CN100595174C - 一种将钙铝水滑石作为混凝土早强剂的使用方法 - Google Patents

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Abstract

一种将钙铝水滑石作为水泥混凝土早强剂的使用方法，属于水滑石材料应用技术领域。使用步骤为：将水泥、砂石按水泥质量占水泥和砂石料总质量的20%-100%的比例混合，并记录下水泥的添加质量；然后按水泥添加质量的0.1%-5%添加钙铝水滑石，搅拌混合均匀；再加入占水泥质量的40%至90%的水，并再次搅拌混合均匀；最后将配好的混凝土添加于施工位置。优点在于，对水泥混凝土材料早期的抗折及抗压性能的提高分别在60%-70%和70%-80%。且易于操作。

Description

一种将钙铝水滑石作为混凝土早强剂的使用方法
技术领域
本发明属于水滑石材料应用技术领域，特别涉及一种将钙铝水滑石作为水泥混凝土早强剂的使用方法。具体操作中将钙铝水滑石作为新型高效水泥混凝土早强剂按与水泥质量比的0.1％-5％添加到以一定比例组成的混凝土中。其根据添加量的不同以及水泥混凝土浆体的不同，对水泥混凝土材料早期的抗折及抗压性能的提高分别在60％-70％和70％-80％。
背景技术
水泥混凝土是迄今为止的主要工程材料。它的历史不长，大约160年前，由于波兰特(水硬性)水泥的问世，其重要性在建筑工程中是突出的。它是21世纪中仍属于不可或缺的、难以代替的工程材料。
外加剂是水泥混凝土组分中除水泥、水、砂、石、混合材料(磨细参合料)以外的第六种成分，它是一种化学建材。掺入外加剂以后的混凝土性能有很大改善，主要表现在混凝土强度和耐久性，用途也大为扩大。由于参量很少，所以成本并不增加。
早强剂是一种加速混凝土早期强度发展的外加剂。因为从混凝土开始拌合到凝结硬化形成一定的强度都需要一段较长的时间。为了加速这一过程，加速模板及台座的周转，预应力混凝土的张拉或放松应力、混凝土构筑物的承载、缩短蒸养混凝土的养护时间，冬季施工混凝土更快地达到临界强度，都希望早强。总之，对早强剂的需求是非常巨大的。
插层结构材料是近年来迅速发展的一类新型功能材料。它的构筑基元和结构的可调控性和多样化，为其发展提供了广阔空间，可作为催化材料、分离和吸附材料、功能性助剂材料、生物医药材料等，广泛应用于国民经济多个领域。20世纪90年代以来，国内外研究机构和产业界对它日益重视。阴离子型插层结构材料是插层结构材料的一类重要分支，其又以水滑石类化合物为主。水滑石类化合物包括水滑石(hydrotalcite)和类水滑石(hydrotalcite-like compound)，其主体一般由两种金属的氢氧化物构成，因此又称为层状双羟基复合金属氢氧化物(layered double hydroxide，简写为LDH)。
钙铝水滑石不溶于水和有机溶剂，层状结构稳定，片层的六边形结构规整度较高，可以生成较大尺寸的颗粒。钙铝水滑石结构中含有大量的OH-，是一种固体碱。同时由于其结构和形貌与水泥中承担机械强度的AFM极其相似，因此认为将钙铝水滑石添加到水泥混凝土中会大大提高其早期强度。
发明内容
本发明的目的是提供一种将钙铝水滑石作为新型高效水泥混凝土早强剂的使用方法。解决了钙铝水滑石在具体施工时的添加问题。
本发明提供的钙铝水滑石作为高效水泥混凝土早强剂的使用方法是：
将水泥、砂石按水泥质量占水泥和砂石料总质量的20％-100％的比例混合，并记录下水泥的添加质量；然后按水泥添加质量的0.1％-5％添加钙铝水滑石，搅拌混合均匀；再加入占水泥质量的40％至90％质量的水，并再次搅拌混合均匀；最后将配好的混凝土添加于施工位置。
采用日本岛津XRD-6000型X射线衍射仪对样品进行定性分析。图1中曲线是实施例1中制得的混凝土粉体的X射线衍射(XRD)谱图。
采用日本HITACHI S-4700N型扫描电子显微镜(SEM)来观测成型混凝土粉体的形貌。图2为实施例2中制得的混凝土粉体的SEM相片。样品中钙铝水滑石为六边形，颗粒尺寸在2μm左右，与水泥水化中的AFM相形貌一致。图3为实施例4中制得的混凝土粉体的SEM相片。样品中钙铝水滑石为六边形，颗粒尺寸在1μm左右，与水泥水化中的AFM相形貌一致。
本发明描述的是一种将钙铝水滑石作为新型高效的混凝土添加剂的使用方法，按照该添加方法，根据添加量的不同以及水泥混凝土浆体的不同，对水泥混凝土材料早期的抗折及抗压性能的提高分别在60％-70％和70％-80％。且易于操作。
附图说明：
图1是实施例1产物的XRD谱图。
图2是实施例2产物的SEM图。
图3是实施例4产物的SEM图。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明进一步进行描述：
实施例1：
将1公斤42.5号水泥和3公斤标准砂混合，用搅拌器搅拌均匀。随后加入50克钙铝水滑石，再用搅拌器搅拌均匀。最后将600克自来水缓慢加入，用搅拌器搅拌至无结块即可。随后将配好的混凝土用于施工位置。实验结果表明，用该法制备的混凝土在一天后抗压强度提升至171％，抗折强度提升至161％。
实施例2：
将5公斤42.5号水泥和5公斤标准砂混合，用搅拌器搅拌均匀。随后加入100克钙铝水滑石，再用搅拌器搅拌均匀。最后将4.2千克自来水缓慢加入，用搅拌器搅拌至无结块为止。随后将配好的混凝土用于施工位置。实验结果表明，用该法制备的混凝土在12小时后抗压强度提升至170％，抗折强度提升至155％。
实施例3：
将50公斤42.5号水泥和50公斤标准砂混合，用搅拌器搅拌均匀。随后加入500克钙铝水滑石，再用搅拌器搅拌均匀。最后将40千克自来水缓慢加入，用搅拌器搅拌至无结块为止。随后将配好的混凝土用于施工位置。实验结果表明，用该法制备的混凝土在24小时后抗压强度提升至143％，抗折强度提升至131％。
实施例4：
将50公斤42.5号水泥加入1000克钙铝水滑石，再用搅拌器搅拌均匀。最后将30千克自来水缓慢加入，用搅拌器搅拌至无结块为止。随后将配好的混凝土用于施工位置。实验结果表明，用该法制备的混凝土在24小时后抗压强度提升至151％，抗折强度提升至140％。

Claims (1)

1、一种将钙铝水滑石作为水泥混凝土早强剂的使用方法，其特征在于，使用步骤为：
将水泥、砂石按水泥质量占水泥和砂石总质量的20％-100％的比例混合，并记录下水泥的添加质量；然后按水泥添加质量的0.1％-5％添加钙铝水滑石，搅拌混合均匀；再加入占水泥质量的40％至90％质量的水，并再次搅拌混合均匀；最后将配好的混凝土用于施工位置。
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