[發明專利]一種硫鋁酸鹽水泥基速凝劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202111045305.0
• 申請日: 2021-09-07
• 公開（公告）號: CN113816639A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 陳青;陳清;朱青青
• 申請（專利權）人: 宿州市健生礦山設備有限公司
• 主分類號: C04B22/14
• 分類號: C04B22/14;C04B28/02;C04B28/04;C04B28/08;C04B103/12
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;劉素霞

本發明屬于海洋工程建筑行業的土層或巖石的鉆進技術領域，具體提供一種海洋工程混凝土用的硫鋁酸鹽水泥基速凝劑及其制備方法和應用。硫鋁酸鹽水泥基速凝劑包括硫鋁酸鹽水泥熟料、氟石膏、鋁酸鈉、碳酸鈉和硫酸鋁，其中，硫鋁酸鹽水泥熟料、氟石膏、鋁酸鈉、碳酸鈉和硫酸鋁的質量比為(50～70)：(10～20)：(5～10)：(5～10)：(10～20)。本發明的硫鋁酸鹽水泥基速凝劑具有較好的速凝效果，初凝時間可短至3min，終凝時間可短至6min；且力學性能好，1d的抗壓強度可高達10MPa以上，28d抗壓強度比可高達90％以上。

技術領域

本發明屬于海洋工程建筑行業的土層或巖石的鉆進技術領域，具體涉及一種硫鋁酸鹽水泥基速凝劑及其制備方法和應用。

背景技術

目前，隨著海洋開發、土層或巖石的鉆進、石油鉆井和化工、海底隧道、跨海大橋等大型海洋工程的建設，海洋工程的混凝土耐久性問題稱謂各界關注的焦點。其中，海洋工程的混凝土耐久性問題的關鍵之一是保證混凝土具有速凝快硬的特點，在海洋工程混凝土的原材料組分中，速凝劑是實現其速凝快硬的主要組分，而且對后期的服役性能也有重要的影響。根據速凝劑的堿含量，可分為有堿速凝劑和無堿速凝劑，其中無堿速凝劑因其堿含量少，對噴射混凝土的28d抗壓強度等后期性能影響較小，但其速凝快硬特點不如有堿速凝劑，生產成本高，加上摻量大，其使用成本高，因此很難推廣應用；有堿速凝劑具有速凝效果好，摻量小，成本低等優點，但同時對28d抗壓強度等后期性能影響較大。

因此，需要進一步研發新型海洋工程混凝土用速凝劑，使其既具有含堿量小，又具有對28d抗壓強度等后期性能影響小，以及成本低等優點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種硫鋁酸鹽水泥基速凝劑及其制備方法和應用，旨在研發一種速凝效果好，但28d抗壓強度等后期性能影響小，以及成本低等特點的海洋工程混凝土用硫鋁酸鹽水泥基速凝劑。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種硫鋁酸鹽水泥基速凝劑，所述硫鋁酸鹽水泥基速凝劑包括硫鋁酸鹽水泥熟料、氟石膏、鋁酸鈉、碳酸鈉和硫酸鋁，其中，所述硫鋁酸鹽水泥熟料、所述氟石膏、所述鋁酸鈉、所述碳酸鈉和所述硫酸鋁的質量比為(50～70)：(10～20)：(5～10)：(5～10)：(10～20)。

如上所述的硫鋁酸鹽水泥基速凝劑，作為可選實施例，所述硫鋁酸鹽水泥熟料符合國家標準《硫鋁酸鹽水泥》GB20472-2006中附錄A的技術要求，且比表面積不小于450m²/kg。

如上所述的硫鋁酸鹽水泥基速凝劑，作為可選實施例，所述氟石膏為硫酸與氟石制取氟化氫的副產品，且比表面積不小于450m²/kg。

如上所述的硫鋁酸鹽水泥基速凝劑，作為可選實施例，所述鋁酸鈉為市售偏鋁酸鈉，其質量純度在80％以上。

如上所述的硫鋁酸鹽水泥基速凝劑，作為可選實施例，所述碳酸鈉為符合國標《工業碳酸鈉》GB210-1992中一等品和/或合格品要求的工業碳酸鈉。

如上所述的硫鋁酸鹽水泥基速凝劑，作為可選實施例，所述硫酸鋁為符合化工行業標準《工業硫酸鋁》HG/T 2225-2010中I類或II類硫酸鋁固體粉末顆粒。

本發明還提出了一種硫鋁酸鹽水泥基速凝劑的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

將所述硫鋁酸鹽水泥基速凝劑的各原料組分按照配比分別稱重計量；

將稱重后的各原料組分加入至混料機中進行攪拌混合，得到硫鋁酸鹽水泥基速凝劑。

本發明還提出了一種硫鋁酸鹽水泥基速凝劑的應用，所述硫鋁酸鹽水泥基速凝劑應用于水泥中時，將所述硫鋁酸鹽水泥基速凝劑的各原料組分按照配比分別稱重計量，然后將稱重后的各原料組分加入至混料機中進行攪拌混合，得到硫鋁酸鹽水泥基速凝劑，之后將硫鋁酸鹽水泥基速凝劑加入至水泥中使用。