CN111892328A - 一种建筑施工用高效速凝剂及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑施工用高效速凝剂及其制备工艺，涉及速凝剂技术领域，所述速凝剂按重量份包括以下组分：铝矾土25～45份、铝酸钠15～25份、改性氧化钙10～20份、聚丙烯酰胺6～10份、氟硅酸盐3～7份、聚氨酯1～5份、高效减水剂0.2～0.6份、稳定剂0.1～0.5份、促凝剂0.1～0.3份和去离子水20～40份。本发明高效速凝剂产品通过添加的铝矾土、铝酸钠、改性氧化钙、高效减水剂等不同原料的相互配合，使得该速凝剂速凝效果较好，能够缩短混凝土凝结时间，提高混凝土抗压强度，同时，能够降低用水量，减少回弹和塌落，对混凝土性能有显著的改善作用，且本发明工艺流程简单，操作方便，生产周期较短，成本较低，适宜大规模生产。

Description

一种建筑施工用高效速凝剂及其制备工艺

技术领域

本发明涉及速凝剂技术领域，具体是一种建筑施工用高效速凝剂及其制备工艺。

背景技术

速凝剂是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。

但是，目前市场上的混凝土速凝剂使用过程中混凝土速凝效果较差，凝结时间较长，抗压强度较低，回弹及塌落度较高，且其制备工艺复杂，耗时较长，制备过程中需要耗费较多水分，生产成本较高。因此，本领域技术人员提供了一种建筑施工用高效速凝剂及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种建筑施工用高效速凝剂及其制备工艺，本发明通过添加的铝矾土、铝酸钠、改性氧化钙、高效减水剂等不同原料的相互配合，使得该速凝剂速凝效果较好，能够缩短混凝土凝结时间，提高混凝土抗压强度，同时，能够降低用水量，减少回弹和塌落，对混凝土性能有显著的改善作用，且本发明工艺流程简单，操作方便，生产周期较短，成本较低，安全环保，适宜大规模生产，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种建筑施工用高效速凝剂，所述速凝剂按重量份包括以下组分：铝矾土25～45份、铝酸钠15～25份、改性氧化钙10～20份、聚丙烯酰胺6～10份、氟硅酸盐3～7份、聚氨酯1～5份、高效减水剂0.2～0.6份、稳定剂0.1～0.5份、促凝剂0.1～0.3份和去离子水20～40份。

作为本发明进一步的方案：所述速凝剂按重量份包括以下组分：铝矾土35份、铝酸钠20份、改性氧化钙15份、聚丙烯酰胺8份、氟硅酸盐5份、聚氨酯3份、高效减水剂0.4份、稳定剂0.3份、促凝剂0.2份和去离子水30份。

作为本发明再进一步的方案：所述改性氧化钙采用以下步骤制备而成：

S11：首先，将氧化钙分散于乙醇中，浸泡10～30min后置于水浴中，加热升温至60～80℃；

S12：然后，依次加入硬脂酸和聚乙烯醇搅拌混合，搅拌均匀后冷却至室温，再加入羧甲基纤维素搅拌混合；

S13：最后，加入纳米氧化镁超声15～30min，再进行浓缩、干燥，得到改性氧化钙。

作为本发明再进一步的方案：所述高效减水剂由以下组分组成：浓硫酸、氢氧化钠、木钙、聚乙二醇单甲醚、丙二醇、发泡剂、消泡剂和去离子水。

作为本发明再进一步的方案：所述稳定剂为乙二醇、丙三醇、二乙醇胺或三乙醇胺中的任意一种。

作为本发明再进一步的方案：所述促凝剂为硫酸钠、硫酸亚铁、硫酸钙、硫酸镁中的任意一种。

一种建筑施工用高效速凝剂的制备工艺，所述速凝剂的具体制备工艺包括以下步骤：

S21原料制备：按重量份配比要求称取所需原料铝矾土、铝酸钠、改性氧化钙、聚丙烯酰胺、氟硅酸盐、聚氨酯、高效减水剂、稳定剂、促凝剂和去离子水，备用；

S22加热混合：先将去离子水加水升温至60～80℃，保温并开始搅拌，依次加入铝矾土、铝酸钠、改性氧化钙，搅拌均匀后，再加入稳定剂，混合均匀后，升温至80～90℃，反应1～2h，得到混合液；

S23乳化：向上述混合液中依次加入聚丙烯酰胺、氟硅酸盐、聚氨酯，边加入边搅拌，搅拌均匀后，再加入高效减水剂和促凝剂，混合搅拌后进行乳化分散，得到乳化液；

S24冷却：将上述乳化液搅拌冷却至常温，得到该速凝剂成品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明公开了一种建筑施工用高效速凝剂及其制备工艺，本发明高效速凝剂产品通过添加的铝矾土、铝酸钠、改性氧化钙、高效减水剂等不同原料的相互配合，使得该速凝剂速凝效果较好，能够缩短混凝土凝结时间，提高混凝土抗压强度，同时，能够降低用水量，减少回弹和塌落，对混凝土性能有显著的改善作用，且本发明工艺流程简单，操作方便，生产周期较短，成本较低，安全环保，适宜大规模生产。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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。

本发明实施例中，

实施例1

一种建筑施工用高效速凝剂，该速凝剂按重量份包括以下组分：铝矾土25份、铝酸钠15份、改性氧化钙10份、聚丙烯酰胺6份、氟硅酸盐3份、聚氨酯1份、高效减水剂0.2份、稳定剂0.1份、促凝剂0.1份和去离子水20份。

进一步的，改性氧化钙采用以下步骤制备而成：

S11：首先，将氧化钙分散于乙醇中，浸泡10min后置于水浴中，加热升温至60℃；

S12：然后，依次加入硬脂酸和聚乙烯醇搅拌混合，搅拌均匀后冷却至室温，再加入羧甲基纤维素搅拌混合；

S13：最后，加入纳米氧化镁超声15min，再进行浓缩、干燥，得到改性氧化钙。

再进一步的，高效减水剂由以下组分组成：浓硫酸、氢氧化钠、木钙、聚乙二醇单甲醚、丙二醇、发泡剂、消泡剂和去离子水。

再进一步的，稳定剂为乙二醇。

再进一步的，促凝剂为硫酸钠。

一种建筑施工用高效速凝剂的制备工艺，速凝剂的具体制备工艺包括以下步骤：

S21原料制备：按重量份配比要求称取所需原料铝矾土、铝酸钠、改性氧化钙、聚丙烯酰胺、氟硅酸盐、聚氨酯、高效减水剂、稳定剂、促凝剂和去离子水，备用；

S22加热混合：先将去离子水加水升温至60℃，保温并开始搅拌，依次加入铝矾土、铝酸钠、改性氧化钙，搅拌均匀后，再加入稳定剂，混合均匀后，升温至80℃，反应1h，得到混合液；

S23乳化：向上述混合液中依次加入聚丙烯酰胺、氟硅酸盐、聚氨酯，边加入边搅拌，搅拌均匀后，再加入高效减水剂和促凝剂，混合搅拌后进行乳化分散，得到乳化液；

S24冷却：将上述乳化液搅拌冷却至常温，得到该速凝剂成品。

实施例2

一种建筑施工用高效速凝剂，该速凝剂按重量份包括以下组分：铝矾土45份、铝酸钠25份、改性氧化钙20份、聚丙烯酰胺10份、氟硅酸盐7份、聚氨酯5份、高效减水剂0.6份、稳定剂0.5份、促凝剂0.3份和去离子水40份。

进一步的，改性氧化钙采用以下步骤制备而成：

S11：首先，将氧化钙分散于乙醇中，浸泡30min后置于水浴中，加热升温至80℃；

S12：然后，依次加入硬脂酸和聚乙烯醇搅拌混合，搅拌均匀后冷却至室温，再加入羧甲基纤维素搅拌混合；

S13：最后，加入纳米氧化镁超声30min，再进行浓缩、干燥，得到改性氧化钙。

再进一步的，高效减水剂由以下组分组成：浓硫酸、氢氧化钠、木钙、聚乙二醇单甲醚、丙二醇、发泡剂、消泡剂和去离子水。

再进一步的，稳定剂为丙三醇。

再进一步的，促凝剂为硫酸亚铁。

一种建筑施工用高效速凝剂的制备工艺，速凝剂的具体制备工艺包括以下步骤：

S21原料制备：按重量份配比要求称取所需原料铝矾土、铝酸钠、改性氧化钙、聚丙烯酰胺、氟硅酸盐、聚氨酯、高效减水剂、稳定剂、促凝剂和去离子水，备用；

S22加热混合：先将去离子水加水升温至80℃，保温并开始搅拌，依次加入铝矾土、铝酸钠、改性氧化钙，搅拌均匀后，再加入稳定剂，混合均匀后，升温至90℃，反应2h，得到混合液；

S23乳化：向上述混合液中依次加入聚丙烯酰胺、氟硅酸盐、聚氨酯，边加入边搅拌，搅拌均匀后，再加入高效减水剂和促凝剂，混合搅拌后进行乳化分散，得到乳化液；

S24冷却：将上述乳化液搅拌冷却至常温，得到该速凝剂成品。

实施例3

一种建筑施工用高效速凝剂，该速凝剂按重量份包括以下组分：铝矾土35份、铝酸钠20份、改性氧化钙15份、聚丙烯酰胺8份、氟硅酸盐5份、聚氨酯3份、高效减水剂0.4份、稳定剂0.3份、促凝剂0.2份和去离子水30份。

进一步的，改性氧化钙采用以下步骤制备而成：

S11：首先，将氧化钙分散于乙醇中，浸泡20min后置于水浴中，加热升温至70℃；

S12：然后，依次加入硬脂酸和聚乙烯醇搅拌混合，搅拌均匀后冷却至室温，再加入羧甲基纤维素搅拌混合；

S13：最后，加入纳米氧化镁超声22min，再进行浓缩、干燥，得到改性氧化钙。

再进一步的，高效减水剂由以下组分组成：浓硫酸、氢氧化钠、木钙、聚乙二醇单甲醚、丙二醇、发泡剂、消泡剂和去离子水。

再进一步的，稳定剂为三乙醇胺。

再进一步的，促凝剂为硫酸镁。

一种建筑施工用高效速凝剂的制备工艺，速凝剂的具体制备工艺包括以下步骤：

S21原料制备：按重量份配比要求称取所需原料铝矾土、铝酸钠、改性氧化钙、聚丙烯酰胺、氟硅酸盐、聚氨酯、高效减水剂、稳定剂、促凝剂和去离子水，备用；

S22加热混合：先将去离子水加水升温至70℃，保温并开始搅拌，依次加入铝矾土、铝酸钠、改性氧化钙，搅拌均匀后，再加入稳定剂，混合均匀后，升温至85℃，反应1.5h，得到混合液；

S23乳化：向上述混合液中依次加入聚丙烯酰胺、氟硅酸盐、聚氨酯，边加入边搅拌，搅拌均匀后，再加入高效减水剂和促凝剂，混合搅拌后进行乳化分散，得到乳化液；

S24冷却：将上述乳化液搅拌冷却至常温，得到该速凝剂成品。

对比例1

选用现有市面销售的混凝土速凝剂。

实验例

分别选用实施例1、实施例2、实施例3和对比例1中的速凝剂产品进行混凝土的性能检测，掺入量均为3%。

实验结果详见下表1。

表1 性能测试结果

由此可知，本发明实施例1、实施例2、实施例3的速凝剂产品与对比例1相比，混凝土凝结时间更短，抗压强度更高，本发明速凝剂能够显著改善混凝土的性能。

综上所述，本发明高效速凝剂产品通过添加的铝矾土、铝酸钠、改性氧化钙、高效减水剂等不同原料的相互配合，使得该速凝剂速凝效果较好，能够缩短混凝土凝结时间，提高混凝土抗压强度，同时，能够降低用水量，减少回弹和塌落，对混凝土性能有显著的改善作用，且本发明工艺流程简单，操作方便，生产周期较短，成本较低，安全环保，适宜大规模生产。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种建筑施工用高效速凝剂，其特征在于：所述速凝剂按重量份包括以下组分：铝矾土25～45份、铝酸钠15～25份、改性氧化钙10～20份、聚丙烯酰胺6～10份、氟硅酸盐3～7份、聚氨酯1～5份、高效减水剂0.2～0.6份、稳定剂0.1～0.5份、促凝剂0.1～0.3份和去离子水20～40份。

2.根据权利要求1所述的一种建筑施工用高效速凝剂，其特征在于：所述速凝剂按重量份包括以下组分：铝矾土35份、铝酸钠20份、改性氧化钙15份、聚丙烯酰胺8份、氟硅酸盐5份、聚氨酯3份、高效减水剂0.4份、稳定剂0.3份、促凝剂0.2份和去离子水30份。

3.根据权利要求1所述的一种建筑施工用高效速凝剂，其特征在于：所述改性氧化钙采用以下步骤制备而成：

S11：首先，将氧化钙分散于乙醇中，浸泡10～30min后置于水浴中，加热升温至60～80℃；

S12：然后，依次加入硬脂酸和聚乙烯醇搅拌混合，搅拌均匀后冷却至室温，再加入羧甲基纤维素搅拌混合；

S13：最后，加入纳米氧化镁超声15～30min，再进行浓缩、干燥，得到改性氧化钙。

4.根据权利要求1所述的一种建筑施工用高效速凝剂，其特征在于：所述高效减水剂由以下组分组成：浓硫酸、氢氧化钠、木钙、聚乙二醇单甲醚、丙二醇、发泡剂、消泡剂和去离子水。

5.根据权利要求1所述的一种建筑施工用高效速凝剂，其特征在于：所述稳定剂为乙二醇、丙三醇、二乙醇胺或三乙醇胺中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种建筑施工用高效速凝剂，其特征在于：所述促凝剂为硫酸钠、硫酸亚铁、硫酸钙、硫酸镁中的任意一种。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的一种建筑施工用高效速凝剂的制备工艺，其特征在于：所述速凝剂的具体制备工艺包括以下步骤：

S21原料制备：按重量份配比要求称取所需原料铝矾土、铝酸钠、改性氧化钙、聚丙烯酰胺、氟硅酸盐、聚氨酯、高效减水剂、稳定剂、促凝剂和去离子水，备用；

S22加热混合：先将去离子水加水升温至60～80℃，保温并开始搅拌，依次加入铝矾土、铝酸钠、改性氧化钙，搅拌均匀后，再加入稳定剂，混合均匀后，升温至80～90℃，反应1～2h，得到混合液；

S23乳化：向上述混合液中依次加入聚丙烯酰胺、氟硅酸盐、聚氨酯，边加入边搅拌，搅拌均匀后，再加入高效减水剂和促凝剂，混合搅拌后进行乳化分散，得到乳化液；

S24冷却：将上述乳化液搅拌冷却至常温，得到该速凝剂成品。