[发明专利]混凝土速凝剂及其制备方法

说明书

本发明公开了混凝土速凝剂及其制备方法，混凝土速凝剂按重量份计包括废铝灰50‑60重量份；铝矾土3‑8重量份；纯碱15‑25重量份；硅粉6‑10重量份；生石灰6‑10重量份；稳定剂2‑6重量份；混凝土速凝剂的制备方法，包括将各原料组分按比例精确称量，之后将混合物经输送系统输送到旋窑进行焙烧。本申请通过独特的配方获得了更短的初凝和终凝时间；且具备更好的抗压强度；配方中采用到了废铝灰，能够合理的进行废物利用；本申请制备过程中做到了不出现废气、废水和废烟；本申请的制备方法中采用到旋窑进行混合原料的焙烧，窑温易控，且选用了独特的焙烧工艺，使得本申请能有效改善混凝土速凝剂的性能。

技术领域

本发明属于混凝土技术领域，具体涉及混凝土速凝剂及其制备方法。

背景技术

速凝剂是掺入混凝土中能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。主要种类有无机盐类和有机物类。粉状固体，其掺用量仅占混凝土中水泥用量2%～3%，却能使混凝土在5min内初凝，10min内终凝。以达到抢修或井巷中混凝土快速凝结的目的。是喷射混凝土施工法中不可缺少的添加剂。它们的作用是加速水泥的水化硬化，在很短的时间内形成足够的强度，以保证特殊施工的要求。

现有技术速凝剂主要为铝氧熟料(即铝矾土、纯碱、生石灰按比例烧制成的熟料)经磨细而制成。

其中：铝矾土为矾土或铝土矿，主要成分是氧化铝，系含有杂质的水合氧化铝，是一种土状矿物。白色或灰白色，因含铁而呈褐黄或浅红色。密度3.9～4g/cm3，硬度1～3，不透明，质脆。极难熔化。不溶于水，能溶于硫酸、氢氧化钠溶液。主要用于炼铝，制耐火材料。

其中：碳酸钠常温下为白色粉末或颗粒。无气味。有碱性。是碱性的盐。有吸水性。露置空气中逐渐吸收 1mol/L水分(约15%)。400℃时开始失去二氧化碳。遇酸分解并泡腾。溶于水（室温时3.5份，35℃时2.2份）和甘油，不溶于乙醇。水溶液呈强碱性，pH11.6。相对密度2.53。熔点851℃。116.6mg/kg。有刺激性。可由氢氧化钠和碳酸发生化学反应结合而成。溶液呈碱性。碳酸钠是重要的化工原料之一，广泛应用于轻工日化、建材、化学工业、食品工业、冶金、纺织、石油、国防、医药等领域， 用作制造其他化学品的原料、清洗剂、洗涤剂，也用于照相术和分析领域。绝大部分用于工业，一小部分为民用。在工业用纯碱中，主要是轻工、建材、化学工业，约占2/3；其次是冶金、纺织、石油、国防、医药及其它工业。玻璃工业是纯碱的最大消费部门，每吨玻璃消耗纯碱0.2吨。

其中：生石灰外形为白色（或灰色、棕白），无定形，在空气中吸收水和二氧化碳。氧化钙与水作用生成氢氧化钙，并放出热量。溶于酸水，不溶于醇。系属无机碱性蚀物品。生石灰是采用化学吸收法除去水蒸气的常用干燥剂，也用于钢铁、农药、医药、干燥剂、制革及醇的脱水等。生石灰中一般都含有过火石灰，过火石灰熟化慢，若在石灰浆体硬化后再发生熟化，会因熟化产生的膨胀而引起隆起和开裂。为了消除过火石灰的这种危害，石灰在熟化后，还应“陈伏”2周左右。生石灰与水会发生化学反应，接着就会立刻加热到超越300℃的高温。

混凝土速凝剂是指能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。速凝剂主要有无机盐类和有机物类两类。我国常用的速凝剂是无机盐类，主要型号有红星Ⅰ型、7Ⅱ型、782型、8604型等。红星Ⅰ型速凝剂是由铝氧熟料（主要成分是铝酸钠）、碳酸钠、生石灰按质量1：1：0.5的比例配制而成的一种粉状物，适宜掺量为水泥质量的2.5%~4.0%。7Ⅱ型速凝剂是铝氧熟料与无水石膏按质量比3：1配合粉末而成，适宜掺量为水泥质量的3%~5%。782型混凝土由矾泥、铝氧熟料、生石灰配制而成，适宜掺量为5%~7%。速凝剂掺入混凝土后，能使混凝土在5min内初凝，10min内终凝，1h就可产生强度，1d强度提高2~3倍，但后期强度会下降，28d强度约为不掺时的80%~90%。速凝剂的速凝早强作用机理是使水泥中的石膏变成Na2SO4，失去缓凝作用，从而促使C3A迅速水化，并在溶液中析出其水化产物晶体，导致水泥浆迅速凝固。速凝剂主要用于矿山井巷、铁路隧道、引水涵洞、地下工程。