本發(fā)明涉及無堿液體速凝劑制備，具體為一種無氟無堿無硫無氯無堿液體速凝劑的制備方法。

背景技術(shù)：

1、速凝劑是一種能使混凝土迅速凝結(jié)硬化的外加劑，其主要用途是用來制備噴射混凝土，是噴射混凝土施工中必不可少的材料。

2、我國早期的液體速凝劑產(chǎn)品主要以鋁酸鈉或硅酸鈉等高堿速凝劑為主，往往含有較高的堿含量，造成混凝土后期強(qiáng)度下降、堿骨料反應(yīng)風(fēng)險大，并且對噴射作業(yè)人員存在較大安全隱患。

3、近年來隨著地下支護(hù)工程的建設(shè)推進(jìn)，液體無堿速凝劑的發(fā)展較為迅速，但技術(shù)發(fā)展仍不夠成熟，存在諸多急需解決的問題如下：

4、現(xiàn)有制備技術(shù)中多采用高含量的硫酸鋁以及硫酸鎂等硫酸鹽材料作為無堿液體速凝劑的核心促凝組分，較高的硫酸鋁用量帶入混凝土中硫酸根離子較多，會引起或促進(jìn)混凝土內(nèi)部的硫酸鹽侵蝕，影響混凝土的耐久性。

5、近年來使用含氟酸或氟鹽改善液體無堿速凝劑促凝性能的開發(fā)思路較多，由于硫酸鋁溶解度不夠大，部分專利中多利用氫氟酸、氟硅酸或其他含氟酸與氫氧化鋁反應(yīng)增強(qiáng)無堿速凝劑中的鋁相濃度，但含氟酸或氟鹽比例較高時容易造成速凝劑體系ph較低，混凝土早期強(qiáng)度偏低，其次帶來生產(chǎn)、使用上的腐蝕風(fēng)險，且氟化物接觸人體或攝入容易造成氟骨病等健康危害。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種無堿液體速凝劑的制備方法，所制備的速凝劑不含硫酸根、不含氟、無堿、無氯離子。

2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

3、一種無氟無堿無硫無氯無堿液體速凝劑，其特征在于，包括以下組份；

4、有機(jī)鋁鹽：200-400份、有機(jī)促凝劑：30-120份、納米二氧化硅：5-20份、早強(qiáng)劑：0.5-30份、水：130-740份。

5、所述的一種無氟無堿無硫無氯無堿液體速凝劑的制備方法，包含以下步驟：

6、步驟一、將水有機(jī)鋁鹽、有機(jī)促凝劑、氣相法納米二氧化硅、早強(qiáng)劑，按比例混合均勻，攪拌轉(zhuǎn)速不低于130轉(zhuǎn)/min，攪拌2-3小時后即得所述無氟無堿無硫無氯無堿液體速凝劑。

7、步驟二、將上述反應(yīng)完成的無氟無堿無硫無氯無堿液體速凝劑使用400目過濾精度的過濾器去除未反應(yīng)的顆粒和雜質(zhì)，確保最終產(chǎn)品的純度和品質(zhì)。

8、優(yōu)選的，所述有機(jī)鋁鹽為甲酸鋁、乙酸鋁、草酸鋁種的一種或者多種組合；

9、優(yōu)選的，所述有機(jī)促凝劑由以下方法制備：

10、s1、將三乙醇胺100份、甲醛60份，混合攪拌反應(yīng)30min。

11、s2、加入甲酸90份，加熱升溫至90℃，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2小時。

12、s3、加入氫氧化鋁15份，保持溫度90℃，繼續(xù)反應(yīng)1-2小時。

13、s4、最后緩慢加入氫氧化鈣30份，攪拌30分鐘，即可得到所述有機(jī)促凝劑；

14、優(yōu)選的，所述有機(jī)促凝劑中，所述三乙醇胺，含量≥99％；所述甲醛，含量50％工業(yè)甲醛；所述甲酸，含量≥99％。

15、優(yōu)選的，所述有機(jī)早強(qiáng)劑為碳酸鋰、草酸鋰中的一種或者兩種的組合。

16、優(yōu)選的，所述納米二氧化硅，粒徑小于15納米，純度大于99.9%。

17、本發(fā)明提供了無氟無堿無硫無氯無堿液體速凝劑的制備方法。具備以下有益效果：

18、1、本發(fā)明的速凝劑不含鈉、鉀等堿金屬，避免了噴射混凝土性能的堿骨料反應(yīng)，提高了混凝土的耐久性，避免了生產(chǎn)及施工過程中的安全隱患。

19、2、本發(fā)明通過使用純有機(jī)促凝組分，不含硫酸根，避免了混凝土內(nèi)部的硫酸鹽侵蝕，提高混凝土的耐久性和抗侵蝕性。

20、3、本發(fā)明通過使用有機(jī)材料，不含氟元素，避免了氟化物對環(huán)境的污染及生產(chǎn)和使用過程中的安全隱患。

21、4、本發(fā)明的速凝劑，通過使用有機(jī)材料，具有凝結(jié)時間快，早期強(qiáng)度高，穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。7%摻量下，凝結(jié)時間小于5min，終凝時間小于6min，6小時膠砂強(qiáng)度大于1.5mpa，1天膠砂強(qiáng)度大于16mpa，28天抗壓強(qiáng)度比大于95%，完全符合qc/r807-2020《隧道噴射混凝土用液體無堿速凝劑》的規(guī)范要求。

技術(shù)特征：

1.一種無氟無堿無硫無氯無堿液體速凝劑，其特征在于，包括以下組份；

2.依據(jù)權(quán)利要求1所述一種無氟無堿無硫無氯無堿液體速凝劑的制備方法，其特征在于所述有機(jī)鋁鹽為甲酸鋁、乙酸鋁、草酸鋁中的一種或者幾種的組合。

3.依據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無氟無堿無硫無氯無堿液體速凝劑，其特征在于，有機(jī)促凝劑包含以下組份：

4.依據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無氟無堿無硫無氯無堿液體速凝劑，其特征在于所述有機(jī)促凝劑的制備包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無氟無堿無硫無氯無堿液體速凝劑的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)早強(qiáng)劑為甲酸鈣、碳酸鋰、草酸鋰中的一種或者幾種的組合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無氟無堿無硫無氯無堿液體速凝劑的制備方法，其特征在于，包含以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及無堿液體速凝劑制備技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種無氟無堿無硫無氯無堿液體速凝劑的制備方法，包括以下組分：甲酸鋁、磷酸二氫鋁、有機(jī)促凝劑、氣相法納米二氧化硅，水，早強(qiáng)劑。本發(fā)明的速凝劑完全不含堿，不含氯、不含硫酸根，避免了速凝劑對混凝土性能的不利影響，提升了混凝土的整體性能,形成一種高效、穩(wěn)定的速凝劑，有效提高混凝土的初凝和終凝時間，增強(qiáng)工程施工效率。

技術(shù)研發(fā)人員：史磊,朱孟收,楚大偉,王有梁,趙城
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東高強(qiáng)新材料科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/20