[發明專利]適用于-10℃~-30℃環境的水泥基膠凝材料及其施工方法與應用

有效

• 申請號: 202010142015.7
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111302749B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 葉家元;張文生;程華;王敬宇;任俊儒
• 申請（專利權）人: 中國建筑材料科學研究總院有限公司;中國人民解放軍陸軍勤務學院
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14;B28C5/00;E04G21/24
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 張曉萍;劉鐵生

1.一種適用于-10℃~-30℃環境的水泥基膠凝材料，其特征在于，以質量份計其由以下成分組成：硬石膏0~5份；硫鋁酸鹽水泥15~25份；減水劑0.1~0.3份；保水劑0~0.3份；緩凝劑0.1~0.3份；早強劑0.1~0.3份；砂55~75份；防凍劑1~3份；水7~12份；其中，所述防凍劑為硝酸鈉和亞硝酸鈣的混合物，或者為硝酸鈣和亞硝酸鈉的混合物，或者為二甲基亞砜，或者為氯化鈣；

所述防凍劑為硝酸鈉和亞硝酸鈣的混合物時，所述硝酸鈉的用量為0.8份~3份，所述亞硝酸鈣的用量為0.2份~3份，且所述硝酸鈉和所述亞硝酸鈣的總量為1份~3份；

所述防凍劑為硝酸鈣和亞硝酸鈉的混合物時，所述硝酸鈣的用量1份~3份，所述亞硝酸鈉的用量為1份~3份，且所述硝酸鈣和所述亞硝酸鈉的總量為2份~3份；

所述防凍劑為二甲基亞砜時，其用量為2份~3份；

所述防凍劑為氯化鈣時，其用量為1.5份~3份；

將硬石膏添加至硫鋁酸鹽水泥中，再向其中添加減水劑、保水劑、緩凝劑和早強劑，將所得的粉體攪拌混合，得到固體原材料；向水中添加防凍劑，攪拌溶解，得到液體原材料；在環境溫度下制備所述的水泥基膠凝材料，將固體原材料倒入液體原材料中，攪拌；添加砂，攪拌。

2.根據權利要求1所述的材料，其特征在于，所述的硬石膏中硫酸鈣的質量百分含量≥95%，其比表面積≥500cm²/g。

3.根據權利要求1所述的材料，其特征在于，所述的減水劑選自聚羧酸減水劑、氨基磺酸類減水劑或密胺樹脂減水劑中的至少一種；或者，所述的保水劑為纖維素醚，其粘度為10000~40000mPa·s。

4.根據權利要求1所述的材料，其特征在于，所述的緩凝劑選自硼砂、葡萄糖酸鈉或L(+)-酒石酸中的至少一種。

5.根據權利要求1所述的材料，其特征在于，所述的早強劑選自碳酸鋰、硫酸鋁或甲酸鈣中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的材料，其特征在于，所述的砂選自天然河砂或機制砂中的至少一種；所述的砂的最大粒徑為2mm。

7.一種適用于-10℃~-30℃環境的水泥基膠凝材料的施工方法，其特征在于，其包括以下步驟：

1）以質量份計，將0~5份的硬石膏添加至15~25份的硫鋁酸鹽水泥中，再向其中添加0.1~0.3份的減水劑、0~0.3份的保水劑、0.1~0.3份的緩凝劑和0.1~0.3份的早強劑，將所得的粉體攪拌混合，得到固體原材料；

2）以質量份計，向7~12份的水中添加1~3份的防凍劑，攪拌溶解，得到液體原材料；其中，所述防凍劑為硝酸鈉和亞硝酸鈣的混合物，或者為硝酸鈣和亞硝酸鈉的混合物，或者為二甲基亞砜，或者為氯化鈣；

所述防凍劑為硝酸鈉和亞硝酸鈣的混合物時，所述硝酸鈉的用量為0.8份~3份，所述亞硝酸鈣的用量為0.2份~3份，且所述硝酸鈉和所述亞硝酸鈣的總量為1份~3份；

所述防凍劑為硝酸鈣和亞硝酸鈉的混合物時，所述硝酸鈣的用量1份~3份，所述亞硝酸鈉的用量為1份~3份，且所述硝酸鈣和所述亞硝酸鈉的總量為2份~3份；

所述防凍劑為二甲基亞砜時，其用量為2份~3份；

所述防凍劑為氯化鈣時，其用量為1.5份~3份；

3）將步驟1）制備的固體原材料倒入步驟2）制備的液體原材料中，攪拌；添加質量份55~75份砂，攪拌，得到漿體；

4）將步驟3）制備的漿體在-10℃~-30℃環境中直接澆筑，免加熱養護。

8.一種根據權利要求1所述的適用于-10℃~-30℃環境的水泥基膠凝材料在負溫環境的應用，其特征在于，對水泥基膠凝材料澆筑的構件免加熱養護，其包括以下步驟：

1）使用液體原材料潤濕覆蓋物；所述的液體原材料以質量份計由7~12份的水和1~3份的防凍劑溶解得到；

2）待構件凝結硬化后，將潤濕的覆蓋物覆蓋于所述的構件表面。

9.根據權利要求8所述的應用，其特征在于，所述的覆蓋物為雙層結構，其內層為具有強吸水能力的紡織物、外層為不透水的有機涂覆物。