【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【】本專利技術涉及建筑材料，特別是涉及一種低堿無氯粉狀母料可溶速凝劑及其制備工藝。
技術介紹
0、
技術介紹
1、在隧道掘進、礦山井巷開鑿以及邊坡支護等一系列復雜而關鍵的地下與露天工程中，噴射混凝土作業(yè)扮演著至關重要的角色，而速凝劑作為這一過程中的核心添加劑，更是不可或缺。它能夠促使混凝土在短時間內(nèi)迅速凝結(jié)硬化，從而有效滿足工程對于早期強度的迫切需求以及嚴格的施工時效性要求，確保工程進度與質(zhì)量雙達標。
2、然而，傳統(tǒng)速凝劑的使用卻并非盡善盡美，目前的速凝劑按含堿量主要分為有堿、低堿和無堿三類。有堿速凝劑后期強度損失嚴重且穩(wěn)定性差；無堿速凝劑摻量高且對溫度敏感。而低堿速凝劑雖性能更優(yōu)，能兼具高后期強度保留率和經(jīng)濟性等優(yōu)點，但仍存在如與不同水泥和礦物摻合料適應性差異大、與其他外加劑相容性差、生產(chǎn)廠家少導致產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差、促凝時間延長、后期強度保證率不足以及摻量較高等問題。此外，傳統(tǒng)速凝劑中包含有氯離子，這更是對混凝土內(nèi)部的鋼筋構(gòu)成了巨大威脅，它會加速鋼筋的腐蝕過程，進而降低整個結(jié)構(gòu)的承載能力，縮短其服役壽命。
3、此外，傳統(tǒng)速凝劑在形態(tài)上也存在諸多不便。液態(tài)速凝劑雖然使用便捷，但在儲存和運輸過程中卻面臨著易沉淀分層、穩(wěn)定性差等問題，給施工帶來了不小的困擾。而粉狀速凝劑雖然便于運輸和儲存，但存在難以在混凝土中均勻分散的問題，從而影響速凝效果的發(fā)揮，使得混凝土的凝結(jié)時間和強度發(fā)展難以達到預期。
4、因此，針對上述問題，研發(fā)一種低堿無氯且溶解性良好的粉狀速凝劑母料顯得尤為重要。這種速凝劑
5、以上
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內(nèi)容的公開僅用于輔助理解本專利技術的專利技術構(gòu)思及技術方案，其并不必然屬于本專利申請的現(xiàn)有技術，在沒有明確的證據(jù)表明上述內(nèi)容在本專利申請的申請日已經(jīng)公開的情況下，上述
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不應當用于評價本申請的新穎性和創(chuàng)造性。
技術實現(xiàn)思路
0、
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術目的在于提出一種低堿無氯粉狀母料可溶速凝劑及其制備工藝，以解決上述現(xiàn)有技術存在的技術問題。
2、為此，本專利技術采用以下技術方案：
3、一種低堿無氯粉狀母料可溶速凝劑，包括以下質(zhì)量百分比的原料制成：
4、鋁酸鈉2％-5％、硫酸鋁23％-35％、氫氧化鋁5％-10％、硅溶膠5％-10％、三乙醇胺0.5％-1.5％、硼砂3％-8％、增稠劑0.5％-2％、分散劑1％-3％、ph調(diào)節(jié)劑1.6％-1.8％、絡合劑1.5％-2.0％、余量為水。
5、進一步地，低堿無氯粉狀母料可溶速凝劑，包括以下質(zhì)量百分比的原料制成：
6、鋁酸鈉3％、硫酸鋁27％、氫氧化鋁7.2％、硅溶膠7.5％、三乙醇胺1.2％、硼砂5.5％、增稠劑1.2％、分散劑1.8％、ph調(diào)節(jié)劑1.7％、絡合劑1.8％、余量為水。
7、進一步地，所述增稠劑為羥丙基甲基纖維素。
8、進一步地，所述分散劑為胺基改性木質(zhì)素、聚丙烯酸銨中的一種或多種。
9、進一步地，所述ph調(diào)節(jié)劑為檸檬酸、酒石酸中的一種或多種。
10、進一步地，所述絡合劑由n-甲基-2-丙烯酰胺、環(huán)己基甲基二甲氧基硅烷、β-氨基乙磺酸、過氧化環(huán)己酮、胡蘿卜素和水混合反應制成。
11、本專利技術所述的速凝劑原料成分設計原理如下：
12、鋁酸鈉：鋁酸鈉在水溶液中能電離出鋁離子al3+，鋁離子能夠參與水泥的水化反應，加速礦物成分的水化過程，促使水化產(chǎn)物迅速形成和結(jié)晶，從而縮短混凝土的凝結(jié)時間。同時，鋁酸鈉、硫酸鋁與其他原料協(xié)同作用，共同促進混凝土的凝結(jié)硬化，提高早期強度。
13、氫氧化鋁：氫氧化鋁在速凝劑體系中具有獨特的作用。在常溫下，它具有一定的化學穩(wěn)定性，但在水泥水化產(chǎn)生的堿性環(huán)境以及與其他原料相互作用的條件下，氫氧化鋁會逐漸發(fā)生反應。它可以分解釋放出鋁離子al3+，這些鋁離子能夠參與水泥的水化反應過程。與直接使用鋁酸鈉、硫酸鋁提供鋁離子不同，氫氧化鋁釋放鋁離子的速度相對較慢且較為持續(xù)。在混凝土凝結(jié)的初期，它可以補充因其他快速反應消耗的鋁離子，使水泥水化反應在較長時間內(nèi)保持一定的活性，有助于優(yōu)化混凝土的凝結(jié)過程，使凝結(jié)更加均勻，減少因鋁離子濃度突變可能導致的混凝土結(jié)構(gòu)不均勻問題。氫氧化鋁在反應過程中還與其他成分發(fā)生協(xié)同反應，共同影響水泥水化產(chǎn)物的形成和結(jié)構(gòu)。它可以與硫酸根離子等結(jié)合，在一定程度上改變鈣礬石等產(chǎn)物的生成速率和結(jié)晶形態(tài)，從而影響混凝土的早期強度發(fā)展和微觀結(jié)構(gòu)。通過這種方式，氫氧化鋁有助于提高混凝土的早期強度，并且對后期強度的持續(xù)增長也有積極作用，使混凝土在較長時間內(nèi)保持較好的力學性能。
14、硅溶膠：硅溶膠起到促進早期強度發(fā)展的作用，硅溶膠主要成分是二氧化硅，它能與體系中的堿性物質(zhì)反應，生成具有膠凝性的硅酸鈣等物質(zhì)，增強速凝劑的凝結(jié)效果。二氧化硅與體系中的堿性物質(zhì)發(fā)生化學反應，生成具有膠凝性的硅酸鈣(casio3)等物質(zhì)。還可與水泥中的鈣離子反應，生成水化硅酸鈣(c-s-h)凝膠，這種凝膠不僅能填充混凝土內(nèi)部孔隙，提高混凝土的密實度，還能增強水泥石與骨料之間的粘結(jié)力，從而顯著提高混凝土的早期強度，使其在短時間內(nèi)達到一定的承載能力，滿足噴射混凝土快速施工和早期支護的要求。
15、三乙醇胺：三乙醇胺分子中含有氨基和羥基等活性基團，這些活性基團在水泥水化過程中發(fā)揮著關鍵作用。它們能夠吸附在水泥顆粒表面，降低水泥顆粒的表面能，進而促進水泥礦物成分的溶解，推動水化反應的進行。在水泥的眾多礦物成分中，三乙醇胺對鋁酸三鈣的水化反應影響顯著。它可以加速鋁酸三鈣的水化反應，促使生成更多的水化鋁酸鈣晶體，為水泥水化體系的快速發(fā)展提供助力。同時，鋁離子與三乙醇胺形成的絡合物，能夠改變鋁酸三鈣的水化反應路徑，降低反應活化能，使得鋁酸三鈣的水化反應速率大幅加快。不僅如此，硅酸根離子與三乙醇胺之間還存在協(xié)同作用，這種協(xié)同作用能夠促進水化硅酸鈣(c-s-h)凝膠的生成。而且，三乙醇胺在較低摻量下，就能有效地縮短混凝土的凝結(jié)時間，顯著提高其早期強度。
16、硼砂：硼砂在水溶液中水解產(chǎn)生硼酸根離子，這些離子可以與水泥水化產(chǎn)物中的鈣離子等發(fā)生反應，改變水泥水化產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和形態(tài)，形成更加致密和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，促進混凝土早期凝結(jié)。同時，硼砂本身屬于低堿物質(zhì)，符合速凝劑低堿無氯的設計要求，不會引入過多的堿金屬離子，避免堿-集料反應的發(fā)生。
17、增稠劑：增稠劑起到防止沉淀分層的作用，羥丙基甲基纖維素(hpmc)作為增稠劑具有良好的水溶性和增稠性能。在母料復配成速凝劑溶液后，它們能夠增加溶液的粘度，形成一種穩(wěn)定的膠體結(jié)構(gòu)，確保速凝劑各成分均勻分散。這不僅有利于速凝劑的儲存穩(wěn)定性，而且在使用時能保證速凝劑均勻地分散在混凝土中，使速凝效果一致，提高混凝土質(zhì)量的均勻性本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
1.一種低堿無氯粉狀母料可溶速凝劑，其特征在于，包括以下質(zhì)量百分比的原料制成：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低堿無氯粉狀母料可溶速凝劑，其特征在于，包括以下質(zhì)量百分比的原料制成：
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種低堿無氯粉狀母料可溶速凝劑，其特征在于，增稠劑為羥丙基甲基纖維素。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種低堿無氯粉狀母料可溶速凝劑，其特征在于，分散劑為胺基改性木質(zhì)素、聚丙烯酸銨中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種低堿無氯粉狀母料可溶速凝劑，其特征在于，pH調(diào)節(jié)劑為檸檬酸、酒石酸中的一種或多種。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的低堿無氯粉狀母料可溶速凝劑的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低堿無氯粉狀母料可溶速凝劑的制備工藝，其特征在于，步驟(1)中攪拌速率為500-600r/min，同時加熱反應釜至40-60℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低堿無氯粉狀母料可溶速凝劑的制備工藝，其特征在于，步驟(3)所述升溫為升溫至75-80℃。
9.根據(jù)權(quán)
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低堿無氯粉狀母料可溶速凝劑的制備工藝，其特征在于，步驟(4)中研磨裝置研磨精度設置為粒度為80-200目。
...【技術特征摘要】
1.一種低堿無氯粉狀母料可溶速凝劑，其特征在于，包括以下質(zhì)量百分比的原料制成：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低堿無氯粉狀母料可溶速凝劑，其特征在于，包括以下質(zhì)量百分比的原料制成：
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種低堿無氯粉狀母料可溶速凝劑，其特征在于，增稠劑為羥丙基甲基纖維素。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種低堿無氯粉狀母料可溶速凝劑，其特征在于，分散劑為胺基改性木質(zhì)素、聚丙烯酸銨中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種低堿無氯粉狀母料可溶速凝劑，其特征在于，ph調(diào)節(jié)劑為檸檬酸、酒石酸中的一種或多種。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的低堿無氯粉狀母...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：周武，周密，陳霖，周祥政，
申請(專利權(quán))人：廣西科達新材料集團有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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