CN111995283A - 一种早强高效无碱速凝剂的制备方法 - Google Patents

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陈杰
高家鸿
方世昌
田应兵
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    • 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
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039—Premixtures of ingredients
    • C04B40/0046—Premixtures of ingredients characterised by their processing, e.g. sequence of mixing the ingredients when preparing the premixtures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/10—Accelerators; Activators
    • C04B2103/12—Set accelerators

Abstract

本发明公开一种早强高效无碱速凝剂的制备方法，速凝剂的配方包括玄武岩纤维、氟硅酸、轻烧氧化镁、硫酸铝、聚丙烯酰胺和三乙醇胺，所述玄武岩纤维的分量为3‑5份，所述氟硅酸的分量为100份，且为10％‑20％氟硅酸，所述轻烧氧化镁的分量为10份，且为含量不低于90％的轻烧氧化镁，所述硫酸铝的分量为40‑50份，所述聚丙烯酰胺的分量为1‑2份，所述三乙醇胺的分量为3‑5份；原料中的氟硅酸为磷肥厂生产过程中产生的氟硅酸废水，将磷肥厂的氟硅酸废水进行废物利用，本发明既解决了磷肥厂的排污问题，更加环保，同时在速凝剂中添加玄武岩纤维增强了喷射混凝土强度与层间结合力，提升了隧道喷射混凝土施工的工作效率，对于促进我国环境持续发展与隧道建设有着深远意义。

Description

一种早强高效无碱速凝剂的制备方法
技术领域
本发明属于复合材料相关技术领域，具体涉及一种早强高效无碱速凝剂的制备方法。
背景技术
速凝剂：掺入混凝土中能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。主要种类有无机盐类和有机物类。粉状固体，其掺用量仅占混凝土中水泥用量2％～3％，却能使混凝土在5min内初凝，速凝剂12min内凝结。以达到抢修或井巷中混凝土快速凝结的目的。是喷射混凝土施工法中不可缺少的添加剂。它们的作用是加速水泥的水化硬化，在很短的时间内形成足够的强度，以保证特殊施工的要求。
现有的速凝剂技术存在以下问题：制作的时候采用较为复杂的原料成分，制造的时候会产生污染物品，且生产过程中产生的物品就有一定的害处，生产处的速凝剂加入到混凝土中会导致混凝土强度和层间结合力过低，从而影响隧道等工地的施工效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种早强高效无碱速凝剂的制备方法，以解决上述背景技术中提出的制作的时候采用较为复杂的原料成分，制造的时候会产生污染物品，且生产过程中产生的物品就有一定的害处，生产处的速凝剂加入到混凝土中会导致混凝土强度和层间结合力过低，从而影响隧道等工地的施工效率问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种早强高效无碱速凝剂的制备方法，速凝剂的配方包括玄武岩纤维、氟硅酸、轻烧氧化镁、硫酸铝、聚丙烯酰胺和三乙醇胺，所述玄武岩纤维的分量为3-5份，所述氟硅酸的分量为100份，且为10％-20％氟硅酸，所述轻烧氧化镁的分量为10份，且为含量不低于90％的轻烧氧化镁，所述硫酸铝的分量为40-50份，所述聚丙烯酰胺的分量为1-2份，所述三乙醇胺的分量为3-5份；
玄武岩纤维、氟硅酸、轻烧氧化镁、硫酸铝、聚丙烯酰胺和三乙醇胺在封闭条件下进行混合反应生成无害的液体物质，原料用量均为重量份，所述处理方法包括以下步骤：
步骤一：将3-5份玄武岩纤维在丙酮中浸泡2h，取出后用无水乙醇冲洗干净并放入90℃的干燥箱中恒温1-2小时；
步骤二：将10份含量不低于90％的轻烧氧化铝按照1:1与水混合成为浆料加入到反应釜中；
步骤三：将上述步骤(2)中的反应釜搅拌器开启，所述搅拌器转速为100-150转/分，将100份含量为10％-20％的氟硅酸缓慢加入到所述反应釜中，保持100℃反应45分钟得到液A；
步骤四：将40-50份硫酸铝按照1:1与水混合后缓慢加入到液A中，保持75℃反应20分钟得到液B；
步骤五：将步骤(1)中得到的3-5份玄武岩纤维加入到液B中，然后加入1-2份聚丙烯酰胺、3-5份三乙醇胺保持60℃恒温1小时即得无毒、无碱的早强高效无碱速凝剂。
优选的，所述玄武岩纤维的长度为5-10毫米，直径为15-20微米。
优选的，所述轻烧氧化铝的堆积密度为0.5克/毫升。
优选的，所述氟硅酸为磷肥厂氟硅酸废水。
与现有技术相比，本发明提供了一种早强高效无碱速凝剂的制备方法，具备以下有益效果：
本发明中的原料中的氟硅酸为磷肥厂生产过程中产生的氟硅酸废水，将磷肥厂生产过程中产生的氟硅酸废水进行废物利用，从而本发明既解决了磷肥厂的排污问题，更加环保，同时在速凝剂中添加玄武岩纤维增强了喷射混凝土强度与层间结合力，提升了隧道喷射混凝土施工的工作效率，对于促进我国环境持续发展与隧道建设有着深远意义。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：
一种早强高效无碱速凝剂的制备方法，速凝剂的配方包括玄武岩纤维、氟硅酸、轻烧氧化镁、硫酸铝、聚丙烯酰胺和三乙醇胺，玄武岩纤维的分量为3-5份，氟硅酸的分量为100份，且为10％-20％氟硅酸，轻烧氧化镁的分量为10份，且为含量不低于90％的轻烧氧化镁，硫酸铝的分量为40-50份，聚丙烯酰胺的分量为1-2份，三乙醇胺的分量为3-5份；
玄武岩纤维、氟硅酸、轻烧氧化镁、硫酸铝、聚丙烯酰胺和三乙醇胺在封闭条件下进行混合反应生成无害的液体物质，原料用量均为重量份。
一种早强高效无碱速凝剂的制备方法，玄武岩纤维的长度为5-10毫米，直径为15-20微米；轻烧氧化铝的堆积密度为0.5克/毫升；氟硅酸为磷肥厂氟硅酸废水。
本发明的处理方法：
处理方法包括以下步骤：
步骤一：将3-5份玄武岩纤维在丙酮中浸泡2h，取出后用无水乙醇冲洗干净并放入90℃的干燥箱中恒温1-2小时；
步骤二：将10份含量不低于90％的轻烧氧化铝按照1:1与水混合成为浆料加入到反应釜中；
步骤三：将上述步骤(2)中的反应釜搅拌器开启，搅拌器转速为100-150转/分，将100份含量为10％-20％的氟硅酸缓慢加入到反应釜中，保持100℃反应45分钟得到液A；
步骤四：将40-50份硫酸铝按照1:1与水混合后缓慢加入到液A中，保持75℃反应20分钟得到液B；
步骤五：将步骤(1)中得到的3-5份玄武岩纤维加入到液B中，然后加入1-2份聚丙烯酰胺、3-5份三乙醇胺保持60℃恒温1小时即得无毒、无碱的早强高效无碱速凝剂；
氟硅酸为磷肥厂氟硅酸废水，本发明既解决了磷肥厂的排污问题，同时在速凝剂中添加玄武岩纤维增强了喷射混凝土强度与层间结合力，提升了隧道喷射混凝土施工的工作效率，对于促进我国环境持续发展与隧道建设有着深远意义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种早强高效无碱速凝剂的制备方法，速凝剂的配方包括玄武岩纤维、氟硅酸、轻烧氧化镁、硫酸铝、聚丙烯酰胺和三乙醇胺，其特征在于：所述玄武岩纤维的分量为3-5份，所述氟硅酸的分量为100份，且为10％-20％氟硅酸，所述轻烧氧化镁的分量为10份，且为含量不低于90％的轻烧氧化镁，所述硫酸铝的分量为40-50份，所述聚丙烯酰胺的分量为1-2份，所述三乙醇胺的分量为3-5份；
玄武岩纤维、氟硅酸、轻烧氧化镁、硫酸铝、聚丙烯酰胺和三乙醇胺在封闭条件下进行混合反应生成无害的液体物质，原料用量均为重量份，所述处理方法包括以下步骤：
步骤一：将3-5份玄武岩纤维在丙酮中浸泡2h，取出后用无水乙醇冲洗干净并放入90℃的干燥箱中恒温1-2小时；
步骤二：将10份含量不低于90％的轻烧氧化铝按照1:1与水混合成为浆料加入到反应釜中；
步骤三：将上述步骤(2)中的反应釜搅拌器开启，所述搅拌器转速为100-150转/分，将100份含量为10％-20％的氟硅酸缓慢加入到所述反应釜中，保持100℃反应45分钟得到液A；
步骤四：将40-50份硫酸铝按照1:1与水混合后缓慢加入到液A中，保持75℃反应20分钟得到液B；
步骤五：将步骤(1)中得到的3-5份玄武岩纤维加入到液B中，然后加入1-2份聚丙烯酰胺、3-5份三乙醇胺保持60℃恒温1小时即得无毒、无碱的早强高效无碱速凝剂。
2.根据权利要求1所述的一种早强高效无碱速凝剂的制备方法，其特征在于：所述玄武岩纤维的长度为5-10毫米，直径为15-20微米。
3.根据权利要求1所述的一种早强高效无碱速凝剂的制备方法，其特征在于：所述轻烧氧化铝的堆积密度为0.5克/毫升。
4.根据权利要求1所述的一种早强高效无碱速凝剂的制备方法，其特征在于：所述氟硅酸为磷肥厂氟硅酸废水。
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CN115893897A (zh) * 2022-12-13 2023-04-04 贵州石博士科技股份有限公司 一种低成本高效液体无碱速凝剂及其制备方法

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