(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 108358494 A(43)申请公布日 2018.08.03
(21)申请号 201810174062.2(22)申请日 2018.03.02
(71)申请人 同济大学
地址 200092 上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人 孙振平 陈超 冀言亮 杨旭
胡匡艺 孙远送 张世杰 吴乐林 (74)专利代理机构 上海正旦专利代理有限公司
31200
代理人 张磊(51)Int.Cl.
C04B 24/12(2006.01)C04B 103/12(2006.01)
权利要求书1页 说明书2页
CN 108358494 A(54)发明名称
一种液态无碱速凝剂及其制备方法(57)摘要
本发明涉及一种液态无碱速凝剂及其制备方法，原料组成：硫酸铝45%-50%，偏铝酸钠1%-2%，氟硅酸镁2%-2.5%，三乙醇胺2.5%-3.5%，乙二胺四乙酸3%-4%，消泡剂0.1%-0.3%，水为余量；按配方所需用量称量，先将水加入反应釜中，加热至80℃-85℃，持续搅拌，每隔4min-5min依次加入硫酸铝、氟硅酸镁、三乙醇胺、乙二胺四乙酸，持续搅拌反应1h，缓慢加入偏铝酸钠，再持续搅拌30min-40min，加入消泡剂，自然冷却，调节溶液pH值，最终形成成品。利用本发明方法制备出的一种无碱、无刺激性气味、稳定性好、掺量低、回弹率低、后期强度保证率高的喷射混凝土用速凝剂，特别适用于涵洞、桥梁、井下工程等施工使用。
CN 108358494 A
权 利 要 求 书
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1.一种液态无碱速凝剂，其特征在于：原料由硫酸铝、偏铝酸钠、氟硅酸镁、三乙醇胺、乙二胺四乙酸、消泡剂和水组成；所述原料组成的质量百分比如下：
硫酸铝 45% - 50%偏铝酸钠 1% - 2%氟硅酸镁 2% - 2.5%三乙醇胺 2.5% - 3.5%乙二胺四乙酸 3% - 4%消泡剂 0.1% - 0.3%其余为水，其总质量百分比满足100%。
2.根据权利要求1所述的液态无碱速凝剂，其特征在于：各组分的质量百分比为：硫酸铝 48%偏铝酸钠 1.6%氟硅酸镁 2.4%三乙醇胺 2.8%乙二胺四乙酸 3.2%消泡剂 0.2%水 41.8%。
3.一种如权利要求1所述的液态无碱速凝剂的制备方法，其特征在于具体步骤如下：按原料配比称量，先将水加入反应釜中，加热至80℃-85℃，持续搅拌，每隔4min-5min依次加入硫酸铝、氟硅酸镁、三乙醇胺、乙二胺四乙酸，再持续搅拌反应50-70分钟，缓慢加入偏铝酸钠，再持续搅拌30min - 40min，加入消泡剂，自然冷却，加入pH调节剂，使溶液pH值在5 - 6之间，最终形成成品。
4.根据权利要求3所述的液态无碱速凝剂的制备方法，其特征在于：所述硫酸铝选用工业级原料。
5.根据权利要求3所述的液态无碱速凝剂的制备方法，其特征在于：所述的消泡剂为甘油脂肪酸酯、甘油中的一种或两种组合。
6.根据权利要求3所述的液态无碱速凝剂的制备方法，其特征在于：所述的pH调节剂为氨水。
7.根据权利要求3所述的液态无碱速凝剂的制备方法，其特征在于：所述搅拌时的速率为600r/min - 800r/min。
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CN 108358494 A
说 明 书
一种液态无碱速凝剂及其制备方法
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技术领域
[0001]本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种喷射混凝土用液态无碱速凝剂及其制备方法。
背景技术
[0002]混凝土速凝剂是能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂，速凝剂主要用于矿山井项、铁路隧道、引水涵洞、地下工程。传统的速凝剂产品以有碱、粉体为主，这类速凝剂有较强的腐蚀性，会造成混凝土碱骨料反应、钢筋锈蚀等问题，严重影响混凝土的后期强度和抗碳化耐久性，损害生产及施工人员的人体健康。[0003]要解决这些问题，就要减少或除去速凝剂中的碱性物质，因此研制液态无碱速凝剂就成了必然趋势。[0004]经检索，利用硫酸铝、偏铝酸钠、氟硅酸镁、三乙醇胺、乙二胺四乙酸等原料制备液态无碱速凝剂，在国内尚属首次。发明内容
[0005]本发明的目的是提供一种既能达到传统速凝剂的速凝效果，又能减少对人体伤害的液态无碱速凝剂及其制备方法。[0006]为了实现上述目的，本发明通过如下技术方案实现：本发明提供了一种液态无碱速凝剂，所述液态无碱速凝剂原料由硫酸铝、偏铝酸钠、氟硅酸镁、三乙醇胺、乙二胺四乙酸、消泡剂和水组成；所述原料组成的质量百分比如下：
硫酸铝 45% - 50%偏铝酸钠 1% - 2%氟硅酸镁 2% - 2.5%三乙醇胺 2.5% - 3.5%乙二胺四乙酸 3% - 4%消泡剂 0.1% - 0.3%其余为水，其总质量百分比满足100%。
[0007]通过实践证明上述液态无碱速凝剂各组分的较佳的质量百分比为：
硫酸铝 48%偏铝酸钠 1.6%氟硅酸镁 2.4%三乙醇胺 2.8%乙二胺四乙酸 3.2%消泡剂 0.2%水 41.8%。[0008]本发明提出的液态无碱速凝剂的制备方法，具体步骤如下：、
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说 明 书
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按原料配比称量，先将水加入反应釜中，加热至80℃-85℃，持续搅拌，每隔4min - 5min依次加入硫酸铝、氟硅酸镁、三乙醇胺和乙二胺四乙酸，再持续搅拌反应50－70分钟，缓慢加入偏铝酸钠，再持续搅拌30min - 40min，加入消泡剂，自然冷却，加入pH调节剂，使溶液pH值为5-6，最终形成成品。[0009]本发明中，所述硫酸铝选用工业级原料，以降低原材料成本。[0010]本发明中，所述的消泡剂为甘油脂肪酸酯、甘油中的一种或两种组合。[0011]本发明中，所述的pH调节剂为氨水。[0012]本发明中，所述搅拌时的速率为600r/min - 800r/min。[0013]本发明的有益效果在于：本发明液态无碱速凝剂为微黄色或乳白色均匀液体，密度为1.3g/cm3 - 1.4g/cm3，无碱、无刺激性气味、稳定性好、掺量低、回弹率低、后期强度保证率高，克服了传统的速凝剂腐蚀性强、后期强度损失大等缺点，并且生产工艺简单，原材料成本低，适宜大规模生产。具体实施方式
[0014]为使本发明的目的、技术方案和技术效果更加清楚，下面结合本发明具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但以下实施例不能理解为对本发明的可实施范围的限定，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的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。[0015]实施例1，一种液态无碱速凝剂按各组分的质量百分比为：硫酸铝45%，偏铝酸钠1%，氟硅酸镁2%，三乙醇胺2.5%，乙二胺四乙酸3%，消泡剂0.1%，水46.5%，各组分之和为100%。性能测试结果见表1。[0016]实施例2，一种液态无碱速凝剂按各组分的质量百分比为：硫酸铝48%，偏铝酸钠1.6%，氟硅酸镁2.4%，三乙醇胺2.8%，乙二胺四乙酸3.2%，消泡剂0.2%，水41.8%，各组分之和为100%。性能测试结果见表1。[0017]实施例3，一种液态无碱速凝剂按各组分的质量百分比为：硫酸铝50%，偏铝酸钠2%，氟硅酸镁2.5%，三乙醇胺3.5%，乙二胺四乙酸4%，消泡剂0.3%，水38%，各组分之和为100%。性能测试结果见表1。[0018]表1 实施例性能测试结果
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