CN106316186A - 一种无机超缓凝剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无机超缓凝剂，该无机超缓凝剂主要由纳米氧化锌、焦磷酸钠、工业废渣（矿渣、粉煤灰或镍渣等）和脱硫石膏制成。本发明还提供了该无机超缓凝剂的制备方法及其应用。该无机超缓凝剂具有超强的缓凝作用。掺加此种超缓凝减水剂的混凝土坍落度经时损失小，掺量低，和易性良好，强度损失低。

Description

一种无机超缓凝剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，特别涉及一种无机超缓凝剂及其制备方法和应用。
背景技术
混凝土缓凝剂是一种能够延长混凝土凝结时间的混凝土外加剂，混凝土缓凝剂主要作用于延长水泥的水化硬化时间，可以使刚制备的混凝土在很长的时间里保持一定的可塑性。
刘平(一种复合缓凝剂及其制备方法申请号：201510637317.0)将有机缓凝剂、无机缓凝剂和高效减水剂按比例复合，得到了一种复合缓凝剂，其主要成分是磷酸钠，氢氧化铝和亚硝酸钠，具有较强的缓凝效果，根据不同的掺量调节混凝土的凝结时间，一般在5h～150h之间。战佳宇(一种石膏缓凝剂的制备方法及其应用.申请号：201410215136.4)发明了一种蛋白质类缓凝剂，主要由二酸或酸酐物质与含氨类物质或L-天冬氨酸制备而成。该缓凝剂是一种水溶性的氨基酸可降解聚合物，不仅具有良好的缓凝效果，还具有非常好的生物降解性，是绿色环保聚合物材料。唐玉超(新型高保塑超缓凝剂的研制与性能研究[J].材料导报，2015，5(29):354-357))利用酸酐与亚磷酸或其酯发生亲核加成-消除反应，生成的羰基化合物在金属盐催化剂作用下，继续与亚磷酸或其酯发生羰基加成反应，合成所需的高保塑超缓凝剂。通过变化掺量可调整混凝土的保塑时间及凝结时间。新型高保塑超缓凝剂掺量为2.5‰时，混凝土保塑时间可达到28h，凝结时间可达到60h；对混凝土的力学性能无影响，反而在一定程度上可提高混凝土的28d强度。
总之随着混凝土工程建设技术的进步，对缓凝剂以及缓凝减水剂的应用日益增加，但超缓凝减水剂和普通缓凝减水剂使用目的稍有不同，属于新型的外加剂。它能够有效的控制混凝土的凝结时间，而且不破坏混凝土的基本性能，在许多大型工程中得到了广泛的应用。例如地铁钻孔咬合桩的施工工艺就要求混凝土的初凝时间在60h到80h左右，并且在72h内抗压强度不能大于3MPa；在插有钢筋的大口径墩柱施工时，需要在基础桩的上部混凝土中加入超缓凝剂，可以保持施工时所需要的稠度，便于墩柱的填埋，并使其具有一定的强度。
发明内容
发明目的：本发明的所要解决的第一个技术问题是提供了一种无机超缓凝剂。
本发明还要解决的技术问题是提供了一种无机超缓凝剂的制备方法。
本发明还要解决的技术问题是提供了无机超缓凝剂在水泥凝结方面的应用。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无机超缓凝剂，其特征在于，该无机超缓凝剂主要由纳米氧化锌、焦磷酸钠、工业废渣和脱硫石膏制成。
作为优选，按照重量份数由以下原料制成：纳米氧化锌4～15份、焦磷酸钠0～15份、工业废渣65～93份、脱硫石膏3～5份。
作为优选，所述工业废渣为矿渣、粉煤灰或镍渣中的一种或几种。
作为优选，所述纳米氧化锌的粒径为30～100nm。
上述的无机超缓凝剂的制备方法，所述步骤是将纳米氧化锌、焦磷酸钠、工业废渣和脱硫石膏称取后再充分混合，随后经过球磨机粉磨均匀即为所述无机超缓凝剂。
上述的无机超缓凝剂在水泥凝结方面的应用。
上述无机超缓凝剂掺量为水泥的重量的0.1％～0.4％。
有益效果：相对于现有技术，本发明具有以下优点：该水泥超缓凝剂解决了现有的部分水泥缓凝剂缓凝时间有限，大大增加了缓凝时间，强度损失大的缺点，掺量低，和易性良好，更加有利于于工程中的应用。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1无机超缓凝剂的制备
将纳米氧化锌10份、焦磷酸钠5份、矿渣80份和脱硫石膏5份称取后再充分混合，随后经过球磨机粉磨均匀即为所述无机超缓凝剂。
实施例2无机超缓凝剂的制备
将纳米氧化锌4份、焦磷酸钠10份、镍渣83份和脱硫石膏3份称取后再充分混合，随后经过球磨机粉磨均匀即为所述无机超缓凝剂。
实施例3无机超缓凝剂的制备
将纳米氧化锌15份、粉煤灰82份和脱硫石膏3份称取后再充分混合，随后经过球磨机粉磨均匀即为所述无机超缓凝剂。
实施例4无机超缓凝剂的制备
将纳米氧化锌8份、焦磷酸钠15份、镍渣24份、粉煤灰50份和脱硫石膏3份称取后再充分混合，随后经过球磨机粉磨均匀即为所述无机超缓凝剂。
实施例5无机超缓凝剂的制备
将纳米氧化锌10份、焦磷酸钠8份、镍渣19份、粉煤灰60份和脱硫石膏3份称取后再充分混合，随后经过球磨机粉磨均匀即为所述无机超缓凝剂。
实施例6无机超缓凝剂的制备
将纳米氧化锌7份、焦磷酸钠9份、镍渣65份和脱硫石膏4份称取后再充分混合，随后经过球磨机粉磨均匀即为所述无机超缓凝剂。
实施例7无机超缓凝剂的制备
将纳米氧化锌9份、焦磷酸钠11份、矿渣93份和脱硫石膏4份称取后再充分混合，随后经过球磨机粉磨均匀即为所述无机超缓凝剂。
实验例
经过试验测试，以上7种实施例制备出来的无机超缓凝剂具有优异的缓凝效果，根据掺量的不同可以控制水泥的凝结时间。空白组水泥的初凝和终凝时间分别为138min和196min，选用常用的缓凝剂葡萄糖酸钠和焦磷酸钠做对照组。当掺入0.4％的葡萄糖酸钠和焦磷酸钠时，水泥的初凝和终凝时间分别延长至306min和697min、478min和624min。实施例1～7所制备出的超缓凝剂最佳掺量为水泥的重量的0.1％～0.4％，当超缓凝剂掺量为水泥重量的0.4％时，其初凝时间和终凝时间参见表1。
表1
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无机超缓凝剂，其特征在于，该无机超缓凝剂主要由纳米氧化锌、焦磷酸钠、工业废渣和脱硫石膏制成。
2.根据权利要求1所述的无机超缓凝剂，其特征在于，按照重量份数由以下原料制成：纳米氧化锌4~15份、焦磷酸钠0~15份、工业废渣65~93份、脱硫石膏3~5份。
3.根据权利要求1所述的无机超缓凝剂，其特征在于，所述工业废渣为矿渣、粉煤灰或镍渣中的一种或几种。
4.根据权利要求1~3任一项所述的无机超缓凝剂，其特征在于，所述纳米氧化锌的粒径为30~100nm。
5.权利要求1~3任一项所述的无机超缓凝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤是将纳米氧化锌、焦磷酸钠、工业废渣和脱硫石膏称取后再充分混合，随后经过球磨机粉磨均匀即为所述无机超缓凝剂。
6.权利要求1所述的无机超缓凝剂在水泥凝结方面的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述无机超缓凝剂掺量为水泥的0.1%~0.4%。
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