[發明專利]一種無機礦物增強劑

在審

• 申請號: 202010972136.4
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112062494A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 劉博
• 申請（專利權）人: 天津炬實科技發展股份有限公司
• 主分類號: C04B24/26
• 分類號: C04B24/26;C04B28/04
• 代理公司: 天津協眾信創知識產權代理事務所(普通合伙) 12230
• 代理人: 王力強

本發明提供了一種無機礦物增強劑，由無水硫鋁酸鈣、硫酸鈣、活化劑、引發劑組成，無水硫鋁酸鈣由氧化鈣、三氧化二鋁和硫酸鈣于1000℃～1250℃反應生成；硫酸鈣為硬石膏、半水石膏、二水石膏、脫硫石膏、磷石膏和氟石膏中的一種或幾種組合而成；活化劑為三乙醇胺、二乙醇胺、聚乙二醇和脂肪酸甲脂中的一種或幾種組合而成；引發劑是為硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸胺，亞硝酸鈉和氫氧化鈉中的一種或幾種組合而成。該增強劑在每立方混凝土中加入5Kg－8Kg/m³，可以代替普通水泥100—218Kg，使得水泥用量大幅度減少，混凝土成本大幅度降低，且早期強度提高、后期強度增加、尺寸變形降低、水化放熱降低，解決了混凝土收縮裂縫的問題。

技術領域

本發明涉及建筑材料技術領域，具體涉及一種無機礦物增強劑。

背景技術

混凝土材料由普通水泥、礦物摻合料、砂、石、外加劑、水，共六大部分構成。普通水泥水化后生成的硅酸鹽礦物起到強化骨架的作用，所以水泥用量的比例的大小與混凝土抗壓強度的高低以及耐久性能具有緊密的影響。但是，在實際應用過程中，隨著混凝土中水泥比例的增大，混凝土出現了一系列問題。在道路混凝土、大壩混凝土、海工混凝土、隧道混凝土等大體積混凝土中，在建筑結構、橋梁結構、特殊造型結構等高標號混凝土中，都出現了各種不同程度的裂縫、缺陷、甚至工程質量的問題，嚴重影響了實際工程的使用效果，存在安全隱患，有的甚至在實際應用時出現重大事故，給國家和人民造成了難以估量的損失。

究其根源，發現隨著混凝土中水泥比例的增大，混凝土內部放熱集中，混凝土中心溫度與表面溫差增大，容易產生溫度裂縫；隨著混凝土中水泥比例的增大，混凝土收縮變形增大，容易產生收縮裂縫。目前的技術手段分為以下四大類，都存在不同程度上的缺點，不能從根本上解決這一問題。

(1)加入具有活性的礦物摻和料(粉煤灰、礦粉、火山灰等)代替部分水泥可以降低部分水化放熱，但是收縮變形增大、早期強度降低明顯；而且當礦物摻合料過量時，抗壓強度增長緩慢，有的甚至出28d標號不足的現象，不能從根本上解決上述問題。(2)加入過量緩凝劑可以延緩水泥水化速度，推遲水化放熱高峰，但并不能降低放熱總量；同時，影響了混凝土的早期強度和后期強度。(3)加入過量減水劑可以降低水灰比，進而降低水泥用量，保證后期混凝土標號。但是，由于水灰比的降低，混凝土的放熱更加集中；同時，混凝土粘度增加，工作性能變差，不利于施工現場實際操作。(4)加入減縮劑或膨脹劑補償收縮可以在一定程度上減少收縮變形，但不能降低水化放熱，甚至會大幅度提高水化放熱，令其更加集中，產生溫度裂縫。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種材料，能夠提高混凝土的早期強度，增加后期強度，降低尺寸變形、降低水化放熱。

基于上述問題，本發明提出的技術方案是提供一種無機礦物增強劑，該增強劑是由無水硫鋁酸鈣、硫酸鈣、活化劑、引發劑組成，其中，無水硫鋁酸鈣是由氧化鈣、三氧化二鋁和硫酸鈣于1000℃～1250℃反應生成；硫酸鈣是由硬石膏、半水石膏、二水石膏、脫硫石膏、磷石膏或氟石膏中的一種或幾種組合而成；活化劑是指三乙醇胺、二乙醇胺、聚乙二醇或脂肪酸甲脂中的一種或幾種組成；引發劑是指過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸胺，亞硝酸鈉或氫氧化鈉中的一種或幾種組合而成。

優選的，該增強劑是由無水硫鋁酸鈣、硫酸鈣、聚乙二醇、過硫酸鈉組成。

其制備過程包括以下步驟：1)在1200℃—1300℃煅燒至熔融態，發生固相反應；2)冷卻，形成一定尺寸的不規則顆粒；3)將2)得到的顆粒經磨機研磨，達到400m²/kg以上的比表面積，在微觀狀態下使分子間得到充分活化。