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最新一种无碱液体速凝剂及其制备方法

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泰宁新闻网 http://www.tainingxinwen.cn 2020-09-17 12:01 出处:网络
本站提供的最新一种无碱液体速凝剂及其制备方法,小编为您介绍如下内容 一种无碱液体速凝剂及其制备方法[0002] 本发明属于混凝±外加剂技术领域,具体设及一种无碱液体速凝剂及其制备方 法。[0003][0004] 速凝剂是使水

本站提供的最新一种无碱液体速凝剂及其制备方法,小编为您介绍如下内容

一种无碱液体速凝剂及其制备方法

[0002] 本发明属于混凝±外加剂技术领域,具体设及一种无碱液体速凝剂及其制备方 法。
[0003]

[0004] 速凝剂是使水泥混凝±快速凝结硬化的外加剂。渗用速凝剂的主要目的是增加喷 射混凝±-次喷层厚度,缩短2次喷覆之间的时间间隔,提高喷射混凝±的早期强度,W便 及时提供支护抗力。自上世纪30年代开始生产和使用W来,速凝剂凭借其在速凝、早强方 面显著的特点,现已成为了喷射混凝±重要组成材料之一。特别是随着地下工程数量和规 模的增加W及作用的不同,速凝剂作为混凝±的组成材料,不仅相当重要,而且在某些特定 工程更显得不可或缺,广泛地应用于水利、交通、采矿和部分抢修工程。速凝剂种类繁多,根 据速凝剂的性质和状态,大致可W分为碱性粉状、无碱粉状、碱性液态和无碱液态4大类。
[0005] 碱性粉状和碱性液态速凝剂(通常称为"传统速凝剂")存在W下几个问题:① 后期强度损失大;②较高的碱含量,一方面造成对施工人员的腐蚀,损害人体健康,另一方 面也可能引起混凝±碱骨料反应,导致混凝±强度和耐久性下降;③扬尘多,回弹量大; ④不便于喷射混凝±湿法作业等。无碱粉状速凝剂虽然其碱含量低,但在施工过程中普遍 存在添加不均匀和粉尘大的问题。近年来,高碱粉状速凝剂研发和应用比重逐渐减少。液 态无(低)碱混凝±速凝剂(通常称为"新型速凝剂")能有效克服粉状高碱速凝剂的上 述问题,正逐步取代传统粉状高碱速凝剂。
[0006] 国外液态无(低)碱速凝剂应用已经相当广泛,尤其是在日本、欧洲等发达国家 几乎不存在碱性速凝剂。国内液态无(低)碱速凝剂的研究和应用是从20世纪90年代 末期起步的,由于其显著的性能优势和国内喷射混凝±工程发展的需要,近年来发展迅速, 如冶金建筑研究院研制的8604低碱速凝剂、煤炭科学研究总院的北京建井所开发研制的 MJ-2000无碱速凝剂;有机无机复合型速凝剂研制方面,如煤炭科学研究总院北京建井 所曾研究过把簇甲基纤维素钢的减弹降尘剂与无机速凝剂复合、化工部晨光化工研究院研 究使用过丙締酷胺一丙締酸一丙締腊=元共聚物为主要成分的减水剂与无机速凝剂复合。
[0007] 虽然我国液态无(低)碱速凝剂研究虽然发展速度很快,工程应用比重也显著 提高,但是仍存在一些问题,比如速凝剂的渗量集中在3%~12%之间,相对传统渗量2%左 右偏高;部分速凝剂品种与不同种类水泥、渗和料W及外加剂的适应性仍存在一定的不稳 定性;价格偏高。
[0008]



[0009] 本发明的目的是提供一种无碱液体速凝剂及其制备方法,该速凝剂不含碱金属离 子,无腐蚀性和刺激性气味,质量稳定,适应性好,渗量低,凝结速度快且强度高。
[0010] 为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为: 一种无碱液体速凝剂,组分及各组分的质量份数如下:硫酸侣30~60份,甲酸巧5~ 10份,甲基纤维素1. 0~3. 5份,聚丙締酷胺0. 8~1. 5份,有机酸0. 2~1. 0份,S乙醇 胺1~3份,消泡剂0. 15~1. 08份,憐酸0. 5~1. 5份,水30~50份。
[0011] 所述的有机酸为巧樣酸或者乙二酸。
[0012] 所述消泡剂为二甲基硅油或者聚丙二醇。
[0013] 所述憐酸的质量浓度为85%。
[0014] 所述的无碱液体速凝剂,组分及各组分的质量份数优选如下:硫酸侣40~50份, 甲酸巧6~8份,甲基纤维素1. 5~3. 0份,聚丙締酷胺1. 0~1. 3份,有机酸0. 4~0. 8 份,S乙醇胺1. 5~2. 5份,消泡剂0. 55~0. 88份,憐酸0. 8~1. 2份,水35~45份。
[0015] 所述的无碱液体速凝剂,组分及各组分的质量份数优选如下:硫酸侣45份,甲酸 巧7份,甲基纤维素2. 2份,聚丙締酷胺1.2份,有机酸0.6份,=乙醇胺2份,消泡剂 0.64份,憐酸1.0份,水40份。
[0016] 所述无碱液体速凝剂的制备方法,包括如下步骤: 1)将硫酸侣、甲酸巧、有机酸和憐酸加入到水中,加热揽拌,加热溫度至60~80°C,揽 拌转速为1200~2000巧m,揽拌10~20min; 2 )将步骤1)得到的混合溶液冷却至室溫,加入剩余组分,揽拌均匀,得到无碱液体速凝 剂。
[0017] 优选步骤1)中加热溫度至70°C,揽拌转速为1500巧m,揽拌15min。
[0018] 有益效果: 本发明提供的无碱液体速凝剂不含碱金属离子,无腐蚀性和刺激性气味,质量稳定,适 应性好,渗量低,凝结速度快且强度高。按照JC477-2005的实验条件,本发明提供的速凝剂 在渗量1%~3%即能使水泥在2min内初凝,在5min内终凝;并且在-10°C~45°C条件下具 有良好的储存稳定性。
[0019]

[0020] W下实施例中实验所用水泥为浙江虎山集团生产的虎山.024. 5水泥。憐酸的质量浓 度为85%。
[0021] 实施例1 一种无碱液体速凝剂,组分及各组分的质量份数如下:硫酸侣30~60份,甲酸巧5~ 10份,甲基纤维素1. 0~3. 5份,聚丙締酷胺0. 8~1. 5份,巧樣酸0. 2~1. 0份,S乙醇 胺1~3份,聚丙二醇0. 15~1. 08份,憐酸0. 5~1. 5份,水30~50份。
[0022] 制备方法,包括如下步骤: 1)将硫酸侣、甲酸巧、有机酸和憐酸加入到水中,加热揽拌,加热溫度至70°C,揽拌转速 为 1500;rpm,揽拌 15min; 2)将步骤I)得到的混合溶液冷却至室溫,加入剩余组分,揽拌均匀,得到无碱液体速凝 剂。
[0023] 实施例2 一种无碱液体速凝剂,组分及各组分的质量份数如下:硫酸侣30~60份,甲酸巧5~ 10份,甲基纤维素1. 0~3. 5份,聚丙締酷胺0. 8~1. 5份,乙二酸0. 2~1. 0份,S乙醇 胺1~3份,聚丙二醇0. 15~1. 08份,憐酸0. 5~1. 5份,水30~50份。
[0024] 制备方法,包括如下步骤: 1)将硫酸侣、甲酸觀有机酸和憐酸加入到水中,加热揽拌,加热溫度至70°C,揽拌转速 为 1500;rpm,揽拌 15min; 2 )将步骤1)得到的混合溶液冷却至室溫,加入剩余组分,揽拌均匀,得到无碱液体速凝 剂。
[00巧] 实施例3 一种无碱液体速凝剂,组分及各组分的质量份数如下:硫酸侣40~50份,甲酸巧6~ 8份,甲基纤维素1. 5~3. 0份,聚丙締酷胺1. 0~1. 3份,乙二酸0. 4~0. 8份,S乙醇胺 1. 5~2. 5份,消泡剂二甲基硅油0. 55~0. 88份,憐酸0. 8~1. 2份,水35~45份。
[0026] 制备方法,包括如下步骤: 1)将硫酸侣、甲酸觀有机酸和憐酸加入到水中,加热揽拌,加热溫度至70°C,揽拌转速 为 1500;rpm,揽拌 15min; 2 )将步骤1)得到的混合溶液冷却至室溫,加入剩余组分,揽拌均匀,得到无碱液体速凝 剂。
[0027] 实施例4 一种无碱液体速凝剂,组分及各组分的质量份数如下:硫酸侣40~50份,甲酸巧6~ 8份,甲基纤维素1. 5~3. 0份,聚丙締酷胺1. 0~1. 3份,巧樣酸0. 4~0. 8份,S乙醇胺 1. 5~2. 5份,消泡剂二甲基硅油0. 55~0. 88份,憐酸0. 8~1. 2份,水35~45份。 [002引制备方法,包括如下步骤: 1)将硫酸侣、甲酸觀有机酸和憐酸加入到水中,加热揽拌,加热溫度至70°C,揽拌转速 为 1500;rpm,揽拌 15min; 2 )将步骤1)得到的混合溶液冷却至室溫,加入剩余组分,揽拌均匀,得到无碱液体速凝 剂。
[0029] 实施例5 一种无碱液体速凝剂,组分及各组分的质量份数如下:硫酸侣45份,甲酸巧7份,甲 基纤维素2.2份,聚丙締酷胺1.2份,巧樣酸0.6份,=乙醇胺2份,消泡剂二甲基硅油 0.64份,憐酸1.0份,水40份。
[0030] 制备方法,包括如下步骤: I)将硫酸侣、甲酸巧、有机酸和憐酸加入到水中,加热揽拌,加热溫度至70°C,揽拌转速 为 1500;rpm,揽拌 15min; 2 )将步骤1)得到的混合溶液冷却至室溫,加入剩余组分,揽拌均匀,得到无碱液体速凝 剂。
[0031] 对比例1 (对比例1与实施例5的差别仅在于,对比例1中未添加甲酸巧和甲基纤维 素,其余组分及其含量同实施例5) 一种速凝剂,组分及各组分的质量份数如下:硫酸侣45份,聚丙締酷胺1. 2份,巧樣酸 0. 6份,=乙醇胺2份,消泡剂二甲基硅油0. 64份,憐酸1. 0份,水40份。
[0032] 对比例2 (对比例2与实施例5的差别仅在于,对比例2中未添加聚丙締酷胺,其余组 分及其含量同实施例5) 一种速凝剂,组分及各组分的质量份数如下:硫酸侣45份,甲酸巧7份,甲基纤维素 2. 2份,巧樣酸0.6份,=乙醇胺2份,消泡剂二甲基硅油0.64份,憐酸1.0份,水40 份。
[0033] 对比例3 (对比例3与实施例5的差别仅在于,对比例3中未添加巧樣酸和憐酸,其余 组分及其含量同实施例5) 一种速凝剂,组分及各组分的质量份数如下:硫酸侣45份,甲酸巧7份,甲基纤维素 2.2份,聚丙締酷胺1.2份,=乙醇胺2份,消泡剂二甲基硅油0.64份,水40份。
[0034] 将实施例1~5及对比例1~3的速凝剂按2%渗量与水泥混匀,考察凝结时间及 1天强度和28天强度,结果见表1。
将实施例5的速凝剂按不同渗量与水泥混匀,考察凝结时间见表2。

1. 一种无碱液体速凝剂,其特征在于,组分及各组分的质量份数如下:硫酸铝30~60 份,甲酸钙5~10份,甲基纤维素1. 0~3. 5份,聚丙烯酰胺0. 8~1. 5份,有机酸0. 2~ 1. 0份,三乙醇胺1~3份,消泡剂0. 15~1. 08份,磷酸0. 5~1. 5份,水30~50份。2. 根据权利要求1所述的无碱液体速凝剂,其特征在于,所述的有机酸为柠檬酸或者 乙二酸。3. 根据权利要求1所述的无碱液体速凝剂,其特征在于,所述消泡剂为二甲基硅油或 者聚丙二醇。4. 根据权利要求1所述的无碱液体速凝剂,其特征在于,所述磷酸的质量浓度为85%。5. 根据权利要求1所述的无碱液体速凝剂,其特征在于,组分及各组分的质量份数如 下:硫酸铝40~50份,甲酸钙6~8份,甲基纤维素1. 5~3. 0份,聚丙烯酰胺1. 0~1. 3 份,有机酸0.4~0.8份,三乙醇胺1.5~2. 5份,消泡剂0.55~0.88份,磷酸0.8~ 1.2份,水35~45份。6. 根据权利要求5所述的无碱液体速凝剂,其特征在于,组分及各组分的质量份数如 下:硫酸铝45份,甲酸钙7份,甲基纤维素2. 2份,聚丙烯酰胺1.2份,有机酸0.6份,三 乙醇胺2份,消泡剂0. 64份,磷酸1. 0份,水40份。7. 权利要求1~6中任意一项所述无碱液体速凝剂的制备方法,其特征在于,包括如下 步骤: 1)将硫酸铝、甲酸钙、有机酸和磷酸加入到水中,加热搅拌,加热温度至60~80°C,搅 拌转速为1200~2000rpm,搅拌10~20min; 2 )将步骤1)得到的混合溶液冷却至室温,加入剩余组分,搅拌均匀,得到无碱液体速凝 剂。8. 根据权利要求7所述的无碱液体速凝剂的制备方法,其特征在于,步骤1)中加热温 度至70°C,搅拌转速为1500rpm,搅拌15min。
本发明公开了一种无碱液体速凝剂及其制备方法,速凝剂组分及各组分的质量份数如下:硫酸铝30~60份,甲酸钙5~10份,甲基纤维素1.0~3.5份,聚丙烯酰胺0.8~1.5份,有机酸0.2~1.0份,三乙醇胺1~3份,消泡剂0.15~1.08份,磷酸0.5~1.5份,水30~50份。所述的有机酸为柠檬酸或者乙二酸。所述消泡剂为二甲基硅油或者聚丙二醇。本发明的无碱液体速凝剂不含碱金属离子,无腐蚀性和刺激性气味,质量稳定,适应性好,掺量低,凝结速度快且强度高。在掺量1%~3%即能使水泥在2min内初凝,在5min内终凝;并且在-10℃~45℃条件下具有良好的储存稳定性。
C04B103/12, C04B22/14, C04B24/38, C04B24/28
CN105271911
CN201510637362
李康
李康
2016年1月27日
2015年10月6日

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