CN102295421B - 一种用于提高混凝土早期强度的晶种及其应用 - Google Patents
一种用于提高混凝土早期强度的晶种及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明一种用于提高混凝土早期强度的晶种及其应用，特点是该晶种由水泥石经磨细而成，破碎磨细后所述的晶种的比表面积为8000-15000m2/kg，该水泥石为普通硅酸盐水泥中掺入一定量无机盐后养护一定龄期得到，该晶种的应用主要是将其加入到混凝土中，晶种的掺入量为混凝土质量的0.8-3％，优点是价廉优质、环保友好的外加剂，将该晶种添加到混凝土中，在提高混凝土早期强度的同时，也保证了混凝土后期强度，改善了混凝土的耐久性。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑材料，尤其是涉及一种用于提高混凝土早期强度的晶种及其应用。
背景技术
所谓晶种，即通过加入不溶的添加物即晶种形成晶核，加快或促进与晶型或立体构型相同的对映异构体结晶的生长，从而提高早期强度，它是一种特殊的早强剂。晶种在混凝土中具有如下功能，一方面，可减少水泥水化初期水化产物的成核势垒，诱导水泥快速水化，从而可提高混凝土早期强度及加快混凝土工程施工进度等；另一方面，由于加快了水泥的早期水化，可提供给矿物掺合料更有利的活性激发外部环境条件，从而可提高矿物掺合料的二次水化反应速度，弥补高掺量矿物掺合料混凝土早期强度。因此，随着现代混凝土向高工作性、高强、高耐久性等高性能方向的发展，对提高混凝土早期强度的晶种的研究已成为现代混凝土生产的必然趋势。
现有的用于提高混凝土早期强度的方法主要利用各种盐类的外加剂，包括氯盐类、硫酸盐类和有机胺类等。氯盐类外加剂，如氯化钠、氯化钙，可提高水泥的早期强度，但是存在的氯离子，会使钢筋腐蚀，并导致混凝土开裂；硫酸盐类外加剂，如硫酸钠，可提高水泥的早期强度，但是掺入量过多会导致混凝土产生后期膨胀并开裂；有机胺类外加剂，如三乙醇胺必须与其它外加剂(氯化钠、氯化钙和硫酸盐)混合使用，否则早强效果不明显，并且以上不管哪一类物质都会使混凝土的后期强度不足，降低了耐久性并且增加混凝土生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种价廉优质、环保友好，同时可提高混凝土耐久性的用于提高混凝土早期强度的晶种及其应用。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于提高混凝土早期强度的晶种，该晶种由水泥石经磨细而成，破碎磨细后所述的晶种的比表面积为8000-15000m2/kg。
所述的水泥石为普通硅酸盐水泥中掺入质量百分比为0-3％的无机盐后养护一定龄期得到。
所述的无机盐在所述的普通硅酸盐水泥中掺入质量百分比为3％，所述的无机盐为氯化钠、氯化钙或硫酸钠。
一种用于提高混凝土早期强度的晶种的应用，将由水泥石经磨细后得到的比表面积为8000-15000m2/kg的晶种加入到混凝土中，所述的晶种的掺入量为所述的混凝土的质量的0.8-3％。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明一种用于提高混凝土早期强度的晶种及其应用，该晶种由废弃水泥石经磨细得到，比表面积为8000-15000m2/kg，其作用原理如空气中用来凝结成水滴的凝结核——灰尘一样，通过提供一个中心，水泥水化过程中让周围的水泥水化产物凝结在水泥晶种上，加快混凝土的凝结硬化速度达到满足结构要求的强度，它不同于各种化学外加剂因具有各种特定的化学反应而成为早强剂，本发明利用废弃水泥石经磨细后作为晶种降低了混凝土的加工成本，该晶种是一种价廉优质、环保友好的外加剂，将该晶种以质量百分比0.8-3％的掺入量添加到混凝土中，在提高混凝土早期强度的同时，也保证了混凝土后期强度，改善了混凝土的耐久性。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
一具体实施例
实施例1
本发明一种用于提高混凝土早期强度的晶种，由水泥石经磨细而成，破碎磨细后的水泥晶种比表面积为8000m2/kg。其中，制备晶种的水泥石为普通硅酸盐水泥中掺入质量百分比为3％的氯化钠后养护一定龄期得到，养护时间为35天。
本发明一种用于提高混凝土早期强度的晶种的应用，将由水泥石经磨细后得到的比表面积为8000m2/kg的晶种加入到混凝土中，晶种的掺量为混凝土质量的1％，其中混凝土的配合比为：水泥∶细骨料∶水＝1∶2.5∶0.5。
实施例2
本发明一种用于提高混凝土早期强度的晶种，由水泥石经磨细而成，破碎磨细后的水泥晶种比表面积为10000m2/kg。其中，制备晶种的水泥石为普通硅酸盐水泥中掺入质量百分比为3％的氯化钙后养护一定龄期得到，养护时间为50天。
本发明一种用于提高混凝土早期强度的晶种的应用，将由水泥石经磨细后得到的比表面积为10000m2/kg的晶种加入到混凝土中，晶种的掺量为混凝土质量的3％，其中混凝土的配合比为：水泥∶细骨料∶水＝1∶2.5∶0.5。
实施例3
本发明一种用于提高混凝土早期强度的晶种，由水泥石经磨细而成，破碎磨细后的水泥晶种比表面积为15000m2/kg。其中，制备晶种的水泥石为普通硅酸盐水泥中掺入质量百分比为3％的硫酸钠后养护一定龄期得到，养护时间为35天。
本发明一种用于提高混凝土早期强度的晶种的应用，将由水泥石经磨细后得到的比表面积为15000m2/kg的晶种加入到混凝土中，晶种的掺量为混凝土质量的1％，其中混凝土的配合比为：水泥∶细骨料∶水＝1∶2.5∶0.5。
实施例4
本发明一种用于提高混凝土早期强度的晶种，由水泥石经磨细而成，破碎磨细后的水泥晶种比表面积为10000m2/kg。其中，制备晶种的水泥石为普通硅酸盐水泥养护一定龄期得到，养护时间为35天。
本发明一种用于提高混凝土早期强度的晶种的应用，将由水泥石经磨细后得到的比表面积为10000m2/kg的晶种加入到混凝土中，晶种的掺量为混凝土质量的1％，其中混凝土的配合比为：水泥∶细骨料∶水＝1∶2.5∶0.5。
二对比试验
1、对照实施例
空白对照组
未掺晶种的混凝土，其配合比为：水泥∶细骨料∶水＝1∶2.5∶0.5。
对照组1
将掺3wt％(质量百分比)氯化钠的水泥石经磨细后得到的比表面积为5000m2/kg的晶种加入到混凝土中，晶种的掺入量为混凝土质量的1％。
对照组2
将掺3wt％(质量百分比)氯化钠的水泥石经磨细后得到的比表面积为20000m2/kg的晶种加入到混凝土中，晶种的掺入量为混凝土质量的1％。
对照组3
将掺3wt％(质量百分比)氯化钠的水泥石经磨细后得到的比表面积为8000m2/kg的晶种加入到混凝土中，晶种的掺入量为混凝土质量的0.5％。
对照组4
将掺3wt％(质量百分比)氯化钠的水泥石经磨细后得到的比表面积为8000m2/kg的晶种加入到混凝土中，晶种的掺入量为混凝土质量的5％。
2、晶种比表面积与混凝土强度的关系
对照组1、实施例1、实施例2、实施例3、和对照组2晶种在混凝土中的掺入质量百分比都为1％，比较上述各组含不同比表面积的晶种的混凝土3d和28d的抗折、抗压强度，如表1所示：
表1含不同比表面积积晶种的混凝土的抗折、抗压强度
注：基于3天、28天基准砂浆抗压、抗折强度的百分数
空白对照组1：未掺晶种的混凝土
对照组1：掺比表面积为5000m2/kg晶种的混凝土
实施例1：掺比表面积为8000m2/kg晶种的混凝土
实施例2：掺比表面积为10000m2/kg晶种的混凝土
对照组2：掺比表面积为20000m2/kg晶种的混凝土
由表1可知，晶种掺量相同的条件下，晶种比表面积为8000-15000m2/kg的范围时，晶种表现出其对混凝土早期强度及后期强度的增加的优良作用，晶种比表面积积过大或过小，对混凝土早期强度及后期强度的增加都不能达到很好的效果。
3、晶种掺量与混凝土强度的关系
对照组3、实施例1和对照组4晶种的比表面积积为8000m2/kg，比较上述各组晶种不同掺量下的混凝土的3d和28d的抗折、抗压强度，如表2所示：
表2晶种掺量与混凝土抗折、抗压强度的关系
注：基于3天、28天基准砂浆抗压、抗折强度的百分数
空白对照组：未掺晶种的混凝土
对照组3：晶种掺量为0.5％
实施例1：晶种掺量为1％
对照组4：晶种掺量为5％
由表2可知，晶种比表面积相同的条件下，晶种掺量为1％时，晶种表现出其对混凝土早期强度及后期强度的促进，晶种掺量过多或过少，对混凝土早期强度及后期强度的增加都不能达到很好的效果。
4、晶种是否掺无机盐与混凝土强度的关系
将未掺无机盐的实施例4组与掺氯化钠的实施例1组、掺氯化钙的实施例2组和掺硫酸钠的实施例3组的混凝土的3d和28d的抗折、抗压强度进行比较，结果如表3所示：
表3掺无机盐与未无机盐的水泥石磨细后得到的晶种的抗折、抗压强度比较
注：基于3天、28天基准砂浆抗压、抗折强度的百分数
由表3可知，掺无机盐的水泥石经磨细后作为晶种对混凝土早期强度及后期强度的增加效果是明显的。
Claims (2)
1.一种用于提高混凝土早期强度的晶种，其特征在于：该晶种由水泥石经磨细而成，破碎磨细后所述的晶种的比表面积为8000-15000m2/kg，所述的水泥石为普通硅酸盐水泥中掺入质量百分比为3%的无机盐后养护一定龄期得到，所述的无机盐为氯化钠、氯化钙或硫酸钠。
2.一种根据权利要求1所述的用于提高混凝土早期强度的晶种的应用，其特征在于：将由水泥石经磨细后得到的比表面积为8000-15000m2/kg的晶种加入到混凝土中，所述的晶种的掺入量为所述的混凝土的质量的0.8-3%。
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| CN101182000A (zh) * | 2007-11-21 | 2008-05-21 | 哈尔滨工业大学 | 水化硅酸钙及其制备方法和含水化硅酸钙的混凝土防冻剂 |
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