[發(fā)明專(zhuān)利]一種低鈣水泥外加劑及其制備方法和使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111385455.6
• 申請(qǐng)日: 2021-11-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113979660B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬韻升;崔東波;李曉;鐘秦粵;蔡穎輝;張學(xué)雷;張余鑫;王娟;殷方園
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東漢博昱洲新材料有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C04B24/12
• 分類(lèi)號(hào): C04B24/12;B28B3/00;B28B11/00;B28C5/00;C04B28/00
• 代理公司: 武漢智嘉聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42231
• 代理人: 張璐

本發(fā)明公開(kāi)一種低鈣水泥外加劑及其制備方法和使用方法。將乙二胺四乙酸和含有Ⅰ主族金屬元素的鹽分別配置得到濃度為3～6wt％的乙二胺四乙酸溶液和1～4wt％的鹽溶液，將乙二胺四乙酸溶液和鹽溶液按1～1.5:1的質(zhì)量比混合后靜置即制備得到所述低鈣水泥外加劑。本發(fā)明制備得到的低鈣水泥外加劑能有效的提升低鈣水泥的抗壓強(qiáng)度，且生產(chǎn)成本低，高度簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，更加適用于工業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水泥外加劑制備領(lǐng)域，尤其涉及一種低鈣水泥外加劑及其制備方法和使用方法。

背景技術(shù)

混凝土的碳化是混凝土所受到的一種化學(xué)腐蝕?？諝庵蠧O₂氣體通過(guò)硬化混凝土細(xì)孔滲透到混凝土內(nèi)，與其堿性物質(zhì)(Ca(OH)₂)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后生成碳酸鹽(CaCO₃)和水，使混凝土堿性降低的過(guò)程稱(chēng)為混凝土碳化，又稱(chēng)作中性化。碳化作用會(huì)造成混凝土失效，碳化后混凝土堿度降低，當(dāng)碳化超過(guò)混凝土保護(hù)層時(shí)，在水與空氣的作用下就會(huì)導(dǎo)致混凝土對(duì)于鋼筋的保護(hù)作用，進(jìn)而引發(fā)了鋼筋的銹蝕、收縮、開(kāi)裂甚至解體等一系列嚴(yán)重問(wèn)題。近年來(lái)人們致力于降低混凝土的碳化，從而達(dá)到增強(qiáng)混凝土性能的目的。

硅酸鹽礦物影響了水泥的膠凝性能，其中硅酸二鈣決定了其后期強(qiáng)度，硅酸三鈣則決定了早期強(qiáng)度，可以說(shuō)硅酸鈣的含量影響了水泥的整個(gè)過(guò)程，隨著全球礦物資源的減少，對(duì)礦石資源要求的提升，低鈣水泥的低能耗、低成本將有望發(fā)展為水泥產(chǎn)業(yè)的主體。但是低鈣水泥本身的性能達(dá)不到一些應(yīng)該用領(lǐng)域的要求，本發(fā)明將會(huì)彌補(bǔ)低鈣水泥中抗壓強(qiáng)度不足的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明的目的在于提出一種低鈣水泥外加劑及其制備方法和使用方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中低鈣水泥碳化后強(qiáng)度較低的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種低鈣水泥外加劑的制備方法，包括如下步驟：

將乙二胺四乙酸和含有Ⅰ主族金屬元素的鹽分別配置得到濃度為3～6wt％的乙二胺四乙酸溶液和1～4wt％的鹽溶液，將乙二胺四乙酸溶液和鹽溶液按1～1.5:1的質(zhì)量比混合后靜置即制備得到所述低鈣水泥外加劑。

優(yōu)選的，所述含有Ⅰ主族金屬元素的鹽為氯化鈉。

優(yōu)選的，所述乙二胺四乙酸溶液的濃度為4wt％。

優(yōu)選的，所述鹽溶液的濃度為2wt％。

優(yōu)選的，所述靜置的時(shí)間為3～5h。

上述一種低鈣水泥外加劑的制備方法制備得到的低鈣水泥外加劑。

上述低鈣水泥外加劑的使用方法，包括如下步驟：

將所述低鈣水泥外加劑與低鈣水泥混合得到10～16wt％的水泥混合物，將所述水泥混合物壓制成所需的形狀后經(jīng)碳化處理即可。

優(yōu)選的，所述低鈣水泥外加劑與低鈣水泥混合得到12wt％的水泥混合物。

優(yōu)選的，所述壓制的壓力為80～110MPa。

優(yōu)選的，所述碳化處理的方式為：碳化壓力為0.05～0.15Mpa，二氧化碳濃度為75～100％。

本發(fā)明涉及的反應(yīng)機(jī)理：

EDTA(乙二胺四乙酸)一種有機(jī)化合物，是能夠與鎂離子、錳離子、二價(jià)鐵離子以及鈣離子等二價(jià)金屬離子結(jié)合的螯合劑，可以提高碳化成品的抗壓強(qiáng)度與耐久性。

氯化鈉溶液作為碳化催化相能通過(guò)打破硅膠層來(lái)促進(jìn)EDTA與硅酸鈣礦物復(fù)合物的碳化，并且可以改變低鈣水泥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，更加有利于二氧化碳進(jìn)入樣品內(nèi)部，提升碳化率。氯離子與低鈣水泥中膠凝材料的結(jié)合通過(guò)近程庫(kù)倫與長(zhǎng)程范德華物理吸附，其次碳酸鈣在一定程度上可以阻止氯離子的滲透，因此，可以使用少量的氯離子作為輔助劑來(lái)增強(qiáng)低鈣碳酸化水泥的抗壓強(qiáng)度。