专利名称：一种增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液体速凝剂，特别是涉及一种增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂。
背景技术：
目前，喷射混凝土所采用的湿喷工艺是先将预先配好的水泥、砂、石子和一定量的水装入喷射机，然后利用高压空气将其送到喷头和速凝剂混合，再以一定的速度喷向岩石或混凝土的受喷面上。然而由于湿喷工艺的喷射速度较低，水灰比较大，因此导致混凝土的初期强度较低，回弹率亦不理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂，该液体速凝剂用于湿喷工艺可提高喷射混凝土的抗压强度，降低回弹率。其技术解决方案是一种增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂，其物料配比为硫酸铝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备方法是先将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质量百分比浓度均为5%，然后加入氧化还原引发剂，在40-80°C的温度下聚合2-3小时，控制溶液粘度在O. 5 5Pa. S。上述硫酸招含量优选为1. 5 3. 5重量份。上述三乙醇胺的含量优选为O. 05 O. 15重量份。上述硝酸的含量优选为O. 08 O. 22重量份。上述丙烯酸共聚物的含量优选为O. 03 O. 07重量份。上述硫酸铝的含量更加优选为2 3重量份。上述三乙醇胺的含量更加优选为O. 07 O. 13重量份。上述硝酸的含量更加优选为O. 10 O. 20重量份。上述丙烯酸共聚物的含量更加优选为O. 04 O. 06重量份。本发明中硫酸铝为白色有光泽结晶、颗粒或粉末，在空气中稳定。86. 5°C时失去部分结晶水，250°C失去全部结晶水。当加热时猛烈膨胀并变成海绵状物质。烧到赤热时分解为三氧化硫和氧化铝。当相对湿度约低25%时风化。易溶于水，几乎不溶于乙醇，溶液呈酸性。久沸后有不溶性碱式盐沉淀。相对密度1. 62。制备方法为由铝土矿和硫酸加压反应制得或用硫酸分解明矾石、高岭土及含氧化铝硅原料均可制得。硫酸铝亦可以通过将氢氧化招(Al (OH) 3)投入硫fe (H2SO4)中制备。本发明中三乙醇胺或二乙醇胺的合成方法为将环氧乙烷、氨水送入反应器中，在反应温度30 40°C，反应压力70. 9 304kPa下，进行缩合反应生成一、二、三乙醇胺混合液，在90 120°C下经脱水浓缩后，送入三个减压精馏塔进行减压蒸馏，按不同沸点截取馏分，则可得纯度达99%的一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺成品。本发明中硝酸的制备方法是将氨和空气的混合气(氧氮 2 :1)通入灼热(760 840°C)的钼铑合金网，在合金网的催化下，氨被氧化成一氧化氮(NO)。生成的一氧化氮利用反应后残余的氧气继续氧化为二氧化氮,随后将二氧化氮通入水中制取硝酸。本发明的有益技术效果是本发明液体速凝剂用于喷射混凝土湿喷工艺，能较好克服喷射混凝土早期强度低，后期强度损失大问题；在水泥型号标注强度下，较现有外加剂早期强度提高30% 40%，后期强度损失在30%以内；本发明应用增粘成分，可使混凝土结构初期粘度提升，降低回弹率，较现有外加剂其回弹率可降低15% 25%。
具体实施例方式本发明液体速凝剂为无机速凝/高分子增稠系列。它是以无定形氢氧化铝或烃基硫酸铝作为速凝剂，以烷链醇胺(如三乙醇胺)作为早强剂，含有侧羧基的聚合物及共聚物为增粘剂，用无机酸调节PH值，将硫酸铝、三乙醇胺、二乙醇胺、硝酸与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。硫酸铝的制备方法为将铝土矿粉碎至一定粒度，加人反应釜与硫酸反应，反应液经沉降，澄清液加入硫酸中和至中性或微碱性，然后浓缩至115°C左右，经冷却固化，粉碎制得成品。三乙醇胺或二乙醇胺的制备方法为将环氧乙烷、氨水送入反应器中，在反应温度30 40°C，反应压力70. 9 304kPa下，进行缩合反应生成二、三乙醇胺混合液，在90 120°C下经脱水浓缩后，送入三个减压精馏塔进行减压蒸馏，按不同沸点截取馏分，则可得纯度达99%的二乙醇胺和三乙醇胺成品。硝酸的制备方法为氨和空气的混合气(氧氮& 2 :1)通入灼热(760 840°C )的钼铑合金网，在合金网的催化下，氨被氧化成一氧化氮(NO)。生成的一氧化氮利用反应后残余的氧气继续氧化为二氧化氮，随后将二氧化氮通入水中制取硝酸。丙烯酸共聚物的制备方法为取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，搅拌，水浴加热至40°C，滴加50/3重量份的过硫酸钾溶液作为引发剂，反应半小时；再滴加50/3重量份的过硫酸钾，反应I小时，体系逐渐粘稠，温度升高；最后，再滴加50/3重量份的过硫酸钾，继续搅拌、反应I小时，得到粘度约为IPa. s的丙烯酸共聚物溶液。实施例1取硫酸铝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，即得本发明所述的增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂。实施例2取硫酸铝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，即得本发明所述的增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂。
实施例3取硫酸铝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，即得本发明所述的增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂。实施例4取硫酸铝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，即得本发明所述的增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂。实施例5取硫酸铝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，即得本发明所述的增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂。实施例6取硫酸铝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，即得本发明所述的增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂。实施例7取硫酸铝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，即得本发明所述的增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂。 实施例8取硫酸铝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，即得本发明所述的增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂。实施例9取硫酸铝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，即得本发明所述的增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂。实施例10取硫酸铝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，即得本发明所述的增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂。实施例11取硫酸铝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，即得本发明所述的增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂。实施例12取硫酸铝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，即得本发明所述的增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂。实施例13取硫酸铝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，即得本发明所述的增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂。本发明液体速凝剂在使用时，液体速凝剂中硫酸铝、三乙醇胺、二乙醇胺、硝酸与丙烯酸共聚物的添加总量与水泥用量的重量比优选为4%。为了更加清楚的说明本发明的有益效果，在试验室条件下对不同比例成分配制成的液体速凝剂做了试验，试验结果如下表I ;并根据试验室所做的最佳配比组份，在现场试验测得其抗压强度和回弹率，并与现矿用J85速凝剂对比，对比结果如下表2。对检测方法说明如下1、回弹率回弹率=落地物料量/喷射总量X 100%,回弹物料采用编织布收集，然后称重，喷射总量用一次添加物料的重量计算。2、抗压强度3、凝结时间表I中A为硫酸铝，B为三乙醇胺，C为二乙醇胺，D为硝酸，E为丙烯酸共聚物。表I
权利要求
1.一种增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂，其特征在于其物料配比为硫酸铝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备方法是先将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质量百分比浓度均为5%，然后加入氧化还原引发剂，在40-80°C的温度下聚合2-3小时，控制溶液粘度在O. 5 5Pa. S。
2.根据权利要求1所述的增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂，其特征在于所述硫酸铝含量为1. 5 3. 5重量份。
3.根据权利要求1所述的增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂，其特征在于所述三乙醇胺的含量为O. 05 O. 15重量份。
4.根据权利要求1所述的增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂，其特征在于所述硝酸的含量为O. 08 O. 22重量份。
5.根据权利要求1所述的增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂，其特征在于所述丙烯酸共聚物的含量为O. 03 O. 07重量份。
6.根据权利要求1或2所述的增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂，其特征在于所述硫酸铝的含量为2 3重量份。
7.根据权利要求1或3所述的增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂，其特征在于所述三乙醇胺的含量为O. 07 O. 13重量份。
8.根据权利要求1或4所述的增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂，其特征在于所述硝酸的含量为O. 10 O. 20重量份。
9.根据权利要求1或5所述的增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂，其特征在于所述丙烯酸共聚物的含量为O. 04 O. 06重量份。
全文摘要
本发明公开一种增强、低回弹适用于湿喷工艺的液体速凝剂，其物料配比为硫酸铝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。本发明液体速凝剂主要适用于喷射混凝土湿喷工艺，具有回弹率低、各龄期抗压强度高等优点。
文档编号C04B24/26GK103058565SQ20131000414
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月7日 优先权日2013年1月7日
发明者赵文彬, 王金凤, 王明华, 朱光丽, 张守勇, 谈文静 申请人:山东科技大学