2_QCR 807-2020国铁集团技术标准《隧道喷射混凝土用液体无碱速凝剂》

(10)申请公布号 CN 102964078 A(43)申请公布日 2013.03.13C N 102964078 A*CN102964078A*(21)申请号 201210553713.1(22)申请日 2012.12.19C04B 24/12(2006.01)C04B 103/14(2006.01)(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人李春香 姜兆华(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109代理人王艳萍(54)发明名称喷射混凝土用无碱液态速凝剂(57)摘要喷射混凝土用无碱液态速凝剂，它涉及一种液态速凝剂。

本发明解决了现有的粉体速凝剂粉尘大、由于具有碱性导致后期强度降低的技术问题。

喷射混凝土用无碱液态速凝剂按照重量份数由硫酸铝、有机胺、凹凸棒、膨润土和水组成。

本发明速凝剂具有无碱的优点、无刺激性气味，不仅可以大大降低产生碱-骨料反应的可能性，而且对施工人员无身体伤害；本发明的速凝剂获得极好的强度效果，不仅使混凝土28天强度下降很少，甚至不下降，同时可获得较高的一天强度和4小时强度；本发明的速凝剂具有良好的抗低温性能，在零下15摄氏度不结晶、不凝固，仍具有良好的流动性，不堵塞喷嘴，保证了低温条件下喷射施工的正常进行。

(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 4 页1/1页1.喷射混凝土用无碱液态速凝剂，其特征在于喷射混凝土用无碱液态速凝剂按照重量份数由硫酸铝35-65份、有机胺0.2-6份、凹凸棒2-20份、膨润土1-20份和43份水组成，所述的有机胺为一乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺，其中所述的硫酸铝中三氧化二铝的质量含量为16％-17％。

2.根据权利要求1所述喷射混凝土用无碱液态速凝剂，其特征在于喷射混凝土用无碱液态速凝剂按照重量份数由硫酸铝36-60份、有机胺0.5-5.5份、凹凸棒3-18份、膨润土3-18份和43份水组成，所述的有机胺为一乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺。

喷射混凝土用无碱速凝剂技术规格书、技术规程概述说明1. 引言1.1 概述在喷射混凝土施工领域，无碱速凝剂技术作为一种新兴的施工技术，逐渐得到了广泛应用和认可。

该技术通过添加无碱速凝剂到混凝土材料中，能够显著提高混凝土的早期强度发展和快速硬化特性。

本文将对喷射混凝土用无碱速凝剂技术规格书和技术规程进行详细介绍和说明。

1.2 文章结构本文共分为五个主要部分进行讨论。

首先是引言部分，对整篇文章进行概述和介绍。

接下来是技术规格书介绍，该部分将对无碱速凝剂技术规格书进行定义、范围、特点以及应用领域等方面进行详细阐述。

第三部分是技术规程概述，包括了喷射混凝土施工原理、所需设备和工具的要求以及具体的施工步骤等内容。

第四部分是针对无碱速凝剂的性能与特点进行探讨，内容涵盖了其定义与分类、主要成分及作用机理以及生产工艺和质量控制要求等方面。

最后一部分是实施无碱速凝剂技术的优势与挑战，包括了该技术的优势、可能出现的挑战与解决方案以及市场应用前景评估等内容。

1.3 目的本文旨在全面介绍和说明喷射混凝土用无碱速凝剂技术规格书和技术规程。

通过对该技术的科学解析和论证，旨在提高广大读者对这一新兴施工技术的认识和理解，并进一步推动其在工程实践中的应用和发展。

同时，通过对无碱速凝剂的性能与特点进行分析，有助于读者深入了解该技术在提升混凝土施工效率、改善工程质量以及节约资源等方面所具备的优势，并掌握应对其中潜在挑战的相应解决方法。

最后，本文还将展望无碱速凝剂技术在未来市场中的应用前景，为相关领域从业人员提供一定程度上的参考与借鉴。

2. 技术规格书介绍2.1 定义和范围技术规格书是指针对喷射混凝土用无碱速凝剂技术的详细说明文件，包括相关材料、设备和操作要求等。

它旨在规范化无碱速凝剂的应用，并确保其在喷射混凝土工程中的有效性和安全性。

技术规格书制定的范围主要涵盖无碱速凝剂的定义、特性以及适用于哪些具体施工项目等。

2.2 主要特点2.2.1 环境友好：无碱速凝剂是一种不含有害物质并对环境影响较小的材料，具有良好的可持续发展特性。

引言在工程建设中，速凝剂是一种能促进混凝土迅速凝结硬化的外加剂，速凝剂的作用可以减少回弹损失，防止喷射混凝土因重力引起脱落，并快速达到一定强度，其广泛应用于矿山、隧道、巷道、道路抢修、防洪堤坝及3D 打印等领域[1]。

目前，由于国内公路、铁路等工程的大力建设加之高要求的国家标准陆续出炉，国内速凝剂产品正在由粉剂速凝剂向液体速凝剂迅速转变，且低碱、无碱产品正逐步取代传统的碱性速凝剂[2]。

其中，传统的碱性速凝剂存在碱含量高、腐蚀性强、后期强度损失大、硬化混凝土抗渗性差等问题[3-4]，高碱含量通常对应着强碱性，直接接触人体皮肤容易造成大面积烧伤，且喷射过程的雾化，在相对密闭的隧道环境对喷枪手的眼睛也有很强的刺激性。

再者，强碱的存在很容易引起碱集料反应，吸水后甚至产生膨胀，使混凝土结构发生灾难性破坏，其对施工人员健康与混凝土质量造成了较大伤害。

因此，碱性液体速凝剂已经逐渐被行业淘汰，铁路公路隧道均限制使用碱性速凝剂。

与碱性速凝剂相比，低碱或无碱速凝剂对人体伤害小，混凝土后期强度保留率高，对耐久性无不良影响[5-7]。

目前市面上的无碱液体速凝剂主要有两种类型，一种是硫酸铝型无碱速凝剂，另一种是氢氟酸型无碱速凝剂。

而氢氟酸型无碱速凝剂由于其低廉的成本和快速凝结的效果，占据了极大的市场份额。

尽管其相对于碱性速凝剂，无碱集料反应风险，混凝土后期强度能达到国标要求，但其早期强度严重不足且具有较强酸性，极易腐蚀机器设备，生产过程原料氢氟酸未反应完全情况下，相关作业人员接触甚至会腐蚀人体骨骼[8]。

喷射混凝土早期强度的不足，导致围岩不能及时支护，容易造成沉降变形，严重时隧道有坍塌风险，因此使用氢氟酸型无碱速凝剂存在较高的安全隐患。

为此，本文对两种类型无碱液体速凝剂的性能特点及现场应用情况进行了分析探讨，为隧道建设工程施工单位对两种类型产品速凝剂的应用提供参考。

1、试验材料和测试方法水泥：基准水泥，中联P·O 42.5水泥，海螺P·Ⅱ 42.5水泥，其化学组成见表1；水：自来水；砂：厦门艾斯欧标准砂公司生产的标准砂；无碱速凝剂：（1）将硫酸铝、氢氧化铝、有机酸、稳定剂等按一定比例与水混合，加热搅拌均匀，制得硫酸铝型无碱液体速凝剂L，含固量52%。

无碱液态速凝剂在某隧道二衬加固中的应用引语：某高速公路隧道采用无碱速凝剂湿喷工艺喷射C25玄武岩纤维砼进行隧道二衬全断面加固，经第三方检测效果达到设计要求，进一步确保了营运安全。

一、工程概况某高速公路隧道全长850米，其中右洞K131+186—K131+241段Ⅳ类围岩，二衬设计厚度30cm，在交工检测时发现拱顶局部厚度仅为5-7cm，拱腰局部厚度仅为5-10cm。

为确保营运安全，经专家论证后，设计院提出加固方案：全断面喷射一层厚15cmC25玄武岩纤维砼，并布置间距（纵*环）50cm*50cm，锚固16cm总长32cm的Φ16钢筋锚钉，再加设一层Φ18×Φ12钢筋网（详见下图）。

砼方量163.3m3，钢筋27.5T，历时5天完成。

二、巴斯夫无碱速凝剂技术指标速凝剂是能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。

速凝剂掺入混凝土后，能使混凝土在5min内初凝，10min内终凝。

1h就可产生强度，ld强度提高2～3倍，但后期强度会下降，28d强度约为不掺时的80％～90％。

温度升高，提高速凝效果。

混凝土水灰比增大则降低速凝效果，故掺用速凝剂的混凝土水灰比一般为O•4左右。

掺加速凝剂后，混凝土的干缩率有增加趋势，弹性模量、抗剪强度、粘结力等有所降低。

速凝剂的主要种类有无机盐类和有机物类。

我国常用的速凝剂是无机盐类。

而巴斯夫无碱速凝剂系引进德国先进技术，采用无机、有机材料合成新工艺而研制开发的新一代绿色、高效、环保型无氯、无碱液体速凝剂；其主要技术指标有：1、凝结时间快，初凝〈5min，终凝〈10min；2、掺量不超过5—7%；3、粘结性好，一次喷射厚度可达8～150mm；4、回弹量少，和易性好；5、工作面无粉尘，无氯、无碱，有利于操作人员健康；6、绿色环保，PH值2-5，对人体和皮肤腐蚀性小7、可以显著地促进水泥水化与混凝土强度的提高，与各种水泥都具备良好的相融性；8、28天强度基本不损失，甚至提高10-20%三、隧道二衬加固喷砼施工方案1、沥青路面防护在隧道加固段长度内路面上满铺一层土工布和一层彩条布，并安排专职人员4名及时清除喷砼回弹料及废弃物，最大限度地保护沥青路面免遭损坏。

JC477-2005喷射混凝土用‎速凝剂1 范围本标准规定了‎喷射混凝土用‎速凝剂的术语‎和定义、分类、要求、试验方法、检验规则、包装运输和贮‎存等。

本标准适用于‎水泥混凝土采‎用喷射法施工‎时掺加的速凝‎剂。

2 规范性引用文‎件下列文件中的‎条款通过本标‎准的引用而成‎为本标准的条‎款。

凡是注日期的‎引用文件，其随后所有的‎修改单（不包括勘误的‎内容）或修订版均不‎适用于本标准‎，然而，鼓励根据本标‎准达成协议的‎各方研究是否‎可使用这些文‎件的最新版本‎。

凡是不注日期‎的引用文件，其最新版本适‎用于本标准。

GB/T 1345 水泥细度检验‎方法（80um筛筛‎析法）GB/T 1346 水泥标准稠度‎用水量、凝结时间、安定性检验方‎法（eqv ISO 9597:1989）GB 8076 混凝土外加剂‎GB/T 8077 混凝土外加剂‎匀质性试验方‎法GB/T 17671 水泥胶砂强度‎检验方法（ISO）法（idt ISO 679:1989）JGJ 63 混凝土拌合用‎水3 术语和定义下列术语和定‎义适用于本标‎准。

速凝剂用于喷射混凝‎土中，能使混凝土迅‎速凝结硬化的‎外加剂。

4 分类4.1 按照产品形态‎分为：粉状速凝剂和‎液体速凝剂。

4.2 按照产品等级‎分为：一等品与合格‎品。

5 要求5.1 匀质性指标匀质性指标应‎符合表1要求‎。

表1速凝剂匀‎质性指标掺速凝剂净浆‎及硬化砂浆的‎性能应符合表‎2要求表2掺速凝剂‎净浆及硬化砂‎浆的性能要求‎6 试验方法6.1 试验材料6.1.1 水泥：符合GB 8076标准‎中附录A的规‎定。

6.1.2 砂：符合GB/T 17671中‎有关ISO标‎准砂的规定。

6.1.3 水：符合JGJ 63的规定。

6.1.4 速凝剂：受检速凝剂。

6.2 密度、氯离子含量、总碱量、PH值、含固量按照GB 8077进行‎。

6.3 细度按照GB 1345中的‎手工干筛法进‎行。

对jc477《喷射混凝土用速凝剂》标准的几点看法
喷射混凝土是一种新型建筑材料，它具有高强度、耐久性、耐磨损性。

在施工过程中，它比传统的混凝土搅拌施工方式更加高效，因此被广泛应用于各种建筑结构的施工。

但是，由于喷射混凝土的特殊性，必须要有一种适当的速凝剂来提高其凝结速率，使施工和服务性能得到满足，因此jc477《喷射混凝土用速凝剂》标准出台，旨在指导速凝剂的选择和使用。

首先，JC477《喷射混凝土用速凝剂》标准规定了喷射混凝土施工所应遵循的质量控制要求。

比如，标准规定必须使用符合要求的速凝剂，以及使用速凝剂的正确量。

此外，标准中还规定了喷射混凝土要求混合料应在规定的时间内完成施工，以避免施工作业中混凝土的凝固时间延长和混合料的回流凝固，以确保混凝土施工的质量。

其次，在使用速凝剂的过程中，jc477《喷射混凝土用速凝剂》标准禁止使用不合格的速凝剂，规定必须使用符合速凝剂特性和性能指标的速凝剂，并且定期检查其质量，确保其质量达到要求。

此外，在使用速凝剂时，也要注意施工现场的操作安全，采取有效的安全措施，避免发生事故。

最后，jc477《喷射混凝土用速凝剂》标准也规定了喷射混凝土要求施工完成后抗压强度满足规定的要求。

规定的抗压强度一般是每千克混凝土的抗压强度超过一定数值，以及要求混凝土的凝固时间必须在规定的时间内完成，以确保施工质量。

综上所述，jc477《喷射混凝土用速凝剂》标准对于保证喷射混
凝土施工质量起到了至关重要的作用。

在施工过程中，应严格按照标准规定，准确地选择使用规定质量要求的速凝剂，并对施工现场实施有效的安全措施，确保施工的质量和安全。

(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 201911285774.2(22)申请日 2019.12.13(71)申请人 科之杰新材料集团（贵州）有限公司地址 551206 贵州省黔南布依族苗族自治州龙里县龙山镇金龙路(72)发明人 蒋禹　邓磊　陈文红　罗小峰　蒋卓君　(74)专利代理机构 深圳市韦恩肯知识产权代理有限公司 44375代理人 李华双(51)Int.Cl.C04B 24/38(2006.01)C07C 251/12(2006.01)C04B 103/12(2006.01)(54)发明名称一种喷射混凝土用液体无碱速凝剂及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种喷射混凝土用液体无碱速凝剂及其制备方法，所述速凝剂包括下列重量份数的组分：无机含铝物质20～50重量份、无机酸5～10重量份、醇酸类物质5～8重量份、酸性稳定剂2～5重量份、增溶稳定剂2～6重量份、增粘剂1～3重量份和水30～55重量份。

与现有速凝剂相比，本发明的液体无碱速凝剂不会出现分层现象，保质期延长、凝结时间缩短、抗压强度显著增加，而且使用本发明的速凝剂以后，喷射混凝土在喷射过程中几乎无粉尘，环境污染小，回弹率在8％以下，极大地减少了喷射过程中造成的经济损失。

权利要求书2页 说明书8页 附图1页CN 112608065 A 2021.04.06C N 112608065A1.一种喷射混凝土用液体无碱速凝剂，其特征在于，所述速凝剂包括下列重量份数的组分：无机含铝物质20～50重量份、无机酸5～10重量份、醇酸类物质5～8重量份、酸性稳定剂2～5重量份、增溶稳定剂2～6重量份、增粘剂1～3重量份和水30～55重量份。

2.根据权利要求1所述的速凝剂，其特征在于，所述速凝剂还包括不饱和有机胺早强剂2～5重量份。

3.根据权利要求2所述的速凝剂，其特征在于，所述无机含铝物质选自硫酸铝、硝酸铝、磷酸铝、氟化铝、三乙磷酸铝及其组合。

jtg7速凝剂标准
JTG 7420-2020《公路工程混凝土外加剂》中关于速凝剂的标准如下：
外观：速凝剂应呈干粉状，颜色均匀，无杂质，无结块，无分层。

含水率：速凝剂的含水率不应大于0.5%。

细度（比表面积）：用80μm方孔筛，筛余物不应大于15%。

密度：速凝剂的密度应大于等于800kg/m³。

水泥净浆初凝时间：掺速凝剂的水泥净浆应在搅拌后1min内开始初凝，初凝时间不应大于3min。

水泥净浆终凝时间：掺速凝剂的水泥净浆应在搅拌后3min内完成终凝，终凝时间不应大于10min。

强度：掺速凝剂的混凝土试件，在标准条件养护7d和28d的抗压强度应符合设计要求。

氯离子含量：速凝剂中氯离子含量不应大于0.5%。

对钢筋的锈蚀作用：掺速凝剂的混凝土对钢筋无锈蚀作用。

碱含量：速凝剂的碱含量不应大于0.2%。

包装与标志：速凝剂应采用防潮包装材料，包装应严密，标志应清晰、易读，应标明产品名称、型号、净质量、生产厂家名称和出厂日期等。

贮存与运输：速凝剂应贮存在干燥、阴凉、通风良好的仓库内，并应远离火源，严禁与酸类、铵盐及其他物品共贮混运。

以上是JTG 7420-2020《公路工程混凝土外加剂》中关于速凝剂的标准，仅供参考，如需了解更多信息，建议咨询专业人士。

为什么要开发和应用无碱液体速凝剂？无碱液体速凝剂，是一种能够使水泥浆体、砂浆或混凝土迅速凝结硬化而不过分影响其长期强度的化学外加剂；它可以根据混凝土浇筑过程种，需要提前凝结的原因来使用。

速凝剂按其供应形式，可以分为粉状和液体两类。

无碱液体速凝剂，这类促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。

无碱液体速凝剂是速凝剂的发展方向，也是工程应用的必然趋势。

近年来，开发低碱或无碱液体速凝剂成为国内外研究的重点课题。

无碱液体速凝剂的优点在喷射混凝土施工中，常见的有干喷和湿喷两种工艺，干喷使用粉状速凝剂，湿喷使用液体速凝剂。

传统喷射混凝土施工主要采用干喷工艺，施工时不仅粉尘大、作业环境差、对施工人员身体和环境危害影响较大，而且喷射混凝土回弹量高、喷射混凝土硬化后强度损失大（通常可达到30%左右）、容易开裂、耐久性差、不利于保证喷射混凝土工程的质量和使用寿命。

因此，喷射混凝土施工正在转向湿喷工艺，以解决干喷施工存在的上述问题。

液体速凝剂是采用无机盐与有机高分子材料科学合成的新一代高效多功能速凝剂。

液体速凝剂常用硫酸铝、氢氧化铝、氟化钠、有机醇胺和句柄烯酰胺等材料配制。

适用于喷射型混凝土施工，水下混凝土及堵漏抢险工程等。

液体速凝剂已经开始大规模的应用，大大减少了作业面的粉尘数量，降低喷射混凝土后期强度损失，提高了喷射混凝土工程质量。

液体速凝剂按其性能分为碱性和无碱两种。

传统碱性速凝剂容易引起混凝土的碱骨料反应，从而对混凝土造成严重破坏。

而液态无(低)碱速凝剂一般呈中性或微酸性，避免引入碱性物质，极大地降低了对人体健康的危害和对混凝土的破坏程度。

目前在重要工程或者是永久性支护喷射混凝土工程中正普遍推广使用无碱液体速凝剂，以避免混凝土结构开裂、碱骨料反应对混凝土结构的破坏以及对坏境的不利影响。

在喷射混凝土施工中，无碱液体速凝剂能够使砂浆或混凝土在很短的时间内迅速的凝结硬化，并保证后期强度不损失。

140YAN JIUJIAN SHE无碱速凝剂 在隧道湿喷混凝土中的应用Wu jian su ning ji zai sui dao shi pen hun ning tu zhong de ying yong 杨世雨速凝剂是能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂，是喷射混凝土施工中重要的材料。

世界各国相继在土木建筑和水利工程中采用了喷射混凝土技术。

在一些大面积的衬砌支护结构工程中，锚喷支护以及喷射混凝土支护与传统的支护形式相比有着无可比拟的优越性，对被衬物具有支衬、填充、隔绝、转化的作用，一方面节约了钢材，降低了施工成本；另一方面使得施工简单，作业安全，减轻了笨重的体力劳动，有利于一次成型和加快掘进速度。

一、隧道混凝土用速凝剂的发展喷射混凝土技术在世界上已有上百年历史，根据含水率和输送方式的不同，喷射混凝土大致可以分为干式喷射混凝土、潮湿喷射混凝土和湿式喷射混凝土。

目前，西方发达国家，其隧道施工从开挖、支护、锚杆、注浆、喷射混凝土、出渣等各工序，都配置了全机械化作业生产线，机械化程度较高且完整。

我国喷射混凝土用速凝剂的经历了以铝氧熟料、纯碱或硅酸盐等为主要原料的无机物类速凝剂，以具有特定功能的有机材料制成粘稠剂并适当加入促凝组分的复合型速凝剂的过程。

若单纯对速凝剂进行研究，远不能满足喷射混凝土对材料综合性能的要求。

因为这些速凝剂只是速凝、快硬、早强，往往存在与水泥、减水剂和其他外加剂相容性差的问题，有的甚至性能不匹配达不到应有的效果。

因此研究一种具有复合作用的材料——集速凝、快硬、早强、高强、抗渗、增加混凝土的和易性与流动性、提高黏着力等性能于一体的速凝剂是提高喷射混凝土技术，特别是湿喷混凝土技术的重要途径之一。

无碱速凝剂可以显著地促进水泥与混凝土强度的提高，与各种水泥都具有良好的相融性，且可与大型进口湿喷机配套使用，减少施工中的粉尘，具有回弹少、匀质性好等特点，经济效益显著。

在越来越重视环保问题的大环境下，无碱速凝剂正在逐步取代其他速凝剂。

(10)申请公布号 CN 102079642 A(43)申请公布日 2011.06.01C N 102079642 A*CN102079642A*(21)申请号 200910220171.4(22)申请日 2009.11.26C04B 24/22(2006.01)C04B 103/12(2006.01)(71)申请人沈阳工业大学地址110178 辽宁省沈阳市沈阳经济技术开发区沈辽西路111号(72)发明人梁克民(54)发明名称一种新型喷射混凝土用液体无碱速凝剂(57)摘要本发明提供了一种新型喷射混凝土用液体无碱速凝剂，其组成特点在于以硫酸铝、氟化钠、硫酸镁为主剂，高效减水剂、稳定剂、悬浮剂、消泡剂、为辅剂的速凝剂。

是一种无碱、无氯、无刺激、性气味、粘结性好、回弹量低、后期强度保存率高、成本低廉，能广泛适用于隧道、涵洞、桥梁、支护和抢修等工程，可进行大批量生产的一种新型广谱高效速凝剂。

(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 2 页1.一种新型喷射混凝土用液体无碱速凝剂，其组成特征是由硫酸铝、氟化钠、硫酸镁、高效减水剂、稳定剂、悬浮剂、消泡剂组成。

2.按权利要求1所述的速凝剂，其特征在于：所用高效减水剂是萘磺酸甲醛缩合物。

3.按权利要求1-2所述的速凝剂，其特征在于：所用稳定剂可以是尿素、甲醛、聚丙烯酰胺、二乙醇胺、三乙醇胺。

4.按权利要求1-3所述的速凝剂，其特征在于：所用悬浮剂是磷酸。

5.按权利要求1-4所述的速凝剂，其特征在于所用消泡剂可以是甘油脂肪酸酯、甘油。

6.按权利要求1-5所述的速凝剂，其特征在于各组成按质量比为：硫酸铝(40-70％)、氟化钠：(20-40％)、硫酸镁：(10-40％)、高效减水剂(5-20％)、稳定剂：(2-10％)、悬浮剂：(1-5％)、消泡剂：(0-1％)。

一种新型喷射混凝土用液体无碱速凝剂[0001] 技术领域：本发明涉及一种混凝土速凝剂，它是一种新型无碱液体，用于喷射混凝土。