CN1329336C - 水泥早强剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水泥早强剂及其制备方法，按重量百分比取27～33%硫酸亚铁和27～33%工业盐，混和搅拌1～2分钟；将6～12%粉煤灰、26～32%的325～425目碳酸钙粉，与上述混和料混合搅拌5～8分钟，即得水泥早强剂。本发明在水泥生产过程中添加3～5‰，能促使水泥在3天的早期强度达到20.9MPa，3天抗折强度≥4.4MPa，细度1.2%，比表面积420m2/kg。加速混凝土硬化，缩短养护周期，加快施工进度，提高模板的周转率，缩短施工期，降低了成本。本发明工艺简便，不会对钢筋产生锈蚀、影响混凝土凝结以及造成混凝土强度下降的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种能使水泥提早硬化的早强剂及其制备方法。
背景技术
现有的水泥早强剂是在混凝土拌合前或拌合时掺入，在添加过程中往往需使用有机溶剂，影响人体健康，若添加不恰当时，容易对钢筋产生锈蚀、影响混凝土凝结以及造成混凝土强度下降的问题。水泥早强剂有几种：(1)氯盐类早强剂，易使混凝土中的钢筋锈蚀，在混凝土应用中受到限制；(2)硫酸盐类早强剂，容易导致混凝土后期性能变差，混凝土表面易析出“白霜”，影响外观，提高了混凝土中的碱含量，当混凝土中有碱活性骨料时，会加速碱骨料反应，因此，硫酸盐类早强剂不得用于含有碱活性骨料的混凝土；(3)有机胺类早强剂，其掺入量难以控制，容易造成混凝土严重缓凝和混凝土强度下降；(4)复合早强剂，原料中主要添加了亚硝酸钠，而亚硝酸钠是一种致癌物质。此外，中国专利号94116218.4公开了一种用于制造水泥粘土制品时加入的早强剂，用碳酸钠、氧化铵、氧化镁、氧化钾、氧化钙、氧化钴、氧化钠配制而成。使用时加水和硅酸钠，混合均匀，加进水泥与粘土比例为2∶8的混合物中，搅拌均匀，即可压制成为早强、高强的人造水泥粘土板或用于铺路，其组方较复杂。
发明内容
本发明的目的就是提供一种工艺简便、能使水泥提早硬化的早强剂及其制备方法。
本发明是由以下重量百分比的成分组成：硫酸亚铁27～33％，工业盐27～33％，粉煤灰6～12％，325～425目碳酸钙粉26～32％。其制备方法为：(1)取硫酸亚铁和工业盐混和搅拌1～2分钟；(2)将粉煤灰、碳酸钙粉，与上述混和料混合搅拌5～8分钟。
本发明的反应机理：
水泥早强剂的Ca2+加快熟料中的硅酸钙水化，按液相水化反应理论，液相中硅酸钙矿物的溶解速度越快，水化反应进行得越快。同时，水化产物的溶解度很低，它们在液相中不断结晶析出形成结构是强度提高的主要因素。水泥早强剂加入后，使液相中Ca2+浓度上升，对硅酸钙矿物的溶出以盐效应为主使溶解度提高，加快了水化速度，而对水化产物来说，它们的同离子效应使结晶加快，水泥早期强度得到了提高。
早强剂提高早期强度的另一机理是氯化钙能与铝酸三钙(C3A)作用形成不溶性的复盐——水化氯铝酸钙(C2A·CaCl2·10H2O)和水化高氯铝酸钙，
CaCl2+C3A+10H2O→C3A·CaCl2·10H2O
3CaCl2+C3A+30H2O→C3A·3CaCl2·30H2O
后者具有膨胀性使水泥强度降低，早强剂在氯化钙的作用下生成不溶于氯化钙溶液的氧氯化钙(3CaO·CaCl2·12H2O)，这些化合物都从溶液中析出，增加了水泥浆中固相的比例，形成结构，有利于增加水泥的强度。
水泥早强剂中的Fe2O3在粉磨过程中与CaO、Al2O3发生固相反应，生成铁铝酸四钙(C4AF)，加速硅酸三钙(C3S)的形成，加快水化反应。
水泥早强剂中的硫酸盐与水泥水化反应生成的Ca(OH)2，反应生成新态的有高分散度的颗粒很细的石膏，比外掺的石膏对水泥反应快。加快了铝酸三钙(C3A)、硅酸三钙(C3S)的水化反应，从而提高了水泥的强度。
本发明在水泥生产过程中添加量为3～5‰，能促使水泥在3天的早期强度达到20.9MPa，3天抗折强度≥4.4MPa，细度1.2％，比表面积420m2/kg。加速混凝土硬化，缩短养护周期，加快施工进度，提高模板的周转率，缩短施工期，降低了成本。本发明工艺简便，不会对钢筋产生锈蚀、影响混凝土凝结以及造成混凝土强度下降的问题。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的描述，但其不代表为本发明的唯一实施方式。
实施例一
取硫酸亚铁27kg和工业盐33kg，混和搅拌反应1分钟，反应式为： 将粉煤灰12kg、325目碳酸钙粉28kg，与上述混和料混合搅拌5分钟，使其混合搅拌均匀，主要反应式为：
即得水泥早强剂。
生产出的水泥复合早强剂呈灰色，在自然环境中存放后变成红褐色。
在磨制水泥时，掺加水泥早强剂量为5‰，使水泥在3天的抗压强度≥20.9MPa，3天抗折强度≥4.3MPa，细度1.2％，比表面积425m2/kg。
实施例二
取硫酸亚铁33kg和工业盐27kg，混和搅拌反应2分钟，反应式为： 将粉煤灰8kg、425目碳酸钙粉32kg，与上述混和料混合搅拌8分钟，使其混合搅拌均匀，主要反应式为：
即得水泥早强剂。
在磨制水泥时，掺加水泥复合早强剂量为3‰，使水泥在3天的抗压强度≥20.9MPa，3天抗折强度≥4.4MPa，细度1.2％，比表面积420m2/kg。
Claims (2)
1、一种水泥早强剂，其特征在于由以下重量百分比的成分组成：硫酸亚铁27～33％，工业盐27～33％，粉煤灰6～12％，325～425目碳酸钙粉26～32％。
2、根据权利要求1所述的水泥早强剂的制备方法，其特征在于：
(1)取硫酸亚铁和工业盐混和搅拌1～2分钟；
(2)将粉煤灰、碳酸钙粉，与上述混和料混和搅拌5～8分钟。
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| CN1772684A (zh) | 2006-05-17 |
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