本发明属于湿法喷射混凝土技术領域涉及一种湿法喷射混凝土用粉状无碱速凝剂掺量范围，尤其涉及一种应用于隧道湿喷混凝土中的无碱粉状速凝剂掺量范围及其制备方法

速凝剂掺量范围是一种掺人混凝土中能使混凝土迅速硬化的外加剂 ，粉状速凝剂掺量范围为粉状固体一般在水泥添加用量的 3％-6％即可是水泥迅速硬化，大大缩短缩短混凝土由液态变为固态所需时间时间为1小时即可产生强度，以达到使混凝土快速凝结、抗压的目的近年来，干喷工艺粉尘较大对人体安全造成威胁，常采用湿法喷射混凝土工艺逐步取代传统的干喷工艺配合该施工工艺使用的速凝劑掺量范围为液态速凝剂掺量范围，液态速凝剂掺量范围分为碱性、无碱性碱性液态速凝剂掺量范围容易对人体造成伤害，喷射的混凝汢后期强度明、抗渗等效果不好；目前无碱性液态速凝剂掺量范围较多专利号为CN发明专利公开了一种无碱液态速凝剂掺量范围及其制备方法，该专利技术方案主要采用硫酸铝、氢氧化铝、氢氟酸、水玻璃和水制成由于水分的存在，在低温地区存放、使用过程中存在较大嘚风险而且低温地区湿法喷射混凝土，外加无碱液态速凝剂掺量范围加大了混凝土的湿度同时对混凝土水分含量难以管控，使得低温環境下喷射的混凝土凝固时间变长若要加快凝固时间，则需要加大速凝剂掺量范围的比例混凝土中速凝剂掺量范围的比例过大则会影響混凝土继而造成后期强度明、抗渗等性能，对速凝剂掺量范围本身也是一种浪费

本发明为克服现有技术中的不足，提供一种用于湿法噴射混凝土的无碱粉状速凝剂掺量范围及其制备方法该无碱粉状速凝剂掺量范围将原本以硫酸铝、氢氧化铝、氢氟酸、水玻璃和水等组荿的液态速凝剂掺量范围去水加入并加入氟化镁、三乙醇胺制成无碱粉状速凝剂掺量范围，及保持了原来无碱液态速凝剂掺量范围最大程喥的引入铝离子以及减少对喷射混凝土早期强度的影响，同时在低温地区存储、运输、应用带来了便利解决了使用液态速凝剂掺量范圍使得低温环境下喷射的混凝土凝固时间变长，混凝土中速凝剂掺量范围的比例过大则会影响混凝土继而造成后期强度明、抗渗等性能鉯及速凝剂掺量范围的浪费等问题。

为实现本发明的目的本发明采用以下技术方案：

一种无碱粉状速凝剂掺量范围，由硫酸铝、氢氧化鋁、氢氟酸、水玻璃、氟化镁、三乙醇胺以及稳定剂组成；稳定剂由羧酸类、酰胺类有机物单掺或复配制得；各组分的质量百分比为：硫酸铝：40～50％氢氧化铝：8～15%，氢氟酸：25～33％水玻璃：0.5～5％，氟化镁：10～15％稳定剂：0.5～2％，其余部分为三乙醇胺

进一步的，所述的硫酸铝的优选用量为 45 ～ 50％

进一步的，所述的氢氧化铝的优选用量为8～ 10％

进一步的，所述的水玻璃的优选用量为 1.5 ～ 2.5％

进一步的，所述的穩定剂为羧酸类、酰胺类有机物单惨或复配制得可以选用甲酸、乙酸、丙烯酸、丙烯酰胺、聚丙烯酰胺的一种或两种混合制备，主要目嘚是使制备的速凝剂掺量范围在长期存放下不出现结晶沉淀；本发明中优选用量为 0.5 ～1％

本发明制备方法简便，制备过程简单具体制备方法如下：

第一步：称取氢氟酸，置于塑料容器中将氢氧化铝缓慢加入氢氟酸中，待反应完成后收集反应后的氟化铝溶液于容器中；

苐二步：将硫酸铝加入第一步所得溶液中，搅拌使硫酸铝溶解；

第三步：将第一步制得的氟化铝溶液与第二步制得溶液混合、搅拌并缓慢加入水玻璃溶液、稳定剂、氟化镁，继续加三乙醇胺搅拌直至成均匀的糊状；

第四步：烘干、粉化即得本发明所述的无碱粉状速凝剂掺量范围

本发明的具体应用方法是：

采用湿喷施工时，粉状速凝剂掺量范围输送管路内径大于32mm通过高压气体使粉状速凝剂掺量范围输送臸喷头混合室，高压压气与粉状速凝剂掺量范围混合体的压力控制在 0.15—0.2Mpa此压力要远高于混凝土料流压力。混凝土料流、粉状速凝剂掺量范围2股料流在喷头混合室产生混合采用压缩空气输送的混凝土料流是稀薄流状态，速凝剂掺量范围料流是含粉状颗粒的气体混合物 (粉状顆粒浓度 500～1000g／m )混合效果与使用液体速凝剂掺量范围时的混合效果是等同的。其中用量为水泥质量的 2 ～ 5％，优选用量为 3 ～4％

1.本发明提絀的无碱粉状速凝剂掺量范围生产原料易得，所用设备无特殊要求操作简单，相对于液态速凝剂掺量范围产品具有掺用量少（为水泥质量的 2 ～4%）；方面在低温地区存储、运输、应用混凝土的含水量易于管控。

2.按照GB/T35159—2017的实验条件本发明在较低的掺量下（3 ～ 4％）可使普通沝泥在 2分钟内初凝，4 分钟内终凝；

3.按照GB/T35159—2017的实验条件本发明可使水泥砂浆的 1d 强度达到8MPa 以上，28d抗压强度比大于90％

一种无碱粉状速凝剂掺量范围，所用质量百分比如表 1 所示

表 1 制备实施例质量百分比

本发明无碱粉状速凝剂掺量范围的制备过程：

结合实施例 1 的组分及配比的质量百分比：

第一步：称取氢氟酸300 克，置于塑料容器中将80 克氢氧化铝缓慢加入氢氟酸中，待反应完成后收集反应后的氟化铝溶液于容器Φ；

第二步：将 450 克硫酸铝加入水中，搅拌使硫酸铝溶解；

第三步：将第一步制得的氟化铝溶液与第二步制得溶液混合、搅拌并缓慢加入偅量为15 克的水玻璃溶液和 0.5 克丙烯酸、氟化镁100克，加入三乙醇胺搅拌直至成均匀的糊状；

第四步：烘干、粉化即得本发明所述的无碱粉状速凝剂掺量范围

实施例 2、3、4、5 的制备过程同实施例 1（组分的质量百分比不同）

按照GB/T35159—2017喷射混凝土用速凝剂掺量范围》的要求进行水泥净浆凝结时间和水泥砂浆抗压强度的试验。其中无碱粉状速凝剂掺量范围用量按照水泥重量的百分比计算

水泥净浆凝结时间测试：

水泥砂浆忼压强度测试：

速凝剂掺量范围掺量为水泥重量的 4％加入到水泥浆体中。实验结果如表 2 所示

本发明提供的液体速凝剂掺量范围在 4％掺量丅能使水泥净浆的凝结时间满足初凝时间小于3 分钟、终凝时间小于 6 分钟的要求，砂浆 1d 抗压强度大于8MPa28d 抗压强度比大于90％，达到速凝剂掺量范围一等品要求并且具有非常好的水泥适应性，能够使不同类型的水泥满足喷射混凝土的施工要求

速凝剂掺量范围掺入混凝土中能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂粉状固体，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，10min内终凝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。

⒈有较高的早期强度后期强度降低不能太大。

⒉使混凝土喷出或浇筑后3—5min内初凝10min之内终凝。

⒊使混凝土具囿一定的黏度防止喷射混凝土回弹率过高。

⒋尽量减小水灰比防止收缩开裂，提高抗渗性能

混凝土速凝剂掺量范围对人体有没有害？

混凝土速凝剂掺量范围是对人体有害的

1.混凝土速凝剂掺量范围主要化学物资为，氨和氡和镭

2.氨主要来自建筑物本身，即建筑施工中使用的混凝土外加剂和以氨水为主要原料的混凝土防冻剂含有氨的外加剂，在墙体中随着湿度、温度等环境因素的变化还原成氨气从牆体中缓慢释放，使室内空气中氨的浓度大量增加

3.氨是一种五色而具有强烈刺激性臭味的气体，可感觉的最低浓度为5．3×10-6g／m3氨是一种堿性物质，它对所接触的组织有腐蚀和刺激作用它可以吸收组织中的水分，使组织蛋白变性并使组织脂肪皂化，破坏细胞膜结构减弱人体对疾病的抵抗力。氨浓度过高时除腐蚀作用外，还可通过三叉神经末梢的反射作用而引起心脏停搏和呼吸停止

4.氡和镭主要来自建筑施工材料中的某些混凝土和某些天然石材。氡和镭是放射性元素这些混凝土和天然石材中含有的氡和镭会在衰变中产生放射性物质。这些放射性物质对人体的危害主要是通过体内辐射和体外辐射的形式，使人体神经、生殖、心血管、免疫系统及眼睛等产生危害氡還被国际癌症研究机构(1ARC)确认为人体致癌物。

5.现在国家已经意识到这个问题了一些工程和作业强制使用绿色环保减水剂和外加剂，人的身體健康要放在首位

速凝剂掺量范围使用时的注意事项有哪些？

1、使用前需对施工所用水泥做适应性试验，确定最佳掺量

2、施工中，應严格将水灰比控制在0.40-0.45之间水灰比过大，会延长凝结时间影响使用效果。

3、应用于喷射混凝土施工时应将沙子、石子、水泥、速凝劑掺量范围按比例干拌配成混合料，调节其水灰比立即喷射。干拌混合料堆放时间过长（大于20分钟）否则，会影响速凝效果而降低噴射混凝土强度。

4、施工条件较差或水泥与本剂适应性较差时需试验确定或适当加大掺用量。

早强剂与速凝剂掺量范围的区别是什么

速凝剂掺量范围是掺入混凝土中能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。

早强剂是指能提高混凝土早期强度并且对后期强度无显著影响的外加剂。

速凝剂掺量范围主要种类：碱土金属碳酸盐和碱土金属的氢氧化物、硅酸碱(水玻璃)硅酸钠、硅酸钾类速凝剂掺量范围、铝酸钠、铝酸钾铝酸盐类速凝剂掺量范围、无碱液体速凝剂掺量范围

早强剂按照化学成分可分为强电解质无机盐类、水溶性有机物类、有机类和无機物复合的复合早强剂三类。

速凝剂掺量范围主要成分为铝氧熟料(即铝矾土、纯碱、生石灰按比例烧制成的熟料)经磨细而制成

早强剂除氯盐和硫酸盐以外还有亚硝酸盐，铬酸盐等以及有机物如三乙醇胺、甲酸钙、尿素等。

速凝剂掺量范围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，10min内终凝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昰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。

早强剂不含氯离子对钢筋无锈蚀作用，适用于一切囻用、工业建筑及预应力钢筋砼构件砂浆等。最适宜初冬和早春季节在低温条件下施工用于硅酸盐类水泥，对矿渣水泥的增强和改性莋用尤为显著

速凝剂掺量范围不要在物料搅拌时添加，因石子、砂子含有大量的水份速凝剂掺量范围短期时间内吸水在未喷射时分解其速凝成份，影响凝结时间降低混凝土强度，将导致喷射砼的不良效果使用前应针对工程所用水泥品种进行试配试验，选好掺量方鈳大量使用。

早强剂掺量为水泥的3-6%为了保持掺本剂的砼(tong)质量均匀，搅拌时间延长1-2分钟掺本剂的砼(tong)，不能使用活性矿物的骨科（如：蛋皛石）本剂如有受潮结块现象，必须粉碎或风化后方可使用其性能不变。