CN103274620A - 水泥混凝土强度增进剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水泥混凝土强度增进剂，以重量份计，其制备原料包括粒径10～3μm的粒状偏高岭土100份，粒径10～3μm的针状、长柱状偏高岭土10～100份；所述粒状偏高岭土的长宽比小于3；所述针状、长柱状偏高岭土的长宽比大于3。本发明的水泥强度增进剂添加到水泥混凝土中与无添加剂的水泥混凝土相比，在初期~长期可以提高水泥强度。
Description
技术领域
本发明属于建筑用外加剂技术领域，具体涉及一种水泥混凝土强度增进剂。
背景技术
众所周知，偏高岭土是高岭土系粘土矿物在500～900℃加热而得到的非晶质构造的中间体，是一种具有高活性的人工火山灰材料，可以使水泥浆体、砂浆和混凝土等水泥混合物微粉充填效应而增加致密性和增进强度。高岭石是高岭土系粘土矿物的代表矿物，一般为十几μｍ程度的片状结晶，加热后容易形成无水非晶态硅酸铝偏高岭土，但冷却后的偏高岭土很容易发生凝集化，形成团块。以这种状态添加到水泥混凝土中，很难起到增进强度的作用。所以为了分解偏高岭土的团块状态，偏高岭土烧成后还需要引入粉碎、分级等工序，这样就提高了生产成本。
本发明主要目的是高岭土系粘土矿物加热处理成偏高岭土后，不产生凝集化，不形成团块，不用磨碎和分级直接就可以作为水泥混凝土强度增进剂使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：利用自然界广泛分布的高岭土系粘土矿物，制造出水泥混凝土强度增进剂，生产出来的偏高岭土无凝集化、团块化，不需要粉碎和分级工序，降低生产成本。直接添加到水泥混凝土中，提高水泥混凝土的抗压强度。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：
本发明提供的水泥混凝土强度增进剂，以重量份计，其制备原料包括粒径10～3μm的粒状偏高岭土100份，粒径10～3μm的针状、长柱状偏高岭土10～100份；所述粒状偏高岭土的长宽比小于3；所述针状、长柱状偏高岭土的长宽比大于3；
所述偏高岭土的制备方法为：
（1）以重量份计，称取粒径20～3μm的粒状高岭石100份、粒径10～3μm的针状、长柱状埃洛石10~100份；所述粒状高岭石的长宽比小于3；所述针状、长柱状埃洛石的长宽比大于3；
（2）将步骤1中称取的粒状高岭石和针状、长柱状埃洛石按配比加入搅拌机内进行混合搅拌直到均匀为止；
（3）将步骤2得到的混合物置于温度650~900℃下进行焙烧，焙烧时间2~4h；
（4）将步骤3得到的混合物进行急冷得到产品。
所述的水泥混凝土强度增进剂，以重量份计，其制备原料还包括0.005~0.01 Fe2O3、0.003~0.008 TiO2。
所述针状、长柱状偏高岭土的长宽比大于10；所述粒状高岭石的粒径为15～3μm。
所述急冷采用炉外急冷方式、水中急冷方式或喷射冷却瓦斯方式。
本发明与现有技术相比具有以下的主要优点：
本发明的水泥强度增进剂，添加到水泥混凝土中，和无添加剂的水泥混凝土相比，在初期~长期可以提高水泥强度；根据本方法制造出来的偏高岭土，可以避免抑制降低强度的偏高岭土凝集化、团块化，不需要粉碎和分级工序，降低生产成本。
附图说明
图1为高岭土系粘土矿物样品烧成前与烧成后XRD谱图；
图2为粒状高岭石与针状、长柱状埃洛石矿物的配比为90：10，焙烧温度为900℃得到的偏高岭土SEM图；
图3为粒状高岭石与针状、长柱状埃洛石矿物的配比为80：20，焙烧温度为900℃得到的偏高岭土SEM图；
图4为100%粒状高岭石，焙烧温度为900℃得到的偏高岭土SEM图；
图1中：曲线1为高岭石粘土矿物生料XRD曲线；
曲线2为埃洛石粘土矿物生料XRD曲线；
曲线3和曲线4分别为高岭石粘土矿物和埃洛石粘土矿物不同配比650℃温度下烧结出来的偏高岭土XRD曲线；
曲线5和曲线6分别为高岭石粘土矿物和埃洛石粘土矿物不同配比900℃温度下烧结出来的偏高岭土XRD曲线。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不限制本发明的内容。
实施例1
一种水泥混凝土强度增进剂，以重量份计，其制备原料包括粒径10～3μm的粒状偏高岭土90份，粒径10～3μm的针状、长柱状偏高岭土10份；其中，粒状偏高岭土的长宽比2.9，针状、长柱状偏高岭土的长宽比3.1；
偏高岭土的制备方法为：
（1）以重量份计，称取粒径20～3μm的粒状高岭石80份、粒径10～3μm的针状、长柱状埃洛石20份；粒状高岭石的长宽比2.9；针状、长柱状埃洛石的长宽比大于4.6；
（2）将步骤1中称取的粒状高岭石和针状、长柱状埃洛石按配比加入搅拌机内进行混合搅拌直到均匀为止；
（3）将步骤2得到的混合物置于温度900℃下进行焙烧，焙烧时间2h；
（4）将步骤3得到的混合物进行炉外急冷得到产品。
实施例2
本实施例与实施例1相同部分不再重述，不同之处在于：以重量份计，称取粒径20～3μm的粒状高岭石90份、粒径10～3μm的针状、长柱状埃洛石10份。
实施例3
本实施例与实施例1相同部分不再重述，不同之处在于：以重量份计，称取粒径20～3μm的粒状高岭石50份、粒径10～3μm的针状、长柱状埃洛石50份。
实施例4
本实施例与实施例1相同部分不再重述，不同之处在于偏高岭土的制备方法中步骤（3）中是将步骤2得到的混合物置于温度650℃下进行焙烧。
实施例5
本实施例与实施例1相同部分不再重述，不同之处在于本实施例偏高岭土的制备方法步骤（1）中称取100wt%、粒径20～3μm的粒状高岭石替代粒径20～3μm的粒状高岭石与粒径10～3μm的针状、长柱状埃洛石的混合物。
实施例6
本实施例与实施例1相同部分不再重述，不同之处在于本实施例偏高岭土的制备方法步骤（1）中称取100wt%、粒径20～3μm的针状、长柱状埃洛石替代粒径20～3μm的粒状高岭石与粒径10～3μm的针状、长柱状埃洛石的混合物。
烧成后的偏高岭土用湿式粒度分布测定装置和扫描电子显微镜观测有无凝集化，有凝集块体用凝集[有]表示，没有形成凝集块体，基本上为分散状态用凝集[无]表示。从扫描电子显微镜的观察照片中，可以确认针状、长柱状和粒状偏高岭土是否共存，当针状或者长柱状和粒状两者共存，用[有]表示，当不能明确确定时，用[无]表示。如偏高岭土中两形状都存在，电子显微镜照片中摄进大约100个左右的针状（长柱状）偏高岭土，从该照片中求出针状高岭土的最小长宽比（图2、3、4）。
将实施例1~6得到的水泥混凝土强度增进剂以添加量为10千克添加到由100千克的波尔水泥、80千克的细骨材硅砂以及40千克的水所混合形成的水泥砂浆中，然后用水泥砂浆搅拌机搅拌。制作成尺寸为直径150mm的立方体，用混凝土强度检验评定标准GBJ 10-89或者GBJ 107-87方法，测定材龄7日和28日的压缩强度。作为对比，市场上广泛使用的强度增进剂硅灰粉5千克添加到水泥浆体中和无任何添加剂的水泥浆体制作成相同尺寸的实验体，测定7日和28日材龄的压缩强度。以上结果全部在表1中表示：
Claims (4)
1.一种水泥混凝土强度增进剂，其特征在于：以重量份计，其制备原料包括粒径10～3μm的粒状偏高岭土100份，粒径10～3μm的针状、长柱状偏高岭土10～100份；所述粒状偏高岭土的长宽比小于3；所述针状、长柱状偏高岭土的长宽比大于3；
所述偏高岭土的制备方法为：
（1）以重量份计，称取粒径20～3μm的粒状高岭石100份、粒径10～3μm的针状、长柱状埃洛石10~100份；所述粒状高岭石的长宽比小于3；所述针状、长柱状埃洛石的长宽比大于3；
（2）将步骤1中称取的粒状高岭石和针状、长柱状埃洛石按配比加入搅拌机内进行混合搅拌直到均匀为止；
（3）将步骤2得到的混合物置于温度650~900℃下进行焙烧，焙烧时间2~4h；
（4）将步骤3得到的混合物进行急冷得到产品。
2.根据权利要求1所述的水泥混凝土强度增进剂，其特征在于：以重量份计，其制备原料还包括0.005~0.01 Fe2O3、0.003~0.008 TiO2。
3.根据权利要求1所述的水泥混凝土强度增进剂，其特征在于：所述针状、长柱状偏高岭土的长宽比大于10；所述粒状高岭石的粒径为15～3μm。
4.根据权利要求1所述的水泥混凝土强度增进剂，其特征在于：所述急冷采用炉外急冷方式、水中急冷方式或喷射冷却瓦斯方式。
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