專利名稱：一種增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液體速凝劑，特別是涉及一種增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑。
背景技術(shù)：
目前，噴射混凝土所采用的濕噴工藝是先將預(yù)先配好的水泥、砂、石子和一定量的水裝入噴射機(jī)，然后利用高壓空氣將其送到噴頭和速凝劑混合，再以一定的速度噴向巖石或混凝土的受噴面上。然而由于濕噴工藝的噴射速度較低，水灰比較大，因此導(dǎo)致混凝土的初期強(qiáng)度較低，回彈率亦不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑，該液體速凝劑用于濕噴工藝可提高噴射混凝土的抗壓強(qiáng)度，降低回彈率。其技術(shù)解決方案是一種增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑，其物料配比為硫酸鋁I 4重量份、三乙醇胺O. 01 O. 20重量份、二乙醇胺O. 02重量份、硝酸O. 05 O. 25重量份、聚丙烯酸O. 02 O. 08重量份； 上述丙烯酸共聚物的制備方法是先將甲基丙烯酸溶液和丙烯酸溶液按1:1的重量份配比混合，甲基丙烯酸溶液和丙烯酸溶液的質(zhì)量百分比濃度均為5%，然后加入氧化還原引發(fā)劑，在40-80°C的溫度下聚合2-3小時(shí)，控制溶液粘度在O. 5 5Pa. S。上述硫酸招含量?jī)?yōu)選為1. 5 3. 5重量份。上述三乙醇胺的含量?jī)?yōu)選為O. 05 O. 15重量份。上述硝酸的含量?jī)?yōu)選為O. 08 O. 22重量份。上述丙烯酸共聚物的含量?jī)?yōu)選為O. 03 O. 07重量份。上述硫酸鋁的含量更加優(yōu)選為2 3重量份。上述三乙醇胺的含量更加優(yōu)選為O. 07 O. 13重量份。上述硝酸的含量更加優(yōu)選為O. 10 O. 20重量份。上述丙烯酸共聚物的含量更加優(yōu)選為O. 04 O. 06重量份。本發(fā)明中硫酸鋁為白色有光澤結(jié)晶、顆?；蚍勰?，在空氣中穩(wěn)定。86. 5°C時(shí)失去部分結(jié)晶水，250°C失去全部結(jié)晶水。當(dāng)加熱時(shí)猛烈膨脹并變成海綿狀物質(zhì)。燒到赤熱時(shí)分解為三氧化硫和氧化鋁。當(dāng)相對(duì)濕度約低25%時(shí)風(fēng)化。易溶于水，幾乎不溶于乙醇，溶液呈酸性。久沸后有不溶性堿式鹽沉淀。相對(duì)密度1. 62。制備方法為由鋁土礦和硫酸加壓反應(yīng)制得或用硫酸分解明礬石、高嶺土及含氧化鋁硅原料均可制得。硫酸鋁亦可以通過將氫氧化招(Al (OH) 3)投入硫fe (H2SO4)中制備。本發(fā)明中三乙醇胺或二乙醇胺的合成方法為將環(huán)氧乙烷、氨水送入反應(yīng)器中，在反應(yīng)溫度30 40°C，反應(yīng)壓力70. 9 304kPa下，進(jìn)行縮合反應(yīng)生成一、二、三乙醇胺混合液，在90 120°C下經(jīng)脫水濃縮后，送入三個(gè)減壓精餾塔進(jìn)行減壓蒸餾，按不同沸點(diǎn)截取餾分，則可得純度達(dá)99%的一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺成品。本發(fā)明中硝酸的制備方法是將氨和空氣的混合氣(氧氮 2 :1)通入灼熱(760 840°C)的鉬銠合金網(wǎng)，在合金網(wǎng)的催化下，氨被氧化成一氧化氮(NO)。生成的一氧化氮利用反應(yīng)后殘余的氧氣繼續(xù)氧化為二氧化氮,隨后將二氧化氮通入水中制取硝酸。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是本發(fā)明液體速凝劑用于噴射混凝土濕噴工藝，能較好克服噴射混凝土早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度損失大問題；在水泥型號(hào)標(biāo)注強(qiáng)度下，較現(xiàn)有外加劑早期強(qiáng)度提高30% 40%，后期強(qiáng)度損失在30%以內(nèi)；本發(fā)明應(yīng)用增粘成分，可使混凝土結(jié)構(gòu)初期粘度提升，降低回彈率，較現(xiàn)有外加劑其回彈率可降低15% 25%。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明液體速凝劑為無機(jī)速凝/高分子增稠系列。它是以無定形氫氧化鋁或烴基硫酸鋁作為速凝劑，以烷鏈醇胺(如三乙醇胺)作為早強(qiáng)劑，含有側(cè)羧基的聚合物及共聚物為增粘劑，用無機(jī)酸調(diào)節(jié)PH值，將硫酸鋁、三乙醇胺、二乙醇胺、硝酸與丙烯酸共聚物按一定重量份配比混合后再配制成水溶液制得。硫酸鋁的制備方法為將鋁土礦粉碎至一定粒度，加人反應(yīng)釜與硫酸反應(yīng)，反應(yīng)液經(jīng)沉降，澄清液加入硫酸中和至中性或微堿性，然后濃縮至115°C左右，經(jīng)冷卻固化，粉碎制得成品。三乙醇胺或二乙醇胺的制備方法為將環(huán)氧乙烷、氨水送入反應(yīng)器中，在反應(yīng)溫度30 40°C，反應(yīng)壓力70. 9 304kPa下，進(jìn)行縮合反應(yīng)生成二、三乙醇胺混合液，在90 120°C下經(jīng)脫水濃縮后，送入三個(gè)減壓精餾塔進(jìn)行減壓蒸餾，按不同沸點(diǎn)截取餾分，則可得純度達(dá)99%的二乙醇胺和三乙醇胺成品。硝酸的制備方法為氨和空氣的混合氣(氧氮& 2 :1)通入灼熱(760 840°C )的鉬銠合金網(wǎng)，在合金網(wǎng)的催化下，氨被氧化成一氧化氮(NO)。生成的一氧化氮利用反應(yīng)后殘余的氧氣繼續(xù)氧化為二氧化氮，隨后將二氧化氮通入水中制取硝酸。丙烯酸共聚物的制備方法為取25重量份的5%甲基丙烯酸水溶液和25重量份的5%丙烯酸水溶液放入容器中，攪拌，水浴加熱至40°C，滴加50/3重量份的過硫酸鉀溶液作為引發(fā)劑，反應(yīng)半小時(shí)；再滴加50/3重量份的過硫酸鉀，反應(yīng)I小時(shí)，體系逐漸粘稠，溫度升高；最后，再滴加50/3重量份的過硫酸鉀，繼續(xù)攪拌、反應(yīng)I小時(shí)，得到粘度約為IPa. s的丙烯酸共聚物溶液。實(shí)施例1取硫酸鋁2. 56重量份、三乙醇胺O. 12重量份、二乙醇胺O. 02重量份、硝酸O. 16重量份、丙烯酸共聚物O. 07重量份配制成水溶液，即得本發(fā)明所述的增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑。實(shí)施例2取硫酸鋁2. 56重量份、三乙醇胺O. 12重量份、二乙醇胺O. 02重量份、硝酸O. 16
重量份、丙烯酸共聚物O. 04重量份配制成水溶液，即得本發(fā)明所述的增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑。
實(shí)施例3取硫酸鋁2. 56重量份、三乙醇胺O. 12重量份、二乙醇胺O. 02重量份、硝酸O. 12重量份、丙烯酸共聚物O. 07重量份配制成水溶液，即得本發(fā)明所述的增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑。實(shí)施例4取硫酸鋁2. 56重量份、三乙醇胺O. 12重量份、二乙醇胺O. 02重量份、硝酸O. 12重量份、丙烯酸共聚物O. 06重量份配制成水溶液，即得本發(fā)明所述的增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑。實(shí)施例5取硫酸鋁2. 56重量份、三乙醇胺O. 09重量份、二乙醇胺O. 02重量份、硝酸O. 12重量份、丙烯酸共聚物O. 07重量份配制成水溶液，即得本發(fā)明所述的增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑。實(shí)施例6取硫酸鋁2. 56重量份、三乙醇胺O. 09重量份、二乙醇胺O. 02重量份、硝酸O. 12重量份、丙烯酸共聚物O. 05重量份配制成水溶液，即得本發(fā)明所述的增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑。實(shí)施例7取硫酸鋁2. 56重量份、三乙醇胺O. 09重量份、二乙醇胺O. 02重量份、硝酸O. 16重量份、丙烯酸共聚物O. 07重量份配制成水溶液，即得本發(fā)明所述的增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑。 實(shí)施例8取硫酸鋁2. 00重量份、三乙醇胺O. 12重量份、二乙醇胺O. 02重量份、硝酸O. 16重量份、丙烯酸共聚物O. 07重量份配制成水溶液，即得本發(fā)明所述的增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑。實(shí)施例9取硫酸鋁2. 00重量份、三乙醇胺O. 12重量份、二乙醇胺O. 02重量份、硝酸O. 12重量份、丙烯酸共聚物O. 07重量份配制成水溶液，即得本發(fā)明所述的增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑。實(shí)施例10取硫酸鋁2. 00重量份、三乙醇胺O. 12重量份、二乙醇胺O. 02重量份、硝酸O. 12重量份、丙烯酸共聚物O. 06重量份配制成水溶液，即得本發(fā)明所述的增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑。實(shí)施例11取硫酸鋁2. 00重量份、三乙醇胺O. 09重量份、二乙醇胺O. 02重量份、硝酸O. 16重量份、丙烯酸共聚物O. 07重量份配制成水溶液，即得本發(fā)明所述的增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑。實(shí)施例12取硫酸鋁2. 00重量份、三乙醇胺O. 09重量份、二乙醇胺O. 02重量份、硝酸O. 16
重量份、丙烯酸共聚物O. 05重量份配制成水溶液，即得本發(fā)明所述的增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑。實(shí)施例13取硫酸鋁2. 00重量份、三乙醇胺O. 09重量份、二乙醇胺O. 02重量份、硝酸O. 12
重量份、丙烯酸共聚物O. 07重量份配制成水溶液，即得本發(fā)明所述的增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑。本發(fā)明液體速凝劑在使用時(shí)，液體速凝劑中硫酸鋁、三乙醇胺、二乙醇胺、硝酸與丙烯酸共聚物的添加總量與水泥用量的重量比優(yōu)選為4%。為了更加清楚的說明本發(fā)明的有益效果，在試驗(yàn)室條件下對(duì)不同比例成分配制成的液體速凝劑做了試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下表I ;并根據(jù)試驗(yàn)室所做的最佳配比組份，在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)得其抗壓強(qiáng)度和回彈率，并與現(xiàn)礦用J85速凝劑對(duì)比，對(duì)比結(jié)果如下表2。對(duì)檢測(cè)方法說明如下1、回彈率回彈率=落地物料量/噴射總量X 100%,回彈物料采用編織布收集，然后稱重，噴射總量用一次添加物料的重量計(jì)算。2、抗壓強(qiáng)度3、凝結(jié)時(shí)間表I中A為硫酸鋁，B為三乙醇胺，C為二乙醇胺，D為硝酸，E為丙烯酸共聚物。表I
權(quán)利要求
1.一種增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑，其特征在于其物料配比為硫酸鋁I 4重量份、三乙醇胺O. Ol O. 20重量份、二乙醇胺O. 02重量份、硝酸O. 05 O. 25重量份、丙烯酸共聚物O. 02 O. 08重量份； 上述丙烯酸共聚物的制備方法是先將甲基丙烯酸溶液和丙烯酸溶液按1:1的重量份配比混合，甲基丙烯酸溶液和丙烯酸溶液的質(zhì)量百分比濃度均為5%，然后加入氧化還原引發(fā)劑，在40-80°C的溫度下聚合2-3小時(shí)，控制溶液粘度在O. 5 5Pa. S。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑，其特征在于所述硫酸鋁含量為1. 5 3. 5重量份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑，其特征在于所述三乙醇胺的含量為O. 05 O. 15重量份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑，其特征在于所述硝酸的含量為O. 08 O. 22重量份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑，其特征在于所述丙烯酸共聚物的含量為O. 03 O. 07重量份。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑，其特征在于所述硫酸鋁的含量為2 3重量份。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑，其特征在于所述三乙醇胺的含量為O. 07 O. 13重量份。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑，其特征在于所述硝酸的含量為O. 10 O. 20重量份。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑，其特征在于所述丙烯酸共聚物的含量為O. 04 O. 06重量份。
全文摘要
本發(fā)明公開一種增強(qiáng)、低回彈適用于濕噴工藝的液體速凝劑，其物料配比為硫酸鋁1～4重量份、三乙醇胺0.01～0.20重量份、二乙醇胺0.02重量份、硝酸0.05～0.25重量份、丙烯酸共聚物0.02～0.08重量份。本發(fā)明液體速凝劑主要適用于噴射混凝土濕噴工藝，具有回彈率低、各齡期抗壓強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C04B24/26GK103058565SQ20131000414
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者趙文彬, 王金鳳, 王明華, 朱光麗, 張守勇, 談文靜 申請(qǐng)人:山東科技大學(xué)