一种无碱液体速凝剂及其制备方法
【技术领域】
[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]
【背景技术】
[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。
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【发明内容】
[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。
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【具体实施方式】
[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 1