CN100448791C - 无碱速凝剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无碱混凝土速凝剂及其加工方法，以重量份为单位，含有硫酸铝30～65份，有机胺2～8份，悬浮剂1～5份，水20～35份，将硫酸铝磨碎加工，过80～300目筛，加入所述重量份的有机胺、悬浮剂和水的混和溶液中，在40～100℃条件下溶解，同时用高速搅拌器强力搅拌10～30分钟，搅拌均匀后再用乳化机乳化5～10分钟，即得到所需要的无碱液态速凝剂；将硫酸铝和有机胺磨碎加工，过80～300目筛，即得到所需要的无碱干粉速凝剂。本发明的无碱速凝剂，无碱、无氯、无刺激性气味、粘结性好、回弹量低、后期强度保存率高、抗渗级别高，在喷射混凝土中添加本发明的无碱速凝剂，可带来较好的工作环境，市场价值可观。
Description
技术领域：
本发明涉及一种混凝土速凝剂，特别是涉及一种无碱速凝剂及其加工方法，属于建筑材料技术领域。
背景技术：
在混凝土中掺加一定量的外加剂可以按要求对混凝土材料的性能进行改善，从而使所配制的混凝土适应新的施工工艺和满足各种施工要求。在混凝土中掺加一定量速凝剂，可以使所配制的混凝土加水拌合后在非常短的时间内很快凝结硬化，并尽快达到一定的强度。掺速凝剂的混凝土由于凝结硬化速度十分快，适合于喷射施工工艺以及快速修补和止水堵漏工程。由于掺速凝剂的混凝土凝结速度快，强度发展也非常迅速，难免会对其微观结构产生一定缺陷，所以掺速凝剂混凝土的后期强度一般只有不掺者的70～80％。
由于目前使用的速凝剂大都以氯化钙、碳酸钠等为主，且速凝剂掺量一般占水泥质量的4～8％，这样，掺加速凝剂相当于带入混凝土内部较多的Cl-和碱金属离子。众所周知，Cl-对混凝土内部的钢筋有加速锈蚀的作用，而强碱的存在则很易引起碱集料反应，使混凝土内部集料到浆体界面的性能劣化，吸水后甚至产生膨胀，使混凝土结构发生灾难性破坏，再者，碳酸钠本身碱性强，施工时会对工人眼睛、皮肤等部位造成一定伤害。现在速凝剂新品种的开发研究工作正将重点转向不仅要缩短凝结时间、增进早期强度发展、提高混凝土的粘聚性，使喷射施工时混凝土不容易出现反弹下落现象而造成浪费，更重要的一点还在于尽可能地降低Cl-和强碱金属离子的含量，也就是设法用其它化学物质取代传统的氯化钙、碳酸钠等物质，使速凝剂呈现非碱性，从而使速凝剂的使用更有效、更安全。中国专利CN1559965A、申请号为200410016577.8、发明名称为：“无氯型高性能混凝土速凝剂”的专利申请中，公开了一种混凝土速凝剂，它是由萘磺酸甲醛缩合物高效减水剂、甲酸钙、氟化钠、纤维素和水组成，速凝剂的掺入量为水泥重量的2～7％，在该发明中，萘磺酸甲醛缩合物高效减水剂是一种阴离子型表面活性剂，其成本较高，目前国内外还没有关于无碱速凝剂的其它相关报道。
发明内容：
本发明的目的是：克服现有技术的不足，提供一种无碱、无氯、无刺激性气味、粘结性好、回弹量低、后期强度保存率高的无碱速凝剂及其加工方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种无碱速凝剂，主要成分为硫酸铝和有机胺，硫酸铝∶有机胺的重量比值为30～65∶2～8。
所述的有机胺为聚丙烯酰胺，二链烷醇胺，或为三链烷醇胺，或为一乙醇胺，或为二乙醇胺，或为三乙醇胺，或为固态烷基胺，或为尿素。
一种含有上述速凝剂的无碱液态速凝剂，以重量份为单位，含有硫酸铝30～65份，有机胺2～8份，悬浮剂1～5份，水20～35份。
所述的有机胺为为聚丙烯酰胺，或为尿素，或为链烷醇胺，或为乙醇胺；所述的悬浮剂为磷酸，或为海泡石，或为氢氧化铝凝胶，或为硅溶胶。
所述的链烷醇胺为二链烷醇胺，或为三链烷醇胺；所述的乙醇胺为一乙醇胺，或为二乙醇胺，或为三乙醇胺。
一种上述无碱液态速凝剂的加工方法，其具体步骤为：
a.称取所述重量份的硫酸铝，经磨碎加工，过80～300目筛；
b.将磨碎后的硫酸铝加入所述重量份的有机胺、悬浮剂和水的混和溶液中，在40～100℃温度条件下溶解；或先将磨碎后的硫酸铝加入所述重量份的水中，溶解后再加入所述重量份的有机胺和悬浮剂；
c.同时用高速搅拌器在转速为800～10000转/分的条件下强力搅拌10～30分钟；
d.搅拌均匀后再用乳化机乳化5～10分钟，即得到所需要的无碱液态速凝剂。
一种无碱干粉速凝剂，以重量份为单位，含有硫酸铝65～80份，有机胺5～20份。
所述的有机胺为聚丙烯酰胺，二链烷醇胺，或为三链烷醇胺，或为一乙醇胺，或为二乙醇胺，或为三乙醇胺，或为固态烷基胺，或为尿素。
一种上述无碱干粉速凝剂的加工方法，其具体步骤为：称取所述重量份的硫酸铝和有机胺，经磨碎加工，过80～300目筛，即得到所需要的无碱干粉速凝剂。
本发明的积极有益效果是：
1.本发明的无碱速凝剂，无碱、无氯、无刺激性气味、粘结性好、回弹量低、后期强度保存率高、抗渗级别高，市场价值可观。
2.本发明的无碱速凝剂，存放期较长，能够抵抗温度的变化，并且完全无碱性，在喷射混凝土中添加本发明的无碱速凝剂，可带来较好的工作环境。
3.本发明的无碱速凝剂，能使混凝土在短时间内急速凝结和较快建立强度，适合喷射施工工艺和修补、止水堵漏等特殊工程，且这种速凝剂对混凝土后期强度的负面影响相对较小。
4.本发明的无碱速凝剂，对混凝土内部钢筋无锈蚀作用，广泛适用于隧道、涵洞、桥梁、支护和抢修等工程，可供混凝土外加剂生产厂家进行大批量生产。
A：本发明的无碱速凝剂根据GB/T8077-2000的检验标准，得到以下结果：
总碱量≤0.5％；
Cl-：无；
回弹量≤10；
后期强度保存率≥90％；
抗渗等级：可达到8级。
B：根据DL/T5181-2003的检验标准，得到以下结果：
不掺本发明无碱速凝剂的C30喷钢纤维砼在7天、28天的抗压强度分别为44.7MPa、47.2MPa；
掺加本发明的无碱液态速凝剂2.5％，在7天、28天的抗压强度分别为37.5MPa、40.4MPa；
掺加本发明的无碱液态速凝剂5.0％，在7天、28天的抗压强度分别为40.3MPa、44.0MPa。
通过以上检验结果可知：本发明的无碱速凝剂符合检测要求，达到国家标准。
具体实施方式：
实施例1：一种无碱液态速凝剂，以重量份为单位，含有硫酸铝30份，二链烷醇胺2份，硅溶胶1份，水20份。
上述无碱液态速凝剂的加工方法，其具体步骤为：
a.称取所述重量份的硫酸铝，经磨碎加工，过80～300目筛；
b.将磨碎后的硫酸铝加入所述重量份的二链烷醇胺、硅溶胶和水的混和溶液中，在40～100℃温度条件下溶解；或先将磨碎后的硫酸铝加入所述重量份的水中，溶解后再加入所述重量份的二链烷醇胺和硅溶胶；
c.同时用高速搅拌器在转速为800～10000转/分的条件下强力搅拌10～30分钟；
d.搅拌均匀后再用乳化机乳化5～10分钟，即得到所需要的无碱液态速凝剂。
实施例2：本实施例的加工方法同实施例1，相同之处不重述，不同之处在于：一种无碱液态速凝剂，以重量份为单位，含有硫酸铝65份，聚丙烯酰胺8份，悬浮剂海泡石5份，水35份。
实施例3：本实施例的加工方法同实施例1，相同之处不重述，不同之处在于：一种无碱液态速凝剂，以重量份为单位，含有硫酸铝50份，固态烷基胺5份，悬浮剂磷酸2份，水30份。
实施例4：本实施例的加工方法同实施例1，相同之处不重述，不同之处在于：一种无碱液态速凝剂，以重量份为单位，含有硫酸铝40份，尿素7份，悬浮剂硅溶胶1份，水25份。
实施例5：本实施例的加工方法同实施例1，相同之处不重述，不同之处在于：一种无碱液态速凝剂，以重量份为单位，含有硫酸铝35份，三乙醇胺3份，悬浮剂氢氧化铝凝胶2份，水35份。
实施例6：本实施例的加工方法同实施例1，相同之处不重述，不同之处在于：一种无碱液态速凝剂，以重量份为单位，含有硫酸铝45份，二乙醇胺4份，悬浮剂硅溶胶3份，水30份。
实施例7：本实施例的加工方法同实施例1，相同之处不重述，不同之处在于：一种无碱液态速凝剂，以重量份为单位，含有硫酸铝45份，一乙醇胺7份，悬浮剂海泡石4份，水25份。
实施例8：本实施例的加工方法同实施例1，相同之处不重述，不同之处在于：一种无碱液态速凝剂，以重量份为单位，含有硫酸铝45份，三链烷醇胺6份，悬浮剂磷酸5份，水20份。
实施例9：一种无碱干粉速凝剂，以重量份为单位，含有硫酸铝65份，尿素5份。
上面所述的无碱干粉速凝剂的加工方法为：称取所述重量份的硫酸铝和有机胺(尿素)，经磨碎加工，过80～120目筛，即得到所需要的无碱干粉速凝剂。
实施例10：本实施例的加工方法同实施例9，相同之处不重述，不同之处在于：一种无碱干粉速凝剂，以重量份为单位，含有硫酸铝80份，聚丙烯酰胺20份。
实施例11：本实施例的加工方法同实施例9，相同之处不重述，不同之处在于：一种无碱干粉速凝剂，以重量份为单位，含有硫酸铝70份，二链烷醇胺10份。
实施例12：本实施例的加工方法同实施例9，相同之处不重述，不同之处在于：一种无碱干粉速凝剂，以重量份为单位，含有硫酸铝75份，三链烷醇胺15份。
实施例13：本实施例的加工方法同实施例9，相同之处不重述，不同之处在于：一种无碱干粉速凝剂，以重量份为单位，含有硫酸铝67份，固态烷基胺8份。
实施例14：本实施例的加工方法同实施例9，相同之处不重述，不同之处在于：一种无碱干粉速凝剂，以重量份为单位，含有硫酸铝72份，尿素12份。
实施例15：本实施例的加工方法同实施例9，相同之处不重述，不同之处在于：一种无碱干粉速凝剂，以重量份为单位，含有硫酸铝68份，三乙醇胺15份。
实施例16：本实施例的加工方法同实施例9，相同之处不重述，不同之处在于：一种无碱干粉速凝剂，以重量份为单位，含有硫酸铝72份，二乙醇胺14份。
实施例17：本实施例的加工方法同实施例9，相同之处不重述，不同之处在于：一种无碱干粉速凝剂，以重量份为单位，含有硫酸铝74份，一乙醇胺16份。
实施例18：本实施例的加工方法同实施例9，相同之处不重述，不同之处在于：一种无碱干粉速凝剂，以重量份为单位，含有硫酸铝18份，聚丙烯酰胺15份。
Claims (1)
1.一种无碱液态速凝剂，其特征在于：含有以重量份为单位的下列各组分，硫酸铝40份，尿素7份，硅溶胶1份，水25份，该无碱液态速凝剂的具体加工步骤为：
a.称取所述重量份的硫酸铝，经磨碎加工，过80～300目筛；
b.将磨碎后的硫酸铝加入所述重量份的尿素、硅溶胶和水的混和溶液中，在40～100℃温度条件下溶解；或先将磨碎后的硫酸铝加入所述重量份的水中，溶解后再加入所述重量份的尿素和硅溶胶；
c.同时用高速搅拌器在转速为800～10000转/分的条件下强力搅拌10～30分钟；
d.搅拌均匀后再用乳化机乳化5～10分钟，即得到所制备的无碱液态速凝剂。
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