很好的速凝效果，可以减少其掺量便能达到预期效果，从而减少硫酸根离子的引入，降低其对混凝土后期强度的破坏；采用聚合硫酸铝与有机酸、无机酸以及稳定剂配合后，可以限制铝离子的水解，有利于提高速凝剂的稳定性。

进一步地，所述聚合硫酸铝采用如下方法制备：①将无水硫酸铝溶解于水中，保温至40-50℃，配制成硫酸铝为20wt％的硫酸铝溶液；向20wt％的硫酸铝溶液中滴加NH₃为10wt％的氨水，保温搅拌，调节pH为6.5-6.7为滴定终点，得到氢氧化铝胶体溶液；将制得的氢氧化铝胶体溶液用蒸馏水洗涤后，将其置于70-80℃的温度下，干燥6-8h，得到干燥的氢氧化铝胶体；将干燥的氢氧化铝胶体研磨后，得到细度为100-400目的氢氧化铝胶体粉末；

②以重量份数计，取30份步骤①中的20wt％的硫酸铝溶液，将其升温至70-80℃后，向其中加入3-5份碱式乳酸铝，搅拌均匀加入10-20份氢氧化铝胶体粉末，保温搅拌1-2h后得到聚合硫酸铝。