[发明专利]一种喷射砂浆/混凝土用速凝剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种喷射砂浆/混凝土用速凝剂的制备方法，速凝剂包括有机组分、无机组分硫酸铝、引发剂以及还原剂；其中有机组份以聚合物单体添加到水泥中，在引发剂和还原剂共同作用下聚合形成高分子网络结构；无机组分硫酸铝能够促进水泥快速水化形成无机网络结构；从而形成的有机‑无机互穿网络结构使水泥基材料快速增稠，达到强粘附和速凝、硬化的特性，有效降低喷射砂浆/混凝土的回弹量。本方法制备的速凝剂与各种水泥适应性良好，且高效环保。通过聚合反应与水泥水化反应形成有机‑无机互穿网络结构从而提高喷射砂浆/混凝土韧性的有机聚合物‑无机复合速凝剂。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种喷射砂浆/混凝土用速凝剂的制备方法。

背景技术

喷射砂浆/混凝土已经广泛地用于隧道工程、地下工程、水工隧洞、护坡支护、水利水电、矿山坑道和工程修补等领域。其中使用的速凝剂以硫酸铝型为代表的无(低)碱速凝剂具有28d强度损失小、无碱无氯、安全环保和高耐久性等优点，但也存在掺量大、与水泥和其他外加剂以及工作环境适应性不稳定、促凝时间不稳定、回弹损失大等需要解决的问题。

现有技术申请号为EP0946451B1发明名称为：SOLIDIFYING AND HARDENINGACCELERATOR FOR HYDRAULIC BINDERS，公开了一种液体速凝剂，以氢氧化铝、铝盐和有机羧酸为主要成分可以容易混合到混凝土中，但这类速凝剂存在在溶液中不稳定的问题。申请号为US8075688B2发明名称为：Aqueous accelerator mixture,公开了一种以氧化铝、硫酸、氟化物、硅酸镁或高岭土做稳定剂的液体速凝剂，以硅酸镁或高岭土吸水膨胀增加体系粘度来提高溶液体系稳定，使能在混凝土中较好的分散，促进凝结。申请号为US9242904B2发明名称为：Aqueous preparations of polymer-modified setting accelerators,anduse thereof in the construction industry，公开了一种用多种形式(液态、固态或粉末)聚合物醋酸乙烯酯或其共聚物改性铝盐、铝酸盐、碱金属硅酸盐速凝剂，聚合物醋酸乙烯酯增加体系粘度从而达到多种聚合物与速凝剂成分在溶液中同时稳定存在。

本发明将聚合物单体融入水泥浆体内部，在引发剂-还原剂的作用下使聚合物单体的分子间和分子内发生聚合反应形成网络结构，使混凝土/砂浆增粘，增加喷射砂浆/混凝土粘附性，减少回弹损失，防止喷射砂浆/混凝土因重力引起脱落，加大一次喷射厚度和缩短喷射层间的间隔时间，且聚合物单体有氮和羟基，类似于醇胺结构，能够加速水泥水化，缩短初凝时间。水泥自加水开始持续水化形成大量的晶体和胶体水化产物凝固，与聚合物单体一起形成有机-无机有机-无机复合网络结构，改善了水化产物界面之间的结合，提高了抗折强度。本发明的速凝剂与减水剂适应性良好，对混凝土28d强度均无不利影响。

发明内容

1.所要解决的技术问题：

针对上述技术问题，本发明提供一种喷射砂浆/混凝土用速凝剂的制备方法，本方法制备的速凝剂是一种高效环保的，与各种水泥适应性良好，通过聚合反应与水泥形成有机-无机互穿网络结构从而提高喷射混凝土韧性的有机聚合物速凝剂。

2.技术方案：

一种喷射砂浆/混凝土用速凝剂的制备方法，其特征在于：速凝剂包括有机组分、无机组分硫酸铝、引发剂以及还原剂；其中有机组份以聚合物单体添加到水泥中，在引发剂和还原剂共同作用下聚合形成高分子网络结构；无机组分硫酸铝能够促进水泥快速水化形成无机网络结构；从而形成的有机-无机互穿网络结构使水泥基材料快速增稠，达到强粘附和速凝，达到强粘附和速凝的特性，有效降低喷射砂浆/混凝土的回弹量。

进一步地，速凝剂的具体组分以重量份数比具体为：