CN115108752A - 一种高效无碱速凝剂核心母料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效无碱速凝剂核心母料的制备方法，步骤包括：步骤一：按重量份数准备原料：速凝基料10‑20份、防沉剂4‑6份、稳定剂3‑8份、增稠剂1‑5份、抗冻剂4‑10份、pH调节剂1‑1.5份和活性剂6‑8份，其中，所述活性剂选用改性坡缕石；步骤二：将上述各原料混合，然后加入到60‑70℃的水中，搅拌1‑3h，即得所述高效无碱速凝剂核心母料。本发明在速凝剂中加入改性坡缕石作为活性剂，其经过高压热水搅拌处理，改善了坡缕石吸附粘合力过强的缺陷，得到细化、分散的坡缕石，而焙烧处理可以提升坡缕石的活性，使得坡缕石整体的结合能力显著提升，有助于提高与混凝土颗粒的相容性，缩短凝结时间，同时改善混凝土凝结结构，提高混凝土强度。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土速凝剂技术领域，具体涉及一种高效无碱速凝剂核心母料的制备方法。
背景技术
速凝剂是指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。
近些年，无碱速凝剂逐渐在市面上得到应用，分液体和粉体两种形态，无碱速凝剂可以解决一些碱性速凝剂常见的问题，如：对地下施工环境的危害，碱集料反应的危害，使用过程中高PH值的危害以及对喷射混凝土后期强度的损失等。然而，目前上出现的无碱速凝剂存在与水泥相容性较差、结合效果差的问题，导致水泥凝结时间长，凝结后强度低的现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效无碱速凝剂核心母料的制备方法，其解决了现有无碱速凝剂存在的与水泥相容性较差、结合效果差的问题。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种高效无碱速凝剂核心母料的制备方法，步骤包括：
步骤一：按重量份数准备原料：速凝基料10-20份、防沉剂4-6份、稳定剂3-8份、增稠剂1-5份、抗冻剂4-10份、pH调节剂1-1.5份和活性剂6-8份，其中，所述活性剂选用改性坡缕石；
步骤二：将上述各原料混合，然后加入到60-70℃的水中，搅拌1-3h，即得所述高效无碱速凝剂核心母料。
进一步改进在于，所述改性坡缕石的制备方法为：将坡缕石与水混合，在70-85℃、0.25-0.55MPa的条件下搅拌3-8h，经分离、干燥；再将干燥后的坡缕石至于220-250℃下焙烧1-5h。
进一步改进在于，所述速凝基料选用硫酸铝、硫酸镁、硫酸铁、硫酸锌中的一种或几种。
进一步改进在于，所述稳定剂选用丙烯酸、丙烯酰胺、聚丙烯酰胺中的一种。
进一步改进在于，所述抗冻剂选用甲醇、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种。
进一步改进在于，所述防沉剂为硅酸镁铝、纳米氢氧化铝中的一种。
进一步改进在于，所述增稠剂选用羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素中的一种。
进一步改进在于，所述pH调节剂选用乙酸、乳酸、氢氟酸中的一种。
本发明的有益效果在于：本发明在速凝剂中加入改性坡缕石作为活性剂，其经过高压热水搅拌处理，改善了坡缕石吸附粘合力过强的缺陷，得到细化、分散的坡缕石，而焙烧处理可以提升坡缕石的活性，使得坡缕石整体的结合能力显著提升，有助于提高与混凝土颗粒的相容性，缩短凝结时间，同时改善混凝土凝结结构，提高混凝土强度。
具体实施方式
下面结合实施例对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
一种高效无碱速凝剂核心母料的制备方法，步骤包括：
步骤一：按重量份数准备原料：硫酸铝10份、硅酸镁铝4份、丙烯酸3份、羟丙基甲基纤维素1份、甲醇4份、乙酸1份和改性坡缕石6份，其中，改性坡缕石的制备方法为：将坡缕石与水混合，在70℃、0.25MPa的条件下搅拌3h，经分离、干燥；再将干燥后的坡缕石至于220℃下焙烧1h；
步骤二：将上述各原料混合，然后加入到60℃的水中，搅拌1h，即得所述高效无碱速凝剂核心母料。
实施例2
一种高效无碱速凝剂核心母料的制备方法，步骤包括：
步骤一：按重量份数准备原料：硫酸铝15份、纳米氢氧化铝5份、聚丙烯酰胺7份、羟乙基纤维素3份、三乙烯四胺7份、乳酸1.2份和改性坡缕石7份，其中，改性坡缕石的制备方法为：将坡缕石与水混合，在75℃、0.4MPa的条件下搅拌6h，经分离、干燥；再将干燥后的坡缕石至于240℃下焙烧3h；
步骤二：将上述各原料混合，然后加入到65℃的水中，搅拌2h，即得所述高效无碱速凝剂核心母料。
实施例3
一种高效无碱速凝剂核心母料的制备方法，步骤包括：
步骤一：按重量份数准备原料：硫酸镁20份、硅酸镁铝6份、丙烯酰胺8份、羟丙基甲基纤维素5份、四乙烯五胺10份、乙酸1.5份和改性坡缕石8份，其中，改性坡缕石的制备方法为：将坡缕石与水混合，在85℃、0.55MPa的条件下搅拌8h，经分离、干燥；再将干燥后的坡缕石至于250℃下焙烧5h；
步骤二：将上述各原料混合，然后加入到70℃的水中，搅拌3h，即得所述高效无碱速凝剂核心母料。
对比例1
一种高效无碱速凝剂核心母料的制备方法，步骤包括：
步骤一：按重量份数准备原料：硫酸镁20份、硅酸镁铝6份、丙烯酰胺8份、羟丙基甲基纤维素5份、四乙烯五胺10份、乙酸1.5份和坡缕石8份；
步骤二：将上述各原料混合，然后加入到70℃的水中，搅拌3h，即得所述高效无碱速凝剂核心母料。
对比例2
一种高效无碱速凝剂核心母料的制备方法，步骤包括：
步骤一：按重量份数准备原料：硫酸镁20份、硅酸镁铝6份、丙烯酰胺8份、羟丙基甲基纤维素5份、四乙烯五胺10份、乙酸1.5份和改性坡缕石8份，其中，改性坡缕石的制备方法为：将坡缕石与水混合，在85℃、0.55MPa的条件下搅拌8h，经分离、干燥；
步骤二：将上述各原料混合，然后加入到70℃的水中，搅拌3h，即得所述高效无碱速凝剂核心母料。
对比例3
一种高效无碱速凝剂核心母料的制备方法，步骤包括：
步骤一：按重量份数准备原料：硫酸镁20份、硅酸镁铝6份、丙烯酰胺8份、羟丙基甲基纤维素5份、四乙烯五胺10份、乙酸1.5份和改性坡缕石8份，其中，改性坡缕石的制备方法为：将坡缕石至于250℃下焙烧5h；
步骤二：将上述各原料混合，然后加入到70℃的水中，搅拌3h，即得所述高效无碱速凝剂核心母料。
将实施例1-3以及对比例1-3得到的高效无碱速凝剂核心母料，按照混凝土重量的4％和6％加入混凝土浆体中。参照中国建材行业标准JC477-2005《喷射混凝土用速凝剂》的要求进行水泥净浆凝结时间和水泥胶砂强度试验，分别测试初凝时间、终凝时间、1d强度和28d强度比(与不添加速凝剂的水泥强度相比)，测试结果如下表：
从上表结果可以看出，本发明实施例1-3在凝结时间和胶砂强度上均表现优异，而对比例1因将改性坡缕石替换为坡缕石，导致最终效果明显降低，对比例2和对比例3在改性坡缕石的步骤上进行了调整，导致最终效果也较差，相对于对比例1提升不明显。因此，针对坡缕石采用高压热水搅拌处理和焙烧处理尤为关键，缺一不可。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种高效无碱速凝剂核心母料的制备方法，其特征在于，步骤包括：
步骤一：按重量份数准备原料：速凝基料10-20份、防沉剂4-6份、稳定剂3-8份、增稠剂1-5份、抗冻剂4-10份、pH调节剂1-1.5份和活性剂6-8份，其中，所述活性剂选用改性坡缕石；
步骤二：将上述各原料混合，然后加入到60-70℃的水中，搅拌1-3h，即得所述高效无碱速凝剂核心母料。
2.根据权利要求1所述的一种高效无碱速凝剂核心母料的制备方法，其特征在于，所述改性坡缕石的制备方法为：将坡缕石与水混合，在70-85℃、0.25-0.55MPa的条件下搅拌3-8h，经分离、干燥；再将干燥后的坡缕石至于220-250℃下焙烧1-5h。
3.根据权利要求1所述的一种高效无碱速凝剂核心母料的制备方法，其特征在于，所述速凝基料选用硫酸铝、硫酸镁、硫酸铁、硫酸锌中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种高效无碱速凝剂核心母料的制备方法，其特征在于，所述稳定剂选用丙烯酸、丙烯酰胺、聚丙烯酰胺中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种高效无碱速凝剂核心母料的制备方法，其特征在于，所述抗冻剂选用甲醇、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种高效无碱速凝剂核心母料的制备方法，其特征在于，所述防沉剂为硅酸镁铝、纳米氢氧化铝中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种高效无碱速凝剂核心母料的制备方法，其特征在于，所述增稠剂选用羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种高效无碱速凝剂核心母料的制备方法，其特征在于，所述pH调节剂选用乙酸、乳酸、氢氟酸中的一种。
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