本发明涉及混凝土外加剂应用领域，具体涉及一种降粘型无碱液体速凝剂。
背景技术：
我国自20世纪90年代开始推广混凝土湿喷施工工艺以来，对于要求具有高强度、高耐久性的高性能喷射混凝土来说，如何既保证喷射混凝土成品的质量，又能顺利喷射一直是工程施工的关键问题之一。研制出性能优越、促凝效果好的液体速凝剂是在我国普及湿喷工艺的前提。目前研制的液体速凝剂还存在稳定性差，碱含量高，喷射粘度高，稳定期短，1d抗压强度小于6mpa，对水泥适应性不良等问题。更甚者，我国北方和青藏高原地区，冬季持续时间长，随着工程建设的发展，漫长的寒冷气温对混凝土冬季施工带来了诸多问题。通常通过在混凝土中加入工业盐来降低冰点，可以保证一定负温下混凝土中水泥水化所需的液态水。但液体速凝剂遇到负温环境或低温环境，会出现粘度增高，不利于喷射泵吸，严重影响掺量，导致回弹率增加，初始硬化强度降低。
专利(us2002035952a1)公开了一种无碱液体速凝剂的制备方法，使用40％浓度的氢氟酸溶解硫酸铝和氢氧化铝，并加入有机胺4.5～7.5％，其中硫酸铝的含量为20～40％，氢氧化铝含量为10％。氢氟酸为高危化工原料，对人体腐蚀性极强，不利于生产使用。目前大多速凝剂中含有有机醇胺组分，以及对其改性的有机醇胺类化学物质。有机醇胺对水泥的促凝作用主要原因是使c3a的水化加速，加速钙矾石和高cao/sio2比的c-s-h凝胶的形成，加速水铝石的形成并快速地向立方体晶型转变；同时由于可溶性络合物的形成，降低了水泥浆体中ca2+和al3+的浓度，从而促进了其他水泥矿物的反应，但有机醇胺随着温度降低容易导致速凝剂体系粘度增大，更不利于冬季负温或低温环境下使用。
技术实现要素：
本发明旨在公开一种降粘型无碱液体速凝剂，改进现有速凝剂用于冬季负温或低温喷射混凝土中的技术不足，可以有效改善无碱速凝剂在低温环境下由于渗透压和膨胀压作用，对速凝剂粘度及实际使用造成的负面影响，显著降低冻胀力和体系粘度。
本发明的技术方案为：一种降粘型无碱液体速凝剂，其特征在于其原料组分及组分占原料总量的质量百分比分别为：
优选上述改性拟薄水铝石为磷酸改性拟薄水铝石或柠檬酸改性拟薄水铝石(市场有售)；
优选上述分散剂为纳米二氧化钛分散液或三乙基己基磷酸；
优选上述防冻剂为乙二醇或甘油；
优选上述降粘剂为乙烯丙烯共聚物或马来酸酐-异丁烯醇聚乙二醇醚共聚物；
优选上述铝酸酯为十二铝酸酯、十四铝酸酯或十六铝酸酯。
本发明还提供了制备上述降粘型无碱液体速凝剂的方法，其具体步骤为：按照质量百分比称取各原料，然后将称取的各原料于反应釜中，置于温度为20～30℃的水浴锅中搅拌均匀，即得到一种降粘型无碱液体速凝剂。
有益效果：
本发明选取改性拟薄水铝石、分散剂、防冻剂、降粘剂及铝酸酯，改性后的拟薄水铝石具有拟薄水铝石不具备的速凝作用，防冻剂和降粘剂对体系在负温和低温环境下有效地改善速凝剂冻胀应力，且共聚物型降粘剂具有高分子致密结构，对体系中各离子进行有效络合。并在分散剂及铝酸酯协同作用下，激发改性拟薄水铝石的促凝效果及增强效果。本发明无碱含量，无氯无腐蚀，显著提高负温或低温环境下无碱液体速凝剂的防冻性能，且降低无碱液体速凝剂的体系粘度。该发明不会出现分层现象，制备工艺简单、原料环保无污染，适合大规模推广使用。
具体实施方式
实例1
一种降粘型无碱液体速凝剂的制备方法为：
步骤1：按照质量百分比称取各原料
磷酸改性拟薄水铝石18％
纳米二氧化钛分散液10％
甘油0.05％
乙烯丙烯共聚物0.2％
十四铝酸酯0.1％
水71.65％
步骤2：将称取的各原料于反应釜中，置于温度为20℃的水浴锅中搅拌均匀，即得到一种降粘型无碱液体速凝剂。
实例2
一种降粘型无碱液体速凝剂的制备方法为：
步骤1：按照质量百分比称取各原料
柠檬酸改性拟薄水铝石20％
三乙基己基磷酸7.5％
乙二醇1.2％
马来酸酐-异丁烯醇聚乙二醇醚共聚物0.5％
十二铝酸酯0.5％
水70.3％
步骤2：将称取的各原料于反应釜中，置于温度为30℃的水浴锅中搅拌均匀，即得到一种降粘型无碱液体速凝剂。
实例3
一种降粘型无碱液体速凝剂的制备方法为：
步骤1：按照质量百分比称取各原料
柠檬酸改性拟薄水铝石25％
三乙基己基磷酸5％
甘油0.08％
马来酸酐-异丁烯醇聚乙二醇醚共聚物0.6％
十六铝酸酯0.32％
水69％
将称取的各原料于反应釜中，置于温度为20℃的水浴锅中搅拌均匀，即得到一种降粘型无碱液体速凝剂。
实例4
一种降粘型无碱液体速凝剂的制备方法为：
步骤1：按照质量百分比称取各原料
磷酸改性拟薄水铝石25％
纳米二氧化钛分散液8.5％
甘油1％
乙烯丙烯共聚物0.3％
十四铝酸酯0.1％
水65.1％
步骤2：将称取的各原料于反应釜中，置于温度为25℃的水浴锅中搅拌均匀，即得到一种降粘型无碱液体速凝剂。
对比例1
步骤1：按照质量百分比称取各原料
步骤2：将称取的各原料于反应釜中，置于温度为25℃的水浴锅中搅拌均匀，即得到一种无碱液体速凝剂。
对比例2
步骤1：按照质量百分比称取各原料
步骤2：将称取的各原料于反应釜中，置于温度为30℃的水浴锅中搅拌均匀，即得到一种无碱液体速凝剂。
应用实例1
水泥净浆凝结时间测试
基准水泥400g
水160g
砂浆组合物由以下材料组成：
基准水泥900g
标准砂1350g
水450g
喷射混凝土配合比：
以上水均包含速凝剂中的水。将速凝剂按照水泥重量的6％加入到水泥浆体中。按照中国建材行业标准jc477-2005《喷射混凝土用速凝剂》的要求进行水泥净浆凝结时间和水泥胶砂强度试验，并依据c30喷射混凝土配合比进行喷射实验测试回弹率。试验结果见表1.
从表1中的数据可以看出，本发明可有效提高水泥净浆的初凝和终凝时间，对早期强度和28d强度均有明显提高，-10℃～5℃粘度较市售无碱液体速凝剂和对比例均明显降低，回弹率低。