專利名稱：水泥早強(qiáng)劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能使水泥提早硬化的早強(qiáng)劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的水泥早強(qiáng)劑是在混凝土拌合前或拌合時摻入，在添加過程中往往需使用有機(jī)溶劑，影響人體健康，若添加不恰當(dāng)時，容易對鋼筋產(chǎn)生銹蝕、影響混凝土凝結(jié)以及造成混凝土強(qiáng)度下降的問題。水泥早強(qiáng)劑有幾種(1)氯鹽類早強(qiáng)劑，易使混凝土中的鋼筋銹蝕，在混凝土應(yīng)用中受到限制；(2)硫酸鹽類早強(qiáng)劑，容易導(dǎo)致混凝土后期性能變差，混凝土表面易析出“白霜”，影響外觀，提高了混凝土中的堿含量，當(dāng)混凝土中有堿活性骨料時，會加速堿骨料反應(yīng)，因此，硫酸鹽類早強(qiáng)劑不得用于含有堿活性骨料的混凝土；(3)有機(jī)胺類早強(qiáng)劑，其摻入量難以控制，容易造成混凝土嚴(yán)重緩凝和混凝土強(qiáng)度下降；(4)復(fù)合早強(qiáng)劑，原料中主要添加了亞硝酸鈉，而亞硝酸鈉是一種致癌物質(zhì)。此外，中國專利號94116218.4公開了一種用于制造水泥粘土制品時加入的早強(qiáng)劑，用碳酸鈉、氧化銨、氧化鎂、氧化鉀、氧化鈣、氧化鈷、氧化鈉配制而成。使用時加水和硅酸鈉，混合均勻，加進(jìn)水泥與粘土比例為2∶8的混合物中，攪拌均勻，即可壓制成為早強(qiáng)、高強(qiáng)的人造水泥粘土板或用于鋪路，其組方較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種工藝簡便、能使水泥提早硬化的早強(qiáng)劑及其制備方法。
本發(fā)明是由以下重量百分比的成分組成硫酸亞鐵27～33％，工業(yè)鹽27～33％，粉煤灰6～12％，325～425目碳酸鈣粉26～32％。其制備方法為(1)取硫酸亞鐵和工業(yè)鹽混和攪拌1～2分鐘；(2)將粉煤灰、碳酸鈣粉，與上述混和料混合攪拌5～8分鐘。
本發(fā)明的反應(yīng)機(jī)理水泥早強(qiáng)劑的Ca2+加快熟料中的硅酸鈣水化，按液相水化反應(yīng)理論，液相中硅酸鈣礦物的溶解速度越快，水化反應(yīng)進(jìn)行得越快。同時，水化產(chǎn)物的溶解度很低，它們在液相中不斷結(jié)晶析出形成結(jié)構(gòu)是強(qiáng)度提高的主要因素。水泥早強(qiáng)劑加入后，使液相中Ca2+濃度上升，對硅酸鈣礦物的溶出以鹽效應(yīng)為主使溶解度提高，加快了水化速度，而對水化產(chǎn)物來說，它們的同離子效應(yīng)使結(jié)晶加快，水泥早期強(qiáng)度得到了提高。
早強(qiáng)劑提高早期強(qiáng)度的另一機(jī)理是氯化鈣能與鋁酸三鈣(C3A)作用形成不溶性的復(fù)鹽——水化氯鋁酸鈣(C2A·CaCl2·10H2O)和水化高氯鋁酸鈣，
后者具有膨脹性使水泥強(qiáng)度降低，早強(qiáng)劑在氯化鈣的作用下生成不溶于氯化鈣溶液的氧氯化鈣(3CaO·CaCl2·12H2O)，這些化合物都從溶液中析出，增加了水泥漿中固相的比例，形成結(jié)構(gòu)，有利于增加水泥的強(qiáng)度。
水泥早強(qiáng)劑中的Fe2O3在粉磨過程中與CaO、Al2O3發(fā)生固相反應(yīng)，生成鐵鋁酸四鈣(C4AF)，加速硅酸三鈣(C3S)的形成，加快水化反應(yīng)。
水泥早強(qiáng)劑中的硫酸鹽與水泥水化反應(yīng)生成的Ca(OH)2，反應(yīng)生成新態(tài)的有高分散度的顆粒很細(xì)的石膏，比外摻的石膏對水泥反應(yīng)快。加快了鋁酸三鈣(C3A)、硅酸三鈣(C3S)的水化反應(yīng)，從而提高了水泥的強(qiáng)度。
本發(fā)明在水泥生產(chǎn)過程中添加量為3～5‰，能促使水泥在3天的早期強(qiáng)度達(dá)到20.9MPa，3天抗折強(qiáng)度≥4.4MPa，細(xì)度1.2％，比表面積420m2/kg。加速混凝土硬化，縮短養(yǎng)護(hù)周期，加快施工進(jìn)度，提高模板的周轉(zhuǎn)率，縮短施工期，降低了成本。本發(fā)明工藝簡便，不會對鋼筋產(chǎn)生銹蝕、影響混凝土凝結(jié)以及造成混凝土強(qiáng)度下降的問題。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但其不代表為本發(fā)明的唯一實施方式。
實施例一取硫酸亞鐵27kg和工業(yè)鹽33kg，混和攪拌反應(yīng)1分鐘，反應(yīng)式為將粉煤灰12kg、325目碳酸鈣粉28kg，與上述混和料混合攪拌5分鐘，使其混合攪拌均勻，主要反應(yīng)式為 即得水泥早強(qiáng)劑。
生產(chǎn)出的水泥復(fù)合早強(qiáng)劑呈灰色，在自然環(huán)境中存放后變成紅褐色。
在磨制水泥時，摻加水泥早強(qiáng)劑量為5‰，使水泥在3天的抗壓強(qiáng)度≥20.9MPa，3天抗折強(qiáng)度≥4.3MPa，細(xì)度1.2％，比表面積425m2/kg。
實施例二取硫酸亞鐵33kg和工業(yè)鹽27kg，混和攪拌反應(yīng)2分鐘，反應(yīng)式為將粉煤灰8kg、425目碳酸鈣粉32kg，與上述混和料混合攪拌8分鐘，使其混合攪拌均勻，主要反應(yīng)式為 即得水泥早強(qiáng)劑。
在磨制水泥時，摻加水泥復(fù)合早強(qiáng)劑量為3‰，使水泥在3天的抗壓強(qiáng)度≥20.9MPa，3天抗折強(qiáng)度≥4.4MPa，細(xì)度1.2％，比表面積420m2/kg。
權(quán)利要求
1.一種水泥早強(qiáng)劑，其特征在于由以下重量百分比的成分組成硫酸亞鐵27～33％，工業(yè)鹽27～33％，粉煤灰6～12％，325～425目碳酸鈣粉26～32％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥早強(qiáng)劑的制備方法，其特征在于(1)取硫酸亞鐵和工業(yè)鹽混和攪拌1～2分鐘；(2)將粉煤灰、碳酸鈣粉，與上述混和料混和攪拌5～8分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水泥早強(qiáng)劑及其制備方法，按重量百分比取27～33％硫酸亞鐵和27～33％工業(yè)鹽，混和攪拌1～2分鐘；將6～12％粉煤灰、26～32％的325～425目碳酸鈣粉，與上述混和料混合攪拌5～8分鐘，即得水泥早強(qiáng)劑。本發(fā)明在水泥生產(chǎn)過程中添加3～5‰，能促使水泥在3天的早期強(qiáng)度達(dá)到20.9MPa，3天抗折強(qiáng)度≥4.4MPa，細(xì)度1.2％，比表面積420m
文檔編號C04B22/10GK1772684SQ20051003716
公開日2006年5月17日 申請日期2005年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月6日
發(fā)明者楊國剛, 沈廣宗 申請人:梅縣五彩涂料廠