[发明专利]一种低回弹无碱液体速凝剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低回弹无碱液体速凝剂及其制备方法，所述低回弹无碱液体速凝剂以质量百分数计由下列原料混合制成：十八水硫酸铝50％～55％，磷酸二氢铝4％～6％，有机醇胺类化合物10％～13％，稳定剂0.5％～2％，复合增强剂0.5％～1％，pH调节剂1％～3％，其余组分为水。本发明中低回弹无碱液体速凝剂及其制备方法，主要以十八水硫酸铝和磷酸二氢铝无机为促凝组分，通过有机醇胺类的络合作用、PH调节剂的使用及与复合增强剂的协同作用，不仅具有优异的凝结速度，还显著提升了应用后的抗压强度和稳定性；同时制备方法简捷，无毒害原料，有利于大规模工业生产应用。

技术领域

本发明涉及建筑类混凝土外加剂领域，特别是一种低回弹无碱液体速凝剂 及其制备方法。

背景技术

无碱液体速凝剂是一种能使水泥相关产品快速失去可塑性而逐渐硬化的外 加剂，广泛应用于喷射混凝土湿喷施工中，是矿山开采，边坡支护，隧道开挖 等支护工程中不可或缺的外加剂之一，目前已在加拿大、瑞典、意大利以及日 本等许多国家的喷射施工工程中得到应用，相比于干喷施工工艺而言，湿喷工 艺具有施工粉尘小、对施工人员健康危害小、混凝土质量好、绿色环保等优点， 而受限于与有碱速凝剂不同的促凝机理，在实际湿喷施工过程中，使用无碱液 体速凝剂时仍会出现促凝效果差，混凝土回弹率低等问题，从绿色经济性的角 度来看，这也是阻碍无碱液体速凝剂推广及应用最大的难点，因此开发一款原 材料易于获取，合成工艺简单，凝结效果好，粘聚性强，稳定性高的无碱液体 速凝剂产品显得尤为重要。

CN110627400A公开了一种无碱速凝剂及其制备方法和应用，组成成分及 重量比分别为：30～65重量份硫酸铝、2～10重量份有机胺、3～10重量份催化剂 A、1～3重量份催化剂B、3～6重量份助剂、25～50重量份水；通过催化剂A和 催化剂B协同作用，提高了有机胺对硫酸铝的络合作用，同时无需加入氢氟酸 等强酸，便能够在减少无碱速凝剂掺量的同时，保证较快的凝固速率，且具有 较高的一天强度，且产品安全可靠，但在实际制备过程中，生产过程较为繁琐， 不利于批量化的生产，同时氟硅酸、氟硅酸镁、氟化铵和氟化氢铵的使用虽然 增强了产品的凝结效果，但1d抗压强度可能较低，同时造成施工人员产生氟中毒现象，而其它酸性组分的使用可能导致产品的实际PH值低于2.0，易造成湿 喷机速凝剂输送管道的腐蚀。故需要提出一种新的无碱速凝剂及相关的制备方 法用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种低回弹无碱液体速凝剂及其制备方法，用于 解决现有技术中无碱速凝剂制备工艺繁复、含有毒害物质、早期抗压强度较低 等一系列问题。

为解决上述技术问题，本发明提供第一解决方案为：一种低回弹无碱液体 速凝剂，以质量百分数计由下列原料混合制成：十八水硫酸铝50％～55％，磷 酸二氢铝4％～6％，有机醇胺类化合物10％～13％，稳定剂0.5％～2％，复合增 强剂0.5％～1％，pH调节剂1％～3％，其余组分为水。

优选的，十八水硫酸铝为工业用无铁硫酸铝，其中Al₂O₃含量占比大于或 等于十八水硫酸铝质量的15.6％，且铁含量小于十八水硫酸铝质量的0.01％； 十八水硫酸铝的粒径为2.5～2.8mm。

优选的，磷酸二氢铝纯度为98.0％，且铁含量小于磷酸二氢铝质量的 0.02％。

优选的，有机醇胺类化合物为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺 中任意两种或两种以上的混合物。

优选的，稳定剂为柠檬酸钠、维生素C中的任意一种；pH调节剂为磷酸。

其中，复合增强剂由丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、羟基丙酰甲基纤维素、 水溶性淀粉和过硫酸钠溶液制成；丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、羟基丙酰甲 基纤维素、水溶性淀粉和过硫酸钠溶液的质量比为(42～48)：(40～48)：(0.5～ 1.2)：(0.8～1.5)：(7～8)，过硫酸钠溶液的浓度为0.1mol/L。