CN102219423A - 一种新型低碱液体速凝剂的制备方法 - Google Patents

一种新型低碱液体速凝剂的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102219423A
CN102219423A CN 201110098591 CN201110098591A CN102219423A CN 102219423 A CN102219423 A CN 102219423A CN 201110098591 CN201110098591 CN 201110098591 CN 201110098591 A CN201110098591 A CN 201110098591A CN 102219423 A CN102219423 A CN 102219423A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminate
preparation
mother liquor
water
novel low
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 201110098591
Other languages
English (en)
Other versions
CN102219423B (zh
Inventor
黄玉华
黄海
汪志勇
陈钱宝
陈娟
王亮
李双
李龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anjui Engineering Material Technology Co Ltd of CTCE Group
Original Assignee
Anjui Engineering Material Technology Co Ltd of CTCE Group
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anjui Engineering Material Technology Co Ltd of CTCE Group filed Critical Anjui Engineering Material Technology Co Ltd of CTCE Group
Priority to CN 201110098591 priority Critical patent/CN102219423B/zh
Publication of CN102219423A publication Critical patent/CN102219423A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102219423B publication Critical patent/CN102219423B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/0093—Aluminates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/08—Acids or salts thereof
    • C04B22/12—Acids or salts thereof containing halogen in the anion
    • C04B22/126—Fluorine compounds, e.g. silico-fluorine compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种新型低碱液体速凝剂的制备方法。制备时先将氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铝按比例加入到水中，在95～120℃的温度下，反应2～3h的得到铝酸盐母液；将氟化钠先溶解于水中，在一定温度下再将硅酸盐加入该水溶液中，制得改性剂；最后将改性剂滴加到铝酸盐复合母液中，充分反应后，制得本发明的新型低碱液体速凝剂。本发明的速凝剂具有具有凝结时间短、碱含量低、水泥适应性好的特点。

Description

一种新型低碱液体速凝剂的制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种新型低碱液体速凝剂的制备方法。所制得的低碱液体速凝剂适用于湿法喷射混凝土，被广泛地应用于矿山、隧道等地下工程建设的喷射混凝土的施工中。
背景技术
速凝剂是能够使混凝土或砂浆迅速凝结硬化的外加剂，主要用于喷射混凝土、砂浆机堵漏抢险工程。喷射混凝土用液体速凝剂，改善了粉剂混合不均匀、粉尘大、施工环境差的缺点，加快了混凝土拌合物的凝结，提高了早期强度，这样可以增加喷层厚度并缩短喷射下一下的时间，大大扩展了其使用范围。
液体速凝剂主要包括无碱液体速凝剂和铝酸盐类液体速凝剂，其作用效果与水泥中的矿物组分差异明显。无碱液体速凝剂的主要组分为硫铝酸盐，由于其价格高、掺量大(4～10％)，前期强度较低，从而影响了材料的广泛使用，如CN00816806.7将硫酸铝和无定形氢氧化铝溶于含有胺的水中，添加一种非碱性盐的稳定剂合成的无碱液体速凝剂对波兰特水泥的掺量为7％；CN200910028321.1以硫酸铝和金属氟化钠为主要成分，添加部分胺类物质和调节剂，制备出的无碱速凝剂，存在成本高、掺量大和长时间存储出现沉淀和絮凝现象；专利CN200580046556.3是以含氟化钠的铝络合物水溶液为主要成分的液体促凝剂，虽其低温稳定性较好，但其合成原料HF腐蚀性强，对人体牙和骨骼损害较严重。
传统的铝酸盐液体速凝剂组分单一，碱含量高，且对普通硅酸盐的水泥适应性较差，应用范围受到了限制。如美国专利US 4046584液体速凝剂是铝酸钠和铝酸钾复合速凝剂，大大改善了铝酸钠液体长期存储容易沉淀的现象，但其水泥适应性较差，且增加了共聚物进对其进行改性，增加了液体速凝剂的成本，专利US4504345报道了一种铝酸钾和碳酸钾制备而成的液体速凝剂，该产品碱含量超过20％，成本较高，不利于大规模推广使用。
针对铝酸盐液体速凝剂水泥适应性差的问题，国内大多数工作集中在硅酸盐和碳酸盐复合改性上，如专利CN200910183568.0低碱液体速凝剂和CN200910183428.3改性铝酸盐低碱液体速凝剂，且高剪切条件要求苛刻，常规方法很难实现，且反应中期出现凝胶时需立即加水，控制工序复杂，尤其是使用混合机和均化机的成本高，很难满足大规模工业化生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够有效克服上述技术缺陷的新型低碱液体速凝剂，该速凝剂具有凝结时间短、碱含量低、水泥适应性好的特点。
经研究发现，在单一铝酸钠的改性过程中，通过引入硅酸盐对其进行改性，虽然抑制了铝酸盐水解反应，但很难避免一段时间内沉淀的形成，而铝酸钠和铝酸钾的混合物具有很长的存储稳定性和优良的促凝效果，对铝酸盐速凝剂的适应差的水泥作用尤为明显。
研究者还发现，铝酸钾和铝酸钠复合铝酸盐速凝剂经硅酸钠改性后，对不同水泥适应性差别较小，而初凝和终凝时间间隔较大，对某些水泥来说会出现终凝时间较长的现象，利用氟化钠对复合铝酸盐母液进行改性，有效地缩短水泥的终凝时间。
基于上述研究，申请人提出了一种新型低碱液体速凝剂的制备方法，该方法包括如下步骤：
(1)铝酸盐复合母液制备：
将氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铝加入到水中，然后加热到95～120℃，反应2～3h的得到铝酸盐母液；所述氢氧化铝为20～40％、氢氧化钠为15～25％、氢氧化钾为15～25％、水为20～40％，且氢氧化钠和氢氧化钾的质量比为1∶(1～1.5)；
(2)改性剂的制备：
将氟化钠先溶解于水中，然后加热到30～60℃，再将硅酸盐加入到氟化钠水溶液中，形成透明的溶液，所述的氟化钠质量为3～10％、硅酸盐为5～20％、水为50～90％；
(3)新型低碱液体速凝剂的制备
将步骤(2)制备的改性剂滴加到步骤(1)制备的铝酸盐复合母液中，充分搅拌，搅拌速度为200～500rpm/min，控制改性剂与铝酸盐母液的质量比为3.1～5.5，反应温度为30～60℃，滴加完成后保温反应1h，即制得新型低碱液体速凝剂。
本发明与已有技术相比，具有如下优点及积极成果：
(1)在铝酸盐复合母液制备过程中，通过控制合成的铝酸钠和铝酸钾的比例，大大提高了母液的储存稳定性，有效抑制了沉淀的产生；
(2)采用硅酸钠和氟化钠作为改性剂，有效地控制了液体速凝剂的初凝和终凝时间，此改性剂的选择在技术上具有独创性；
(3)新型低碱液体速凝剂可采用常规方法实现工业化生产，过程中无凝胶，控制工序简单，成本较低，满足大规模工业生产的要求；
(4)按照JC477-2005《喷射混凝土用速凝剂》的实验条件，本发明的液体速凝剂在较低的掺量下(2～4.5％)即能够使水泥在3min内初凝，在8min内终凝；
(5)按照JC477-2005《喷射混凝土用速凝剂》的实验条件，采用本发明制备的低碱液体速凝剂能够是水泥砂浆的1d强度大于12MPa，28d强度保存率大于80％；
(6)采用本发明制备的低碱液体速凝剂的碱含量小于4.5％，能够使各种水泥满足凝结时间的要求。
具体实施方式
实施例1、
(1)铝酸盐复合母液的制备
将氢氧化钠94份、氢氧化钾94份、氢氧化铝103.2份加入到125份水中，然后加热到115℃，反应3h的得到铝酸盐复合母液；
(2)改性剂的制备
将氟化钠3份先溶解于80份水中，然后加热到60℃，再将21份硅酸钠加入到氟化钠水溶液中，形成透明的溶液；
(3)新型低碱液体速凝剂的制备
将步骤(2)制备的改性剂滴加到步骤(1)铝酸盐复合母液中，搅拌速度为400rpm/min，反应温度为50℃，滴加完成后保温反应1h，即为发明的新型低碱液体速凝剂。
实施例2
(1)铝酸盐复合母液的制备
将氢氧化钠94份、氢氧化钾94份、氢氧化铝103.2份加入到125份水中，然后加热到115℃，反应3h的得到铝酸盐复合母液；
(2)改性剂的制备
将氟化钠3.6份先溶解与92份水中，然后加热到60℃，再将23.8份硅酸钠加入到氟化钠水溶液中，形成透明的溶液
(3)新型低碱液体速凝剂的制备
将步骤(2)制备的改性剂滴加到步骤(1)制备的铝酸盐复合母液中，充分搅拌，搅拌速度为400rpm/min，反应温度为50℃，滴加完成后保温反应1h，即为发明的新型低碱液体速凝剂。
实施例3
(1)铝酸盐复合母液的制备
将氢氧化钠94份、氢氧化钾94份、氢氧化铝103.2份加入到125份水中，然后加热到115℃，反应3h的得到铝酸盐复合母液；
(2)改性剂的制备：
将氟化钠2.5份先溶解与64份水中，然后加热到60℃，再将16.6份硅酸钠加入到氟化钠水溶液中，形成透明的溶液；
(3)新型低碱液体速凝剂的制备
将步骤(2)制备的改性剂以滴加的方式加到步骤(1)制备的铝酸盐复合母液中，搅拌速度为400rpm/min，反应温度为50℃，滴加完成后保温反应1h，即为发明的新型低碱液体速凝剂。
对比实施例1
(1)铝酸盐复合母液的制备
将氢氧化钠94份、氢氧化钾94份、氢氧化铝103.2份加入到125份水中，然后加热到115℃，反应3h的得到铝酸盐复合母液；
(2)改性剂的制备：
将23.8份硅酸钠加入到92份水中，然后加热到60℃形成透明的溶液；
(3)新型低碱液体速凝剂的制备
将步骤(2)制备的改性剂以滴加的方式加到步骤(1)铝酸盐复合母液中，搅拌速度为400rpm/min，反应温度为50℃，滴加完成后保温反应1h，得硅酸钠改性的速凝剂。
对比实施例2
(1)铝酸盐复合母液的制备
将氢氧化钠94份、氢氧化钾94份、氢氧化铝103.2份加入到125份水中，然后加热到115℃，反应3h的得到铝酸盐复合母液；
(2)改性剂的制备
将氟化钠3.6份先溶解与92份水中，然后加热到60℃，形成透明的溶液；
(3)新型低碱液体速凝剂的制备
将步骤(2)制备的改性剂以滴加的方式加到步骤(1)铝酸盐复合母液中，搅拌速度为400rpm/min，反应温度为50℃，滴加完成后保温反应1h，得氟化钠的速凝剂。
对比实施例3
铝酸盐复合母液的制备
将氢氧化钠94份、氢氧化钾94份、氢氧化铝103.2份加入到125份水中，然后加热到115℃，反应3h的得到铝酸盐复合母液。
应用实例1
水泥净浆凝结时间测试
基准水泥        400
水              160
水泥砂浆强度
测试基准水泥    900
标准砂          1350
水              450
将速凝剂按照水泥重量的3％加入到水泥浆体中，同时上述用水量包含了液体速凝剂中的所含的水。用可市购的铝酸盐液体速凝剂同时进行了水泥净浆凝结时间以及砂浆强度试验。试验结果如表1和2。
表1.液体速凝剂的净浆凝结时间
Figure BDA0000056254960000061
表2.液体速凝剂的净浆强度
Figure BDA0000056254960000062
Figure BDA0000056254960000071
从表1、表2的数据可以看出，硅酸钠改性的铝酸盐液体速凝剂可有效提高水泥的初凝时间，而氟化钠改性的铝酸盐液体速凝剂可有效提高水泥的终凝时间，铝酸盐复合液体速凝剂经硅酸钠和氟化钠改性剂改性后初凝时间和终凝时间提高明显，本发明的新型低碱液体速凝剂的1d、28d强度低对比例都有明显的提高，达到了预期的效果。
应用实例2
对于铝酸盐液体速凝剂适应性较差的两中水泥进行了对比实验，结果如下，实验结果如下表3
表3对比实验
从上表可以看出，新型的铝酸盐液体速凝剂比硅酸钠改性、氟化钠改性和铝酸盐复合母液具有更好的水泥适应性。

Claims (1)

1.一种新型低碱液体速凝剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
  （1）铝酸盐复合母液制备：
    将氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铝加入到水中，然后加热到95～120℃，反应2～3h的得到铝酸盐母液；所述氢氧化铝为20～40%、氢氧化钠为15～25%、氢氧化钾为15～25%、水为20～40%，且氢氧化钠和氢氧化钾的质量比为1：（1～1.5）；
 (2) 改性剂的制备：
     将氟化钠先溶解于水中，然后加热到30～60℃，再将硅酸盐加入到氟化钠水溶液中，形成透明的溶液,所述的氟化钠质量为3～10%、硅酸盐为5～20%、水为50～90%；
（3）新型低碱液体速凝剂的制备
    将步骤（2）制备的改性剂滴加到步骤（1）制备的铝酸盐复合母液中，充分搅拌，搅拌速度为200～500rpm/min，控制改性剂与铝酸盐母液的质量比为3.1～5.5，反应温度为30～60℃，滴加完成后保温反应1h,即制得新型低碱液体速凝剂。
CN 201110098591 2011-04-20 2011-04-20 一种低碱液体速凝剂的制备方法 Active CN102219423B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110098591 CN102219423B (zh) 2011-04-20 2011-04-20 一种低碱液体速凝剂的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110098591 CN102219423B (zh) 2011-04-20 2011-04-20 一种低碱液体速凝剂的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102219423A true CN102219423A (zh) 2011-10-19
CN102219423B CN102219423B (zh) 2013-08-21

Family

ID=44776166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110098591 Active CN102219423B (zh) 2011-04-20 2011-04-20 一种低碱液体速凝剂的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102219423B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103819122A (zh) * 2014-01-24 2014-05-28 江西省交通工程集团公司 喷射混凝土用低碱液态速凝剂制备方法
CN104193212A (zh) * 2014-08-18 2014-12-10 刘翠芬 喷射混凝土用低回弹低碱液体速凝剂及其制备方法
CN105601163A (zh) * 2016-01-14 2016-05-25 泰安市秀特力博岩土工程科技有限公司 一种新型液体混凝土速凝剂及其制备方法
CN105906225A (zh) * 2016-04-14 2016-08-31 湖北腾辰科技股份有限公司 一种废弃污水在液体速凝剂合成中的应用
CN106082750A (zh) * 2016-06-02 2016-11-09 石家庄市长安育才建材有限公司 喷射混凝土用低回弹液体速凝剂及其制备方法
CN106587699A (zh) * 2016-12-08 2017-04-26 马清浩 一种水泥速凝剂及其制备方法
CN108164175A (zh) * 2017-12-28 2018-06-15 浙江建研科之杰新材料有限公司 一种低碱液体速凝剂的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4046584A (en) * 1976-04-29 1977-09-06 Snyder Raymond C Liquid concrete accelerating mixtures and methods for use thereof
JP2007182378A (ja) * 2002-06-17 2007-07-19 Construction Research & Technology Gmbh 混和剤
CN101139183A (zh) * 2007-08-14 2008-03-12 陕西金石混凝土科技发展有限公司 一种用于喷射混凝土的低碱液体速凝剂
CN101659527A (zh) * 2009-09-21 2010-03-03 江苏博特新材料有限公司 一种改性铝酸盐低碱液体速凝剂

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4046584A (en) * 1976-04-29 1977-09-06 Snyder Raymond C Liquid concrete accelerating mixtures and methods for use thereof
JP2007182378A (ja) * 2002-06-17 2007-07-19 Construction Research & Technology Gmbh 混和剤
CN101139183A (zh) * 2007-08-14 2008-03-12 陕西金石混凝土科技发展有限公司 一种用于喷射混凝土的低碱液体速凝剂
CN101659527A (zh) * 2009-09-21 2010-03-03 江苏博特新材料有限公司 一种改性铝酸盐低碱液体速凝剂

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《混凝土》 20090427 韩玉芳等 JL-1型低碱液体速凝剂的研制 , 第04期 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103819122A (zh) * 2014-01-24 2014-05-28 江西省交通工程集团公司 喷射混凝土用低碱液态速凝剂制备方法
CN104193212A (zh) * 2014-08-18 2014-12-10 刘翠芬 喷射混凝土用低回弹低碱液体速凝剂及其制备方法
CN105601163A (zh) * 2016-01-14 2016-05-25 泰安市秀特力博岩土工程科技有限公司 一种新型液体混凝土速凝剂及其制备方法
CN105906225A (zh) * 2016-04-14 2016-08-31 湖北腾辰科技股份有限公司 一种废弃污水在液体速凝剂合成中的应用
CN105906225B (zh) * 2016-04-14 2017-09-15 湖北腾辰科技股份有限公司 一种废弃污水在液体速凝剂合成中的应用
CN106082750A (zh) * 2016-06-02 2016-11-09 石家庄市长安育才建材有限公司 喷射混凝土用低回弹液体速凝剂及其制备方法
CN106587699A (zh) * 2016-12-08 2017-04-26 马清浩 一种水泥速凝剂及其制备方法
CN106587699B (zh) * 2016-12-08 2019-09-17 佳化化学科技发展（上海）有限公司 一种水泥速凝剂及其制备方法
CN108164175A (zh) * 2017-12-28 2018-06-15 浙江建研科之杰新材料有限公司 一种低碱液体速凝剂的制备方法
CN108164175B (zh) * 2017-12-28 2020-05-15 浙江建研科之杰新材料有限公司 一种低碱液体速凝剂的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102219423B (zh) 2013-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102219423B (zh) 一种低碱液体速凝剂的制备方法
CN104193211B (zh) 喷射混凝土用免加热无碱液体速凝剂及其制备方法
CN104446090B (zh) 一种耐久性的无碱液体速凝剂及其制备方法
CN107200497A (zh) 一种无氯无碱液态速凝剂及其制备方法
CN101659527B (zh) 一种改性铝酸盐低碱液体速凝剂
CN102219433B (zh) 一种低回弹高强度喷射混凝土液体速凝剂及其制备方法
CN103664034A (zh) 一种用于喷射混凝土的液体速凝剂、其制备方法和用途
CN103951304A (zh) 一种混凝土增强剂及其制备方法和应用
CN102765906B (zh) 一种利用萤石矿渣生产加气空心砖方法
CN104119026A (zh) 混凝土复合减水剂
CN103241972A (zh) 一种铝酸钠混凝土速凝剂的配制方法
CN110790553A (zh) 可调控碱激发矿渣固井水泥体系及稠化时间的调控方法
CN103588429A (zh) 利用废旧混凝土制备复合型发泡混凝土的方法
CN101538351B (zh) 一种聚羧酸盐型混凝土减水剂用增粘保水剂的制备方法
CN103241973A (zh) 一种铝酸钙混凝土速凝剂的配制方法
CN105330199A (zh) 一种混凝土减水剂
CN107337371B (zh) 一种无碱无氯液体有机无机复配速凝剂及其制备方法
CN1329336C (zh) 水泥早强剂及其制备方法
CN109320188A (zh) 一种高强度防水石膏板复合材料与制备方法
CN107311499A (zh) 一种弱碱液态速凝剂的制作方法
CN104529336A (zh) 一种低碱混凝土的制备方法
CN106045361B (zh) 应用复合激发剂的碱矿渣混凝土的制备方法
CN112441765B (zh) 碱激发剂、碱激发凝胶材料、混凝土和混凝土的制备方法
JP2012006782A (ja) 吹付け材料及びそれを用いた吹付け工法
CN105985500A (zh) 一种能够提高混凝土胶粘性的减水剂

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant