[發明專利]一種堿礦渣水泥緩凝劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201710318439.2
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN107162460A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 周宗輝;王金邦;程新;杜鵬
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C04B24/10
• 分類號: C04B24/10;C04B103/22
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所37218
• 代理人: 張貴賓

技術領域

本發明涉及建筑材料技術領域，特別涉及一種可以延長堿礦渣水泥凝結時間，加大初凝時間與終凝時間間隔的緩凝劑及其制備方法。

背景技術

建筑材料是應用最為廣泛的一類材料。目前傳統的建筑材料在應用過程中遵循開發—應用—廢棄這一模式，導致資源日益枯竭，且造成大量廢棄材料、污染物排出及環境惡化。如每生產一噸鋼鐵，將有數十噸鋼渣、礦渣及其它廢渣產出。固體廢棄物的排放，占用土地、污染環境、危害人體健康，且也造成巨大的資源浪費。如何減少不可再生資源消耗，充分利用工業廢渣，將其變廢為寶，成為材料學者一直在努力研究的方向。

堿礦渣水泥是近年來國內外研究的熱點之一。它是指將含有活性（無定型）Al₂O₃和SiO₂的礦渣在強堿條件下，與堿或Na₂SiO₃（K₂SiO₃）等相混合，制備的新型建筑材料。其制備工藝簡單，能耗低、污染少，而且堿礦渣水泥的性能優異，符合我國的綠色可持續發展戰略，其研究與推廣尤其對于能源比較緊張的我國具有極其重要的作用。

堿礦渣水泥雖具有快硬早強、耐高溫，耐腐蝕，低碳環保等一系列普通硅酸鹽水泥所沒有的優異性能，但其仍然沒有得到廣泛的應用，主要因為其施工使用中存在技術難題：快凝問題。在不加緩凝組分的條件下，堿礦渣水泥的初凝時間僅為30分鐘。

發明內容

本發明為了彌補現有技術的缺陷，提供了一種制備簡單、效果好、操作簡單、有效延長堿礦渣水泥施工時間，且對堿礦渣水泥混凝土的早期強度、后期強度不影響的堿礦渣水泥緩凝劑及其制備方法。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種堿礦渣水泥緩凝劑，其特征在于：由如下重量百分比的原料組成：硼酸30-50%、紅糖15-35%、超細礦渣粉15-55%。

進一步的，所述硼酸可用硼砂替代。

所述紅糖可用蔗糖替代。

所述硼酸或硼砂采用工業級，純度95%以上。

所述超細礦渣粉的細度要求過 200目篩，篩余為2%以內。

所述堿礦渣水泥緩凝劑的制備方法，包括如下步驟：

（1）混合：將硼酸、紅糖以及超細礦渣粉按照上述質量百分比混合均勻；

（2）粉磨：將步驟（1）中混合后的物料在球磨機中進行粉磨，即得堿礦渣水泥緩凝劑。

進一步的，步驟（1）在混料機中將各原料混合10小時，使其充分混合。

步驟（2）粉磨時間為5-8小時，粉磨至比表面積480-550m²/kg。

使用時，將上述緩凝劑溶于水中形成懸濁液，并將懸濁液摻雜在所要緩凝的堿礦渣混凝土中，所述緩凝劑的摻雜質量為制備堿礦渣混凝土時摻入的堿溶液質量的10％～15％。

本發明的有益效果是：本發明的堿礦渣水泥緩凝劑，使用簡單，僅根據堿礦渣水泥制作時的堿含量質量，摻量為堿質量的10%-15%，占比堿礦渣水泥質量的2.0-3.0%，因此成本較低；緩凝效果好，根據摻量不同，初凝時間可調節至2小時-15小時，擴大初凝時間與終凝時間作業間隔，終凝時間可調整至10小時-25小時；不影響早期強度與后期強度的增長與發揮；抑制堿礦渣水泥施工后的泛堿現象，該緩凝劑通過中和反應可吸收堿礦渣水泥中加入的多余堿，對施工后的建筑材料的泛堿現象有抑制作用。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步的說明。

附圖1為實施例1制備的緩凝劑摻量對堿礦渣水泥抗壓強度的影響；

附圖2為實施例2制備的緩凝劑摻量對堿礦渣水泥凝結時間的影響；

附圖3為實施例2制備的緩凝劑摻量對堿礦渣水泥試樣pH值的影響；

附圖4為實施例3制備的緩凝劑摻量對堿礦渣水泥試樣浸出液碳酸氫根離子濃度的影響；

附圖5為實施例3制備的緩凝劑摻量對堿礦渣水泥試樣孔結構的影響。

具體實施方式

實施例一:

稱取工業級硼酸45kg、紅糖25kg、超細礦渣粉30kg，將上述質量的原料在混料機中充分混合10小時，以保證充分混合均勻。將混合后的料在球磨機中粉磨5小時，測定其比表面積為480m²/kg。由附圖1可知，隨著緩凝劑摻量的增加，堿礦渣水泥的抗壓強度先增加后降低，緩凝劑的最佳摻量為15.0%。緩凝劑的添加可使堿礦渣水泥凝結時間增加，提高堿礦渣水泥漿體的流動度，增加試樣的密實度，從而改善抗壓強度。