(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010420547.2
(22)申请日 2020.05.18
(71)申请人 山西佳维新材料股份有限公司
地址 044299 山西省运城市万荣县解店镇
太贾村
(72)发明人 李连震 王宏维 王英维
(74)专利代理机构 北京聿宏知识产权代理有限
公司 11372
代理人 吴大建 康志梅
(51)Int.Cl.
C04B 24/38(2006.01)
C04B 28/04(2006.01)
C04B 103/12(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种低碱速凝剂及其制备方
法。该低碱速凝剂的制备原料包括：硫酸铝、偏铝
酸钠、氟硅酸镁、、三乙醇胺、稳定剂、无机
改性材料和水。制备方法包括：步骤1、硫酸铝I、
偏铝酸钠和水I进行混合，得到溶液I；步骤2、依
次将氟硅酸镁和加入至所述溶液I中，得
到溶液II；步骤3、将硫酸铝II、水II和所述溶液
II进行混合，得到溶液III；步骤4、将硫酸铝III、
三乙醇胺、稳定剂、无机改性材料和所述溶液III
进行混合。本发明的低碱速凝具有较好的低温稳
定性，在低温下依然具有较短的凝结硬化时间和
较好的强度。权利要求书1页 说明书7页CN 111662036 A 2020.09.15
C N 111662036
A
1.一种低碱速凝剂，其制备原料包括：硫酸铝、偏铝酸钠、氟硅酸镁、、三乙醇胺、稳定剂、无机改性材料和水。
2.根据权利要求1所述的低碱速凝剂，其特征在于，以低碱速凝剂的总重量为基准，硫酸铝的用量为30-40重量％，偏铝酸钠的用量为10-17重量％，氟硅酸镁的用量为10-15重量％，的用量为15-23重量％，三乙醇胺的用量为10-15重量％，稳定剂的用量为0.5-1重量％，无机改性材料的用量为5-10重量％，水的用量为8-20重量％。 3.根据权利要求1或2所述的低碱速凝剂，其特征在于，所述稳定剂选自硅酸镁、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素和EDTA中的一种或多种。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的低碱速凝剂，其特征在于，所述无机改性材料的尺寸为1-100nm。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的低碱速凝剂，其特征在于，所述无机改性材料选自绢云母、滑石粉和纳米二氧化硅的一种或多种。
6.一种低碱速凝剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将硫酸铝I、偏铝酸钠和水I进行混合，得到溶液I；
步骤2、依次将氟硅酸镁和加入至所述溶液I中，得到溶液II；
步骤3、将硫酸铝II、水II和所述溶液II进行混合，得到溶液III；
步骤4、将硫酸铝III、三乙醇胺、稳定剂、无机改性材料和所述溶液III进行混合。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，硫酸铝I、硫酸铝II和硫酸铝III的用量各自独立地为硫酸铝总量的20-40重量％，且硫酸铝总量为低碱速凝剂的总重量的30-40重量％。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，水I和水II的用量各自独立地为水总量的30-70重量％，且水总量为低碱速凝剂的总重量的8-20重量％。
9.由权利要求6-8中任意一项所述的方法制备得到的低碱速凝剂。
10.权利要求1-5和9中任意一项所述的低碱速凝剂或根据权利要求6-8中任意一项所述的方法制备的低碱速凝剂在基础工程建设中的应用。
权 利 要 求 书1/1页CN 111662036 A
一种低碱速凝剂及其制备方法和应用
技术领域
[0001]本发明涉及一种低碱速凝剂及其制备方法和应用。
背景技术
[0002]速凝剂是喷射混凝土施工中不可或缺的外加助剂，可以使混凝土快速凝结硬化，在短时间内达到一定的强度满足工程要求。目前市场上市售的速凝剂大多是有碱速凝剂，碱含量≥18重量％，低碱速凝剂的碱含量≥6重量％且小于18重量％，而有碱速凝剂在不同程度上会对环境以及人的身体健康造成影响，研究无碱或低碱速凝剂就是寻可以取而代之的碱金属新材料，因此低碱或无碱速凝剂将在市场上得到认可并被广泛应用。在冬季北方严寒地区，速凝剂的运输、施工过程中很容易结晶上冻，产生冻块，
这些冻块内部在膨胀应力的作用下使其失去了作用，混凝土强度大幅度降低。然而现有的低碱速凝剂存在低温性能差，低温稳定性差，粘度大不易于后期现场施工的问题。
发明内容
[0003]本发明针对现有的上述技术问题，提供一种低碱速凝剂及其制备方法和应用，该低碱速凝剂具有较好的低温稳定性，在低温下依然具有较短的凝结硬化时间和较好的强度。
[0004]本发明第一方面提供了一种低碱速凝剂，其制备原料包括：硫酸铝、偏铝酸钠、氟硅酸镁、、三乙醇胺、稳定剂、无机改性材料和水。
[0005]在本发明中，低碱速凝剂是指碱含量≥6重量％且小于18重量％的速凝剂。[0006]根据本发明所述的低碱速凝剂的一些实施方式，以低碱速凝剂的总重量为基准，硫酸铝的用量为30-40重量％。例如30重量％、31重量％、32重量％、33重量％、34重量％、35重量％、36重量％、37重量％、38重量％、39重量％、40重量％，以及它们之间的任意值。[0007]根据本发明所述的低碱速凝剂的一些实施方式，以低碱速凝剂的总重量为基准，偏铝酸钠的用量为10-17重量％。例如10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％，以及它们之间的任意值。 [0008]根据本发明所述的低碱速凝剂的一些实施方式，以低碱速凝剂的总重量为基准，氟硅酸镁的用量
为10-15重量％。例如10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％，以及它们之间的任意值。
[0009]根据本发明所述的低碱速凝剂的一些实施方式，以低碱速凝剂的总重量为基准，的用量为15-23重量％。例如15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％、20重量％、21重量％、22重量％、23重量％，以及它们之间的任意值。
[0010]根据本发明所述的低碱速凝剂的一些实施方式，以低碱速凝剂的总重量为基准，三乙醇胺的用量为10-15重量％。例如10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％，以及它们之间的任意值。
[0011]根据本发明所述的低碱速凝剂的一些实施方式，以低碱速凝剂的总重量为基准，
稳定剂的用量为0.5-1重量％。例如0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％、0.9重量％、1重量％，以及它们之间的任意值。
[0012]根据本发明所述的低碱速凝剂的一些实施方式，以低碱速凝剂的总重量为基准，无机改性材料的用量为5-10重量％。例如5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％，以及它们之间的任意值。
[0013]根据本发明所述的低碱速凝剂的一些实施方式，以低碱速凝剂的总重量为基准，水的用量为8-20重量％。例如8重量％、10重量％、15重量％、20重量％，以及它们之间的任意值。在本发明中，所述水可以为去离子水。
[0014]根据本发明所述的低碱速凝剂的一些实施方式，所述稳定剂选自硅酸镁、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素和EDTA(乙二胺四乙酸)中的一种或多种。
[0015]根据本发明所述的低碱速凝剂的一些实施方式，所述无机改性材料的尺寸为1-100nm。所述尺寸为筛分尺寸。
[0016]根据本发明所述的低碱速凝剂的一些实施方式，所述无机改性材料选自绢云母、滑石粉和纳米二氧化硅的一种或多种。
[0017]本发明第二方面提供了一种低碱速凝剂的制备方法，包括以下步骤：
[0018]步骤1、将硫酸铝I、偏铝酸钠和水I进行混合，得到溶液I；
[0019]步骤2、依次将氟硅酸镁和加入至所述溶液I中，得到溶液II；
[0020]步骤3、将硫酸铝II、水II和所述溶液II进行混合，得到溶液III；
[0021]步骤4、将硫酸铝III、三乙醇胺、稳定剂、无机改性材料和所述溶液III进行混合。[0022]根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，硫酸铝I、硫酸铝II和硫酸铝III的用量各自独立地为硫酸铝总量的20-40重量％，且硫酸铝总量为低碱速凝剂的总重量的30-40重量％。
[0023]根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，水I和水II的用量各自独立地为水总量的30-70重量％，且水总量为低碱速凝剂的总重量的8-20重量％。
[0024]根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，优选地，在步骤1之后且步骤2之前，该方法还包括进行搅拌，更优选地，搅拌10-20min。
[0025]根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，优选地，在步骤2之后且步骤3之前，该方法还包括进行搅拌，更优选地，搅拌20-30min。
[0026]根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，优选地，在步骤4之后，该方法还包括进行搅拌，更优选地，搅拌2-3h。
[0027]根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，以低碱速凝剂的总重量为基准，硫酸铝的用量为30-40重量％。例如30重量％、31重量％、32重量％、33重量％、34重量％、35重量％、36重量％、37重量％、38重量％、39重量％、40重量％，以及它们之间的任意值。[0028]根据本发明所述的制备方法的
一些实施方式，以低碱速凝剂的总重量为基准，偏铝酸钠的用量为10-17重量％。例如10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％，以及它们之间的任意值。
[0029]根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，以低碱速凝剂的总重量为基准，氟硅酸镁的用量为10-15重量％。例如10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％，以及它们之间的任意值。
[0030]根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，以低碱速凝剂的总重量为基准，的用量为15-23重量％。例如15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％、20重量％、21重量％、22重量％、23重量％，以及它们之间的任意值。
[0031]根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，以低碱速凝剂的总重量为基准，三乙醇胺的用量为10-15重量％。例如10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％，以及它们之间的任意值。
[0032]根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，以低碱速凝剂的总重量为基准，稳定剂的用量为0.5-1重量％。例如0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％、0.9重量％、1重量％，以及它们之间的任意值。
[0033]根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，以低碱速凝剂的总重量为基准，无机改性材料的用量为5-10重量％。例如5重量％、6重量％、7重量％、8重量％、9重量％、10重量％，以及它们之间的任意值。
[0034]根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，以低碱速凝剂的总重量为基准，水的用量为8-20重量％。例如8重量％、10重量％、15重量％、20重量％，以及它们之间的任意值。在本发明中，所述水可以为去离子水。
[0035]根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，所述稳定剂选自羟甲基纤维素、羟乙基纤维素和EDTA中的一种或多种。
[0036]根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，所述无机改性材料的尺寸为1-100nm。
[0037]根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，所述无机改性材料选自绢云母、滑石粉和纳米二氧化硅的一种或多种。
[0038]本发明第三方面提供了由上述的方法制备得到的低碱速凝剂。
[0039]本发明第四方面提供了上述的低碱速凝剂或根据上述的方法制备的低碱速凝剂在基础工程建设中的应用。
[0040]与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0041](1)相比于现有的速凝剂，本发明的速凝剂具有较低的碱含量，属于低碱速凝剂，对人体无害，且粘度小，方便现场施工。
[0042](2)相比于现有的低碱速凝剂，本发明的低碱速凝剂可以在较低的温度下(例如-15℃)具有较长时间的稳定性，且水泥凝结硬化快，前期和后期强度能够满足工程施工要求等优点。
具体实施方式
[0043]为使本发明的目的、技术方案以及优点更加容易理解，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0044]【实施例1】
[0045]步骤1、将硫酸铝I、偏铝酸钠和水I进行混合，得到溶液I，搅拌10min；
[0046]步骤2、依次将氟硅酸镁和加入至溶液I中，得到溶液II，搅拌20min；[0047]步骤3、将硫酸铝II、水II和溶液II进行混合，得到溶液III，搅拌20min；
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议