一种快硬硫铝酸盐水泥专用缓凝型超早强泵送剂

摘要

本发明属于建筑材料技术领域。针对硫铝酸盐水泥硬化速度快、施工性能较差，缓凝组分对其强度影响较大的技术问题，提供了制备快硬硫铝酸盐水泥专用缓凝型超早强泵送剂的配方、制备方法与使用方法。采用适应性较好的缓凝组分和促凝组分复配的方式，先将硼酸、柠檬酸、淀粉、碳酸锂、粉煤灰混匀，再加入聚羧酸减水剂混匀。配方是硼酸 10%~15%，柠檬酸 5%~10%，淀粉 3%~5，碳酸锂 4%~7%，聚羧酸减水剂（粉剂）12%~15%，分散载体（粉煤灰）42%~66%。可根据使用环境温度变化，调整配比和掺量。达到既延长硫铝酸盐水泥可泵送时间2~3小时，又能够保证硬化后2~3小时强度达到设计等级的60%的超早强性能的使用效果。本发明可广泛应用于抢修、抢险、短工期和超短工期工程。

说明书

技术领域

    本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及快硬硫铝酸盐水泥专用缓凝型超早强泵送剂的配方、制备方法与使用方法。

背景技术

目前，快硬硫铝酸盐水泥具有凝结硬化快，早期强度高的特点，多用于抢修、抢险、短工期和超短工期工程。为了满足施工要求，延长快硬硫铝酸盐水泥凝结时间，同时不对其强度增长产生较大影响，迫切需求高性能的专用外加剂。2007年化学建材杂志第01期彭艳周等发表的题为《硫铝酸盐水泥专用缓凝保塑高效减水剂的研制》一文中研究了部分缓凝组分对硫铝酸盐水泥凝结时间的影响，以及和减水剂的复配技术，但论文中没有对硫铝酸盐水泥缓凝后的超早强问题深入研究。2011年混凝土与水泥制品学术讨论会论文集中陈雷等发表的题为《促凝剂与缓凝剂对快硬硫铝酸盐水泥性能的影响》一文中就不同的促凝、缓凝组分对快硬硫铝酸盐水泥的适应性经行了研究，找出了各组分对凝结时间、各龄期强度的影响规律，但对促凝与缓凝组分有机结合使用的关键技术特别是缓凝后的超早强性能没有深入探讨。2011年济南大学学报（自然科学版）02期杜鹏等发表的题为《改性硼酸延缓硫铝酸盐水泥的凝结》的论文中研究了硼酸和硫酸铝复掺对硫铝酸盐水泥性能的影响，但论文中侧重对硫铝酸盐水泥的缓凝效果讨论，而对缓凝后的超早强问题研究不够。首钢总公司牛嗣恩和焦殿启的专利号为95101008.5的《硫铝酸盐水泥专用缓凝剂》专利是一种在泵送快硬早强水泥混凝土使用的缓凝剂。其成分是对原有缓凝剂进行调整，增加了减水剂、抗冻剂，采用钢渣粉作为载体。对硫铝酸盐水泥缓凝后的超早强问题没有涉及。刘茂平的专利号为200310105605.9的《快硬硫铝酸盐水泥专用促凝剂及其使用方法》专利是一种快硬硫铝酸盐水泥专用促凝剂及其使用方法，是以矿渣细粉、NaCI、LiOH、硬石膏粉等无机材料混合均匀制成的粉状材料，主要是解决快硬硫铝酸盐水泥促凝问题，对施工周期缓凝没有涉及。刘茂平的另一专利号为200510042509.3的《快硬硫铝酸盐水泥复合缓凝剂》专利是关于一种由粉煤灰、糖蜜、硼酸复配的缓凝剂，只讨论了缓凝效果，对促凝超早强问题没有涉及。北京市政路桥建材集团有限公司邬长森等的专利号为201110186562.6的《硫铝酸盐水泥快硬混凝土配制中使用的缓凝剂》专利也是介绍一种在硫铝酸盐水泥快硬混凝土配制中使用的缓凝剂。没有涉及超早强问题。他们的另一专利号为201110186587.6的《硫铝酸盐水泥快硬混凝土配制中使用的早强剂》专利也只是介绍了早强组分对硫铝酸盐水泥的影响，没有涉及与缓凝组分的复合效果。宁波大学梁新奇的专利号为201310121527.5的《一种改善硫铝酸盐水泥工作性能的复合调凝剂及其应用》的专利介绍了一种改善硫铝酸盐水泥工作性能的复合调凝剂及其应用，采用的是柠檬酸钠、葡萄糖酸钠和硫酸铝或氢氧化锂等组分，主要改善的是硫铝酸盐水泥的凝结时间，对超早强方面没有深入探讨。总之，现有的研究成果和论文大多是侧重硫铝酸盐水泥缓凝或早强单一方面的外加剂研究，而对于缓凝组分与促凝组分对硫铝酸盐水泥的复合作用效果涉及的不多，而且现今特殊工程对硫铝酸盐水泥施工性能和硬化后2~4小时的超短时间内的强度提升要求越来越高，迫切需要研发新的缓凝型超早强泵送剂产品。

发明内容

    本发明正是针对上述技术问题的不足，提供了一种一种快硬硫铝酸盐水泥专用缓凝型超早强泵送剂。

本发明的快硬硫铝酸盐水泥专用缓凝型超早强泵送剂原料重量百分比为：硼酸10%~15%、柠檬酸 5%~10%、淀粉3%~5%、碳酸锂4%~7%、聚羧酸减水剂（粉剂）12%~15%、粉煤灰42%~66%。

按比例先将硼酸、柠檬酸、淀粉、碳酸锂、粉煤灰放入混料机中混料均匀，再按比例将聚羧酸减水剂放入混料机中一起搅拌至均匀。

本发明还提供了根据使用环境温度变化，调整快硬硫铝酸盐水泥专用缓凝型超早强泵送剂配比和掺量的方法，保证各温度条件下特殊工程的正常施工。

本发明既具有减水缓凝效果、延长凝结时间2~3小时、保持可泵送能力、满足硫铝酸盐水泥施工性能，又能够保证超早强性能、硬化后2~3小时强度达到设计等级的60%、满足特殊工程需要的缓凝型超早强泵送剂。

具体实施方式

本发明的快硬硫铝酸盐水泥专用缓凝型超早强泵送剂各原料重量百分比为：

         硼酸  10%~15%

         柠檬酸  5%~10%

         淀粉  3%~5%

         碳酸锂  4%~7%

         聚羧酸减水剂（粉剂） 12%~15%

         分散载体（粉煤灰） 42%~66%。

本发明的快硬硫铝酸盐水泥专用缓凝型超早强泵送剂制备方法为先按比例先将硼酸、柠檬酸、淀粉、碳酸锂、粉煤灰放入混料机中，搅拌3~5分钟混料均匀，再按比例将聚羧酸减水剂放入混料机中，搅拌5~8分钟混料均匀，产品为灰白色固态粉末。

本发明的快硬硫铝酸盐水泥专用缓凝型超早强泵送剂使用方法，可根据使用环境温度变化，调整快硬硫铝酸盐水泥专用缓凝型超早强泵送剂配比和掺量，使用环境温度在20℃以下，碳酸锂重量百分比为4%~5%，硼酸和柠檬酸重量百分比总和应在16%以下，泵送剂掺量为快硬硫铝酸盐水泥用量的1.6%~2.0%；使用环境温度在20℃~30℃之间，碳酸锂重量百分比为5%，硼酸和柠檬酸重量百分比总和应在18%以下，泵送剂掺量为快硬硫铝酸盐水泥用量的2.0%；使用环境温度在30℃以上，碳酸锂重量百分比为5%~7%，硼酸和柠檬酸重量百分比总和应在18%~25%之间，泵送剂掺量为快硬硫铝酸盐水泥用量的2.0%~2.4%。