一种无碱液体速凝剂及其制备方法

本申请涉及建筑材料，尤其涉及一种无碱液体速凝剂及其制备方法。

背景技术：

1、市场上的液体速凝剂，根据其速凝组分，可以分为三大类：水玻璃型、铝酸钠(钾)型，聚合硫酸铝型。水玻璃型液体速凝剂的优点是适应性好，但其掺量往往高达10％，且后期强度损失严重。铝酸钠(钾)型速凝剂的主要速凝成分为naalo2、kalo2，通常认为其促凝机理为铝酸钠(钾)与石膏反应消耗了石膏，使石膏失去缓凝作用而促凝，铝酸钠(钾)液体速凝剂储存稳定性好，掺量低，1d强度高，但由于其碱含量高，易导致碱骨料反应，后期强度损失严重，且对人体皮肤有强烈的腐蚀性。聚合硫酸铝型速凝剂不仅1d强度高，而且28d强度保有率也大于90％，但其储存稳定性较差，且掺量也较高，更主要的问题是促凝性能仍存在可提高的空间。其中，应用较广泛的液体速凝剂为铝酸盐型速凝剂。

2、聚合硫酸铝型速凝剂中，铝离子在水中极易发生水解聚合沉淀的反应，且铝盐溶解度较小，随着时间的延长，无碱液体速凝剂容易发生絮凝沉淀、析晶等不稳定现象，从而导致无碱液体速凝剂的稳定性普遍较差，而如何抑制高饱和铝溶液的析晶和水解是解决无碱液体速凝剂稳定性的关键。其次，无碱液体速凝剂虽然能够使得混凝土浆料快速凝结，但是混凝土的早期强度低甚至没有强度，且对生产设备要求高，环境过程复杂，同时使用大量的有害物质，对生态环境、施工环境、工人呼吸系统、眼睛、皮肤等造成不同程度的损害。

3、本申请提出一种无碱液体速凝剂及其制备方法，在促进混凝土迅速凝结硬化的基础上，有效抑制了铝酸盐型速凝剂因高饱和铝溶液的析晶和水解导致的无碱液体速凝剂稳定性差的问题，同时降低使用过程中有害物质的使用，降低对人体健康的损害。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种无碱液体速凝剂及其制备方法。

2、为实现上述目的，本申请实施例提供了一种无碱液体速凝剂，以质量百分数计，包括如下组分，促凝组分45-55wt％，早强组分1-3wt％，稳定组分4.5-6.5wt％，ph调节剂0.8-1.5wt％，余量为水；

3、其中，所述促凝组分至少包括第一促凝组和第二促凝组，所述第一促凝组包括聚合硫酸铝，第二促凝组包括纳米氧化铝、纳米氢氧化铝、硫酸镁铝中的至少一种。

4、进一步地，以质量百分数计，包括如下组分，促凝组分50-55wt％，早强组分1.5-2.5wt％，稳定组分4.5-6wt％，ph调节剂0.9-1.2wt％，余量为水；

5、其中，所述促凝组分至少包括第一促凝组和第二促凝组，所述第一促凝组包括聚合硫酸铝，第二促凝组包括纳米氧化铝、纳米氢氧化铝、硫酸镁铝中的至少一种。

6、更进一步地，以质量百分数计，包括如下组分，所述第一促凝组30～45％，所述第二促凝组5～15％，早强组分1.5-2.5wt％，稳定组分4.5-6wt％，ph调节剂0.9-1.2wt％，余量为水。

7、进一步地，所述促凝组分还包括第三促凝组，所述第三促凝组分为含氟促凝组分。

8、进一步地，所述含氟促凝组分为氟化铝、氟化钠、氟硅酸钠、氟硅酸镁中的一种或多种任意比例混合。

9、进一步地，以质量百分数计，包括如下组分，所述第一促凝组的含量为30～45％，所述第二促凝组的含量为5～8％，所述第三促凝组的含量为5～7％，早强组分1.5-2.5wt％，稳定组分4.5-6wt％，ph调节剂0.9-1.2wt％，余量为水。

10、进一步地，所述无碱液体速凝剂还包括氨基酸，所述氨基酸包括赖氨酸，和/或苏氨酸。

11、进一步地，以质量百分数计，包含促凝组分50-55wt％，早强组分1.5-2.5wt％，稳定组分4.5-6wt％，氨基酸1-1.2wt％，ph调节剂0.9-1.2wt％，余量为水。

12、进一步地，所述ph调节剂为乙酸、丙二酸、草酸、乳酸、柠檬酸、磷酸中的一种或多种任意比例混合；所述稳定组分包括二乙醇胺和三乙醇胺单油酸酯中的至少一种。

13、本申请还提出了一种上述的高寒地区喷射混凝土用粉状无碱速凝剂的制备方法，包括以下步骤：包括如下步骤：

14、将稳定剂和早强组分加入水中搅拌60-180min后，搅拌速率≤200rpm；

15、加入促凝组分，在35-55℃下搅拌600-180min，然后加入稳定组分，搅拌速率≤300rpm；

16、加入ph调节剂将速凝剂ph值调至2.0以上，得到所述无碱液体速凝剂。

技术特征：

1.一种无碱液体速凝剂，其特征在于，以质量百分数计，包括如下组分，促凝组分45-55wt％，早强组分1-3wt％，稳定组分4.5-6.5wt％，ph调节剂0.8-1.5wt％，余量为水。

2.根据权利要求1所述的无碱液体速凝剂，其特征在于，以质量百分数计，包括如下组分，促凝组分50-55wt％，早强组分1.5-2.5wt％，稳定组分4.5-6wt％，ph调节剂0.9-1.2wt％，余量为水。

3.根据权利要求2所述的无碱液体速凝剂，其特征在于，以质量百分数计，包括如下组分，所述第一促凝组30～45％，所述第二促凝组5～15％，早强组分1.5-2.5wt％，稳定组分4.5-6wt％，ph调节剂0.9-1.2wt％，余量为水。

4.根据权利要求2所述的无碱液体速凝剂，其特征在于，所述促凝组分还包括第三促凝组，所述第三促凝组分为含氟促凝组分。

5.根据权利要求4所述的无碱液体速凝剂，其特征在于，所述含氟促凝组分为氟化铝、氟化钠、氟硅酸钠、氟硅酸镁中的一种或多种任意比例混合。

6.根据权利要求4所述的无碱液体速凝剂，其特征在于，以质量百分数计，包括如下组分，所述第一促凝组的含量为30～45％，所述第二促凝组的含量为5～8％，所述第三促凝组的含量为5～7％，早强组分1.5-2.5wt％，稳定组分4.5-6wt％，ph调节剂0.9-1.2wt％，余量为水。

7.根据权利要求1～6任一所述的无碱液体速凝剂，其特征在于，所述无碱液体速凝剂还包括氨基酸，所述氨基酸包括赖氨酸，和/或苏氨酸。

8.根据权利要求7所述的无碱液体速凝剂，其特征在于，以质量百分数计，包含促凝组分50-55wt％，早强组分1.5-2.5wt％，稳定组分4.5-6wt％，氨基酸1-1.2wt％，ph调节剂0.9-1.2wt％，余量为水。

9.根据权利要求1～6任一所述的无碱液体速凝剂，其特征在于，所述ph调节剂为乙酸、丙二酸、草酸、乳酸、柠檬酸、磷酸中的一种或多种任意比例混合；所述稳定组分包括二乙醇胺，和/或三乙醇胺单油酸酯。

10.权利要求1-9任一项所述的无碱液体速凝剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本申请公开了一种无碱液体速凝剂，其特征在于，以质量百分数计，包括如下组分，促凝组分45‑55wt％，早强组分1‑3wt％，稳定组分4.5‑6.5wt％，氨基酸0.9‑1.2wt％，PH调节剂0.8‑1.5wt％，余量为水。其中，所述促凝组分至少包括第一促凝组和第二促凝组，所述第一促凝组包括聚合硫酸铝，第二促凝组包括纳米氧化铝、纳米氢氧化铝、硫酸镁铝中的至少一种。

技术研发人员：宋振,方云凤,刘泉林,伍天华,季毛伟,张丰德,朱程隆,董佳琳,徐辉
受保护的技术使用者：北京科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/7/15