配方高寒地区用喷射混凝土无碱液体速剂
原料配比
原料
配比(质量份)
1#
2#
3#
4#
硫酸铝
40
45
50
60
氟化铝
6
6
8
10
碱化剂
氢氧化锂
4
5
—
—
氢氧化镁
—
—
3
2
速凝剂防冻组分
三乙烯四胺
5
7
4
—
四乙烯五胺
—
—
—
8
混凝土防冻组分
甲醇
5
6
4
4
酸调节剂
草酸
3
3
4
4
混凝土引气组分
偶氮二甲酰胺
0.05
0.05
0.06
0.01
水
36.95
27.95
26.94
14.99
制备方法
(1)按重量配比称取原料,将碱化剂和水加入反应釜中,保持反应温度为80℃,保持搅拌;
(2)待碱化剂分散均匀后,将硫酸铝、氟化铝、速凝剂防冻组分加入反应釜中,保持反应温度80摄氏度,搅拌1h;
(3)停止加热,待反应釜内温度降低至40℃,加入混凝土防冻组分,搅拌10min;
(4)加入酸调节剂,将速凝剂pH值调节至3~4,然后加入混凝土引气组分,搅拌10min;既得所述一种高寒地区用喷射混凝土无碱液体速凝剂。
原料配伍
所述硫酸铝为工业级十八水合硫酸铝,Al2O3含量大于15%。
所述氟化铝为工业级氟化铝。
所述的碱化剂为氢氧化镁,氢氧化锂中的一种。
所述的速凝剂防冻组分为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或组合。
所述的混凝土防冻组分为甲醇。
所述的酸调节剂为草酸、乳酸、氢氟酸中的一种。
所述的混凝土引气组分为偶氮二甲酰胺。
产品应用本品主要是一种高寒地区用喷射混凝土无碱液体速凝剂。
产品特性
(1)本品将二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺这一类的有机胺链作为稳定剂兼防冻剂,直接合成防冻型无碱速凝剂,工艺更简单,防冻效果也显著,原材料不含钠钾,为真正意义上的无碱速凝剂。二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺这一类的有机胺链,相同的分子量情况下具有更多的N原子作为配体络合聚铝,再加上其链状结构,为聚合硫酸铝无碱速凝剂提供了更稳定的抗冻性能,在-20℃下保温30d仍具有稳定的液态性质,可以进行施工操作。
(2)本品将在速凝剂中加入少量甲醇,通过速凝剂将甲醇引入混凝土中,降低了喷射混凝土液相的冰点,使混凝土在负温条件下强度仍可缓慢增长。针对高寒地区喷射混凝土的抗冻融性能,目前公开的所有低温型,防冻型速凝剂都没有涉及这个问题。对于普通混凝土,提高其抗冻融性能的主要手段是在混凝土中加入某些表面活性剂作为引气剂,在搅拌的过程中,往混凝土中引入大量微小的气泡。通过这些气泡减缓冻胀应力,从而防止混凝土冻胀破坏。但是由于喷射混凝土特殊的是施工工艺,新拌混凝土经过高压喷枪喷向受喷面,传统引气剂产生的微小气泡会被高压喷枪破坏,使得引气剂的作用发挥不出来。本品采用偶氮二甲酰胺作为引气剂添加至速凝剂中,通过速凝剂进入喷射混凝土。偶氮二甲酰胺在速凝剂的酸性条件下能稳定存在,当其通过速凝剂进入喷射混凝土后,所处环境变为碱性环境,偶氮二甲酰胺在碱性环境下会放出氮气,在合适的掺量下,其发气速率与混凝土硬化速率匹配,就可以在混凝土中形成形成大量微小气孔,从而提高喷射混凝土的抗冻融性能。
(3)本品在-20℃环境下仍能稳定储存、使用,在-20℃条件下的使用掺量比20℃时多2%。该速凝剂也可以降低喷射混凝土内部液相冰点,使混凝土在负温下强度仍能缓慢增长。另外,该速凝剂的引气作用可以明显改善喷射混凝土的抗冻融性能。
参考文献中国专利公告CN-201911107849.8