硫铝酸盐水泥复合早强剂及早强硫铝酸盐水泥

摘要

本发明是关于一种硫铝酸盐水泥复合早强剂及早强硫铝酸盐水泥，其硫铝酸盐水泥复合早强剂，以重量份计，包括：促进剂：0.15‑0.3份；致密剂：1‑3份；调控剂：0.05‑0.1份。早强硫铝酸盐水泥，包括硫铝酸盐水泥和所述的硫铝酸盐水泥复合早强剂，以重量份计，其包括：硫铝酸盐水泥：100份；促进剂：0.15‑0.3份；致密剂：1‑3份；调控剂：0.05‑0.1份。本发明的硫铝酸盐水泥复合早强剂通过三个组分的协同作用，促进硫铝酸盐水泥的早期水化、钙矾石的快速形成并保持硬化浆体的结构的致密，从而使硫铝酸盐水泥获得较高的小时强度，且保持后期强度不降低或小幅降低。

说明书

技术领域

本发明涉及一种硫铝酸盐水泥领域，特别是涉及一种硫铝酸盐水泥复合早强剂及早强硫铝酸盐水泥。

背景技术

硫铝酸盐水泥(含铁铝酸盐水泥)是以适当成份的石灰石、铝矾土和石膏为主要原材料，经低温(1300-1350℃)锻烧而成的以无水硫铝酸钙和硅酸二钙(C₂S)为主要矿物组成的熟料，掺加适量石膏和混合材共同粉磨而成的水硬性胶凝材料，该系列水泥具有低温硬化、早强快硬、抗冻、抗渗等优良性能。根据报道，在强度发展上，12h-1d抗压强度可达35-50MPa、抗折强度可达6.5-7.5MPa；3d抗压强度可达50-70MPa、抗折强度可达7.5-8.5MPa。因此，一般多用于抢修和抢建等需要快凝、早强工程和制备配制喷射混凝土、水泥制品和混凝土预制构件等需要缩短周期的材料。

但正常硫铝酸盐水泥的6h强度一般在6-15MPa，对于要求小时强度(如4h)最高强度在20MPa以上的快凝快硬硫铝酸盐水泥而言，正常生产的硫铝酸盐水泥已不能满足早强要求。

为了提高硫铝酸盐水泥的早期强度，除了改变硫铝酸盐水泥熟料矿物组成、调整水泥组分之外，利用外加剂国内外已有大量的研究，研究表明硫酸钠、亚硝酸钠、碳酸锂、亚硝酸钠等具有良好的早强效果，但会导致后期强度的大幅下降。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种新型的硫铝酸盐水泥复合早强剂及早强硫铝酸盐水泥，所要解决的技术问题是使其硫铝酸盐水泥获得较高的小时强度，且保持后期强度不降低或小幅降低，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种硫铝酸盐水泥复合早强剂，以重量份计，其包括：

促进剂：0.15-0.3份；

致密剂：1-3份；

调控剂：0.05-0.1份。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的硫铝酸盐水泥复合早强剂，其中所述的促进剂为氢氧化钙。

优选的，前述的硫铝酸盐水泥复合早强剂，其中所述的致密剂为硫酸亚铁或硫酸铁。

优选的，前述的硫铝酸盐水泥复合早强剂，其中所述的调控剂为硼酸、硼砂、柠檬酸或酒石酸。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种早强硫铝酸盐水泥，包括硫铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥复合早强剂；所述的硫铝酸盐水泥复合早强剂包括促进剂、致密剂和调控剂；

所述的早强硫铝酸盐水泥，以重量份计，其包括：

硫铝酸盐水泥：100份；

促进剂：0.15-0.3份；

致密剂：1-3份；

调控剂：0.05-0.1份。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的早强硫铝酸盐水泥，其中所述的促进剂为氢氧化钙。

优选的，前述的早强硫铝酸盐水泥，其中所述的致密剂为硫酸亚铁或硫酸铁。

优选的，前述的早强硫铝酸盐水泥，其中所述的调控剂为硼酸、硼砂、柠檬酸或酒石酸。

借由上述技术方案，本发明硫铝酸盐水泥复合早强剂及早强硫铝酸盐水泥至少具有下列优点：

本发明选用氢氧化钙，为早期水化的无水硫铝酸钙提供钙离子以快速形成钙矾石，并提高液相碱度以促进硫铝酸盐水泥的水化；硫酸亚铁或硫酸铁能够快速溶解形成铁离子和硫酸根离子，在为早期水化提供充足的硫酸根离子以快速形成钙矾石外，铁离子还能和水泥水化形成的氢氧根结合，形成氢氧化铁胶体，填充、密实硬化浆体结构；硼酸、硼砂、柠檬酸或酒石酸作为钙矾石形貌调控剂，抑制细针状、棒状钙矾石的形成，在密实硬化浆体结构的同时改善浆体的和易性。通过三者的协同作用，促进硫铝酸盐水泥的早期水化、钙矾石的快速形成并保持硬化浆体的结构的致密，从而使硫铝酸盐水泥获得较高的小时强度，且保持后期强度不降低或小幅降低。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的硫铝酸盐水泥复合早强剂及早强硫铝酸盐水泥其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

本发明的一个实施例提出的一种硫铝酸盐水泥复合早强剂，以重量份计，其包括：

促进剂：0.15-0.3份；

致密剂：1-3份；

调控剂：0.05-0.1份。

优选的，促进剂为氢氧化钙。氢氧化钙能够为早期水化的无水硫铝酸钙提供钙离子以快速形成钙矾石，并提高液相碱度促进硫铝酸盐水泥的水化。

优选的，致密剂为硫酸亚铁或硫酸铁。硫酸亚铁或硫酸铁能够快速溶解形成铁离子和硫酸根离子，为早期水化提供充足的硫酸根离子以快速形成钙矾石；同时，硫酸亚铁或硫酸铁中的铁离子能和水泥水化形成的氢氧根结合，形成氢氧化铁胶体，填充、密实硬化浆体结构。

优选的，调控剂为硼酸、硼砂、柠檬酸或酒石酸。硼酸、硼砂、柠檬酸或酒石酸作为钙矾石形貌调控剂，抑制细针状、棒状钙矾石的形成，在密实硬化浆体结构的同时改善浆体的和易性。

通过三者的协同作用，促进硫铝酸盐水泥的早期水化、钙矾石的快速形成并保持硬化浆体的结构的致密，从而使硫铝酸盐水泥获得较高的小时强度，且保持后期强度不降低或小幅降低。

本发明的另一实施例提出一种早强硫铝酸盐水泥，包括硫铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥复合早强剂；所述的硫铝酸盐水泥复合早强剂包括促进剂、致密剂和调控剂剂；

所述的早强硫铝酸盐水泥，以重量份计，其包括：

硫铝酸盐水泥：100份；

促进剂：0.15-0.3份；

致密剂：1-3份；

调控剂：0.05-0.1份。

优选的，促进剂为氢氧化钙。

优选的，致密剂为硫酸亚铁或硫酸铁。

优选的，调控剂为硼酸、硼砂、柠檬酸或酒石酸。

早强硫铝酸盐水泥的4h的水泥强度大于17MPa,后期强度不降低或小幅降低。

实施例1

本发明的一个实施例提出的一种硫铝酸盐水泥复合早强剂，以重量份计，其包括：

氢氧化钙：0.15份；

硫酸亚铁：3份；

硼酸：0.05份。

本发明的另一实施例提出一种早强硫铝酸盐水泥，包括硫铝酸盐水泥和实施例1的硫铝酸盐水泥复合早强剂。

所述的早强硫铝酸盐水泥，以重量份计，其包括：

硫铝酸盐水泥：100份；

氢氧化钙：0.15份；

硫酸亚铁：3份；

硼酸：0.05份。

早强硫铝酸盐水泥的水泥强度如表1所示。

实施例2

本发明的一个实施例提出的一种硫铝酸盐水泥复合早强剂，以重量份计，其包括：

氢氧化钙：0.15份；

硫酸铁：2.5份；

硼砂：0.075份。

本发明的另一实施例提出一种早强硫铝酸盐水泥，包括硫铝酸盐水泥和实施例2的硫铝酸盐水泥复合早强剂。

所述的早强硫铝酸盐水泥，以重量份计，其包括：

硫铝酸盐水泥：100份；

氢氧化钙：0.15份；

硫酸铁：2.5份；

硼砂：0.075份。

早强硫铝酸盐水泥的水泥强度如表1所示。

实施例3

本发明的一个实施例提出的一种硫铝酸盐水泥复合早强剂，以重量份计，其包括：

氢氧化钙：0.25份；

硫酸亚铁：2份；

柠檬酸：0.05份。

本发明的另一实施例提出一种早强硫铝酸盐水泥，包括硫铝酸盐水泥和实施例3的硫铝酸盐水泥复合早强剂。

所述的早强硫铝酸盐水泥，以重量份计，其包括：

硫铝酸盐水泥：100份；

氢氧化钙：0.25份；

硫酸亚铁：2份；

柠檬酸：0.05份。

早强硫铝酸盐水泥的水泥强度如表1所示。

实施例4

本发明的一个实施例提出的一种硫铝酸盐水泥复合早强剂，以重量份计，其包括：

氢氧化钙：0.3份；

硫酸亚铁：2.5份；

酒石酸：0.075份。

本发明的另一实施例提出一种早强硫铝酸盐水泥，包括硫铝酸盐水泥和实施例4的硫铝酸盐水泥复合早强剂。

所述的早强硫铝酸盐水泥，以重量份计，其包括：

硫铝酸盐水泥：100份；

氢氧化钙：0.3份；

硫酸亚铁：2.5份；

酒石酸：0.075份。

早强硫铝酸盐水泥的水泥强度如表1所示。

实施例5

本发明的一个实施例提出的一种硫铝酸盐水泥复合早强剂，以重量份计，其包括：

氢氧化钙：0.3份；

硫酸亚铁：2份；

硼酸：0.075份。

本发明的另一实施例提出一种早强硫铝酸盐水泥，包括硫铝酸盐水泥和实施例5的硫铝酸盐水泥复合早强剂。

所述的早强硫铝酸盐水泥，以重量份计，其包括：

硫铝酸盐水泥：100份；

氢氧化钙：0.3份；

硫酸亚铁：2份；

硼酸：0.075份。

早强硫铝酸盐水泥的水泥强度如表1所示。

实施例6

本发明的一个实施例提出的一种硫铝酸盐水泥复合早强剂，以重量份计，其包括：

氢氧化钙：0.3份；

硫酸亚铁：1份；

硼酸：0.1份。

本发明的另一实施例提出一种早强硫铝酸盐水泥，包括硫铝酸盐水泥和实施例6的硫铝酸盐水泥复合早强剂。

所述的早强硫铝酸盐水泥，以重量份计，其包括：

硫铝酸盐水泥：100份；

氢氧化钙：0.3份；

硫酸亚铁：1份；

硼酸：0.1份。

早强硫铝酸盐水泥的水泥强度如表1所示。

对比例为实施例1-6所用的硫铝酸盐水泥。

表1实施例1-6早强硫铝酸盐水泥及对比例的水泥强度

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。