专利名称：粉状无碱速凝剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及建筑材料技术领域中的速凝剂，具体为一种适用于喷射速凝混凝土、砂浆、水泥净浆等的粉状无碱速凝剂。
背景技术：
目前，在地下工程和某些地面工程施工中，喷射的速凝混凝土、砂浆、水泥净浆用量日趋增多，人们经常通过在上述材料中掺入一定量的速凝剂以使其加水拌和后在非常短的时间内就很快凝结硬化，提高强度，减少回弹和塌落，缩短施工周期。由于掺速凝剂的混凝土凝结速度快、强度发展也非常迅速，难免会对混凝土的微观结构产生一定的影响，既而降低其强度，目前国家标准规定，掺速凝剂混凝土的强度要达到不掺者的80％，但是现有掺速凝剂混凝土的强度达不到70％，因为现有速凝剂都是由强碱性材料制成，含碱量很高，当与水泥、砂、石骨料和水拌和后，发生水化反应，易加大碱的析出率，使混凝土的pH值达到14，而强碱的存在会对喷射混凝土构筑物的内部结构造成腐蚀，吸水速度快、吸水后会产生膨胀，因而降低混凝土强度、导致构筑物渗漏水，大大降低了混凝土构筑物的使用寿命；而且在施工过程中，强碱会对工人眼睛、皮肤等造成一定伤害。
发明内容
本发明解决现有速凝剂及其制成的混凝土、砂浆等含碱量很高、进而造成混凝土强度低以及以混凝土等原材料建成的构筑物渗漏水、使用寿命短等问题，提供一种粉状无碱速凝剂。
本发明是采用如下技术方案实现的粉状无碱速凝剂，由下列重量比的原料制成硅酸钠3-8份铝酸钠2-8份硫酸铝10-26份羟基羧酸2-10份拉开粉1-3份。
制备所述的粉状无碱速凝剂的方法，包括以下步骤(1)将硅酸钠和铝酸钠按比例混合后进行研磨，通过细度为300目的标准筛；(2)将硫酸铝和羟基羧酸按比例混合后进行研磨，通过细度为300目的标准筛；(3)将上述步骤中得到的原料与拉开粉按比例混合后进行研磨，通过细度为300目的标准筛，所得粉状物即为所述的粉状无碱速凝剂，其pH值仅为6，无碱性。
拉开粉是建材领域常用的一种化工原料，本领域的普通技术人员很容易得到；羟基羧酸是是一种公知的化工原料，至少可从河南省洛阳市伊川平等化学建材研究所购得。
使用时，将所制得的无碱粉状速凝剂以水泥用量(重量)的1-2％加入常规混凝土中，可促使水泥凝固时间达到初凝1至2分钟，终凝4至7分钟，混凝土的pH值等于9(现有混凝土的pH值为14)，速凝剂的具体掺量可根据对混凝土凝结时间的具体要求，通过试验确定。
在混凝土中加入本发明所述的速凝剂，凝固后使混凝土体的内部结构发生变化，形成针状结构，增强了混凝土强度、耐久性能。经中国科学院上海硅酸盐研究所检验，分别对净浆、砂浆基准件以及在净浆、砂浆中加入本发明所述的速凝剂后的混凝土受检件进行了电镜扫瞄及成分分析，得出净浆、砂浆基准件的剖面为光滑块状结构，如图1、图5所示，而加入本发明所述的速凝剂后的混凝土受检件的剖面被大量针状结构所覆盖，如图2、图6所示，且针状结构的尺寸更粗、数量更多，表明混凝土中三氧化二铝的含量明显偏高，这样，通过改变混凝土内部结构以增强抗压强度。
与现有技术相比，本发明所述的速凝剂pH值仅为6，无碱性，并且能使混凝土在短时间内急速凝结，提高强度；由此制成的混凝土pH值为9，碱的析出率大大减少，降低了化学腐蚀性；加有该速凝剂的混凝土制成的构件强度提高15-25％，抗渗大于S20，耐久性稳定，延长了混凝土构筑物的使用寿命；而且对操作者没有任何伤害。本发明广泛应用于隧道、矿井、桥梁等的支护和抢修工程。
图1为净浆基准件的剖面电镜扫瞄图片图2为加入本发明所述速凝剂的构建的混凝土受检件剖面电镜扫描图片图3为净浆基准件剖面的光滑块状结构成分的电镜扫瞄图片图4为加入本发明所述速凝剂的构建的混凝土剖面针状结构成分的电镜扫描图片图5为砂浆基准件的剖面电镜扫瞄图片图6为加入本发明所述速凝剂的构建的混凝土受检件剖面电镜扫描图片图7为砂浆基准件剖面的光滑块状结构成分的电镜扫瞄图片图8为加入本发明所述速凝剂的构建的混凝土受检件剖面的针状结构成分的电镜扫描图片具体实施方式
实施例1其中1份为1克粉状无碱速凝剂，由下列重量比的原料制成硅酸钠3克，铝酸钠2克，硫酸铝10克，羟基羧酸2克，拉开粉1克。首先将硅酸钠和铝酸钠按比例混合后进行研磨，通过细度为300目的标准筛；再将硫酸铝和羟基羧酸按比例混合后进行研磨，通过细度为300目的标准筛；最后将上述步骤中得到的原料与拉开粉按比例混合后进行研磨，通过细度为300目的标准筛，筛余量小于5％为合格成品，装入有内衬的编制袋。将所得的速凝剂以水泥重量的1％加入常规混凝土中，搅拌均匀，促使水泥凝固时间达到初凝1分钟，终凝4分钟。
实施例2其中1份为1千克粉状无碱速凝剂，由下列重量比的原料制成硅酸钠8千克，铝酸钠8千克，硫酸铝26千克，羟基羧酸10千克，拉开粉3千克。首先将硅酸钠和铝酸钠按比例混合后进行研磨，通过细度为300目的标准筛；再将硫酸铝和羟基羧酸按比例混合后进行研磨，通过细度为300目的标准筛；最后将上述步骤中得到的原料与拉开粉按比例混合后进行研磨，通过细度为300目的标准筛，筛余量小于5％为合格成品，装入有内衬的编制袋。将所得的速凝剂以水泥重量的2％加入常规混凝土中，搅拌均匀，促使水泥凝固时间达到初凝2分钟，终凝7分钟。
实施例3其中1份为1公斤粉状无碱速凝剂，由下列重量比的原料制成硅酸钠5公斤，铝酸钠6公斤，硫酸铝20公斤，羟基羧酸8公斤，拉开粉2公斤。首先将硅酸钠和铝酸钠按比例混合后进行研磨，通过细度为300目的标准筛；再将硫酸铝和羟基羧酸按比例混合后进行研磨，通过细度为300目的标准筛；最后将上述步骤中得到的原料与拉开粉按比例混合后进行研磨，通过细度为300目的标准筛，筛余量小于5％为合格成品，装入有内衬的编制袋。将所得的速凝剂以水泥重量的1.4％加入常规混凝土中，搅拌均匀，促使水泥凝固时间达到初凝1分钟，终凝6分钟。
实施例4其中1份为1吨粉状无碱速凝剂，由下列重量比的原料制成硅酸钠8吨，铝酸钠7吨，硫酸铝15吨，羟基羧酸3吨，拉开粉3吨。首先将硅酸钠和铝酸钠按比例混合后进行研磨，通过细度为300目的标准筛；再将硫酸铝和羟基羧酸按比例混合后进行研磨，通过细度为300目的标准筛；最后将上述步骤中得到的原料与拉开粉按比例混合后进行研磨，通过细度为300目的标准筛，筛余量小于5％为合格成品，装入有内衬的编制袋。将所得的速凝剂以水泥重量的1.5％加入常规混凝土中，搅拌均匀，促使水泥凝固时间达到初凝1.5分钟，终凝5分钟。
权利要求
1.一种粉状无碱速凝剂，其特征是由下列重量比的原料制成硅酸钠3-8份 铝酸钠2-8份 硫酸铝10-26份 羟基羧酸2-10份 拉开粉1-3份。
2.制备如权利要求1所述的粉状无碱速凝剂的方法，其特征是包括以下步骤(1)将硅酸钠和铝酸钠按比例混合后进行研磨，通过细度为300目的标准筛；(2)将硫酸铝和羟基羧酸按比例混合后进行研磨，通过细度为300目的标准筛；(3)将上述步骤中得到的原料与拉开粉按比例混合后进行研磨，通过细度为300目的标准筛，所得粉状物即为所述的粉状无碱速凝剂。
全文摘要
本发明涉及建筑材料技术领域中的速凝剂，具体为一种粉状无碱速凝剂，解决现有速凝剂及其制成的混凝土含碱量很高、进而造成混凝土强度低以及以混凝土等原材料建成的构筑物渗漏水等问题，由下列重量比的原料制成硅酸钠3－8份，铝酸钠2－8份，硫酸铝10－26份，羟基羧酸2－10份，拉开粉1－3份。该速凝剂pH值仅为6，无碱性，并且能使混凝土在短时间内急速凝结，提高强度；由此制成的混凝土pH值为9，碱的析出率大大减少，降低了化学腐蚀性；加有该速凝剂的混凝土制成的构件强度提高15－25％，抗渗大于S20，耐久性稳定，延长了混凝土构筑物使用寿命；而且对操作者没有任何伤害。本发明广泛应用于隧道、矿井、桥梁等的支护和抢修工程。
文档编号C04B22/14GK1970487SQ20061010224
公开日2007年5月30日 申请日期2006年12月8日 优先权日2006年12月8日
发明者王衡 申请人:王衡