一种晶种型早强剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种晶种型早强剂及其制备方法。所述制备方法包括如下步骤：将分散剂与水混合均匀得到悬浮液，然后将预水化水泥颗粒加入悬浮液中，得到浆体；将浆体研磨，得到悬浮液，即为所述晶种型早强剂。本发明专利技术提供的晶种型早强剂兼具早强、减水效果，且不含可能会加速钢筋锈蚀、碱骨料反应及损害混凝土后期强度的成分；本发明专利技术提供的制备方法具有工艺简单、所需原材料容易获取、对设备要求低、成本低及利于大规模推广等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种晶种型早强剂及其制备方法
本专利技术属于混凝土外加剂领域，具体涉及一种晶种型早强剂及其制备方法。
技术介绍
为了响应国家节能减排的号召，如今建筑工程中会使用大量的辅助性胶凝材料，使得混凝土的早期强度发展缓慢，同时也影响了工程进度。特别是，随着装配式建筑快速发展，由于混凝土预制件在低温环境下早期强度发展较慢导致的模具周转率低等问题将逐渐暴露，严重影响生产效率及增加生产成本。此外，在一些特殊工程中，如固井工程，固井材料早期强度发展缓慢会直接影响了钻井进度以及固井的质量。为了解决这些问题，建筑工程中常常会通过添加早强剂来提高混凝土早期强度。然而，传统早强剂大多数是通过牺牲混凝土后期强度来提高早期强度，这使得它们的应用受到限制，同时还会带来其他不利影响，比如：氯盐类早强剂会导致钢筋锈蚀，影响钢筋混凝土耐久性；碱金属盐类早强剂会增加碱集料反应的风险；硫酸盐类早强剂会降低新拌浆体的工作性能；有机类早强剂使用成本较高，且掺量不易控制，掺量过高时会导致混凝土缓凝；化学合成水化硅酸钙类早强剂其合成过程所使用的原材料硝酸盐为国家管制药品，原材料来源有限。综上所述，寻求一种适合混凝土“绿色发展”的新型早强剂迫在眉睫。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种晶种型早强剂及其制备方法。针对现有的早强剂存在耐久性风险大、低温早强效果不佳、成本高及材料来源有限等问题，本专利技术提供了一种晶种型早强剂及其制备方法；本专利技术提供的晶种型早强剂具有制备工艺简单、生产成本低、耐久性风险小及能在低温条件下正常发挥作用等优点，本专利技术提供的晶种型早强剂尤其适用于对新拌混凝土工作性能要求不高的混凝土预制构件的生产。本专利技术的目的至少通过如下技术方案之一实现。本专利技术提供的一种晶种型早强剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将分散剂与去离子水混合均匀，得到悬浮液L；(2)将预水化水泥颗粒加入步骤(1)所述悬浮液L中，混合均匀得到浆体S；(3)将浆体S置于砂磨机中研磨(湿法超细研磨)，得到悬浮液，即所述晶种型早强剂。进一步地，按重量份数计，所述晶种型早强剂的原料包括如下物质：预水化水泥颗粒5-9份；分散剂5-11份；水80-90份。优选地，制备所述晶种型早强剂的原料，预水化水泥颗粒、分散剂及水三者加在一起的重量份数为100份。优选地，预水化水泥颗粒7份，分散剂8份，去离子水85份。进一步地，步骤(2)所述预水化水泥颗粒的制备，包括如下步骤：将水与水泥搅拌均匀，得到水泥浆，将水泥浆进行养护处理，破碎后研磨(振动磨干法研磨)，过筛得到所述预水化水泥颗粒。优选地，所述水与水泥的水灰比为0.4-1.0。优选地，所述养护处理的温度为20-40摄氏度，所述养护处理的时间为1-28天。优选地，所述过筛的筛孔为方形筛，所述过筛的筛孔大小为75μm(方形筛的边长)。优选地，步骤(1)所述分散剂包括粉体聚羧酸减水剂。进一步地，步骤(3)所述研磨的时间为3-5h。优选地，所述研磨的方式为湿法超细研磨。所述湿法超细研磨能够通过高速运转带动氧化锆瓷珠，对浆体S中的预水化水泥颗粒进行超细研磨，从而达到细化晶种的目的，在湿法研磨的同时为了保证晶种的分散稳定性加入阴离子表面活性剂(粉体聚羧酸减水剂)作为分散剂。进一步地，所述悬浮液中悬浮固体的中位径(D50)为308-892nm；所述悬浮液中悬浮固体的质量百分比浓度为10-20％。本专利技术提供的制备方法是利用物理分散与化学分散相结合的方式，使预水化水泥颗粒细化并稳定分散于悬浮液中。本专利技术提供一种由上述的制备方法制得晶种型早强剂。本专利技术提供了一种晶种型早强剂，可通过吸附和核化的作用来降低水化反应的成核势垒，为水泥水化提供成核位点，缩短凝结时间，加快水泥水化反应速度，促进混凝土早期强度的发展。在商品混凝土及混凝土预制件生产过程中会产生大量的废浆，废浆通常采用沉降法将浆液中的细砂和水泥颗粒沉降下来，经处理的水循环利用。本专利技术提供的制备方法利用废浆中存在的经过预水化的水泥颗粒作为晶种型早强剂的原料，既可以实现废物利用，又可以减少环境污染，还可以产生经济效益。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和有益效果：(1)本专利技术提供的晶种型早强剂兼具早强、减水效果，且不含可能会加速钢筋锈蚀、碱骨料反应、损害混凝土后期强度的成分；(2)本专利技术提供的制备方法具有工艺简单、所需原材料容易获取、对设备要求低、成本低及利于大规模推广等优点。具体实施方式以下结合实例对本专利技术的具体实施作进一步说明，但本专利技术的实施和保护不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程，均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，视为可以通过市售购买得到的常规产品。下面实施例所使用的水泥为PI42.5型硅酸盐水泥；所使用的分散剂为粉体聚羧酸减水剂。以下实施例所用到的重量(质量)份数，作为举例，一份重量可以为20g，也可以是本领域常用的任意其他用量。实施例1实施例1提供一种晶种型早强剂，配比如表3(表3为各实施例晶种型早强剂的制备配方及参数信息表)所示，表3中所述的分散剂为粉体聚羧酸减水剂(实施例1-5所使用的分散剂均为粉体聚羧酸减水剂)，原材料按重量份计，包括：5份预水化水泥颗粒，5份分散剂，90份去离子水。所使用到的预水化水泥颗粒，其制备方法，包括如下步骤：将去离子水与水泥搅拌均匀，得到水泥浆，将水泥浆进行养护处理，破碎后研磨，过筛得到所述预水化水泥颗粒，所述过筛的筛孔为方形筛，所述过筛的筛孔大小(边长)为75μm。其中，去离子水与水泥的水灰比为1.0；所述养护处理的温度为40摄氏度，养护处理的时间为1天。实施例1提供的一种晶种型早强剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将5份分散剂与90份去离子水混合均匀，得到悬浮液L；(2)将5份预水化水泥颗粒加入步骤(1)所述悬浮液L中，混合均匀得到浆体S；(3)将浆体S置于砂磨机中进行湿法超细研磨，研磨时间为3h，得到悬浮液，即所述晶种型早强剂，悬浮颗粒的中位径(D50)为793nm，所述悬浮液中悬浮固体的质量百分比浓度为10％。实施例2实施例2提供一种晶种型早强剂，配比如表3所示，表3所述的分散剂为粉体聚羧酸减水剂(实施例1-5所使用的分散剂均为粉体聚羧酸减水剂)，原材料按重量份计，包括：9份预水化水泥颗粒，11份分散剂，80份去离子水。所使用到的预水化水泥颗粒，其制备方法，包括如下步骤：将去离子水与水泥搅拌均匀，得到水泥浆，将水泥浆进行养护处理，破碎后研磨，过筛得到所述预水化水泥颗粒，所述过筛的筛孔为方形筛，所述过筛的筛孔大小(边长)为75μm。其中，去离子水与水泥的水灰比为0.4；所述养护处理的温度为20摄氏度，养护处理的时间为28天。...

【技术保护点】
1.一种晶种型早强剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)将分散剂与水混合均匀，得到悬浮液L；/n(2)将预水化水泥颗粒加入步骤(1)所述悬浮液L中，混合均匀得到浆体S；/n(3)将浆体S研磨，得到悬浮液，即所述晶种型早强剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种晶种型早强剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将分散剂与水混合均匀，得到悬浮液L；
(2)将预水化水泥颗粒加入步骤(1)所述悬浮液L中，混合均匀得到浆体S；
(3)将浆体S研磨，得到悬浮液，即所述晶种型早强剂。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按重量份数计：
预水化水泥颗粒5-9份；
分散剂5-11份；
水80-90份。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备步骤(2)所述预水化水泥颗粒，包括如下步骤：将水与水泥搅拌均匀，得到水泥浆，将水泥浆进行养护处理，破碎后研磨，过筛得到所述预水化水泥颗粒。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述水与水泥的水灰比为0.4-1.0。


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【专利技术属性】
技术研发人员：殷素红，林荣永，詹国良，林东，刘冠升，叶门康，
申请(专利权)人：华南理工大学，广州华隧威预制件有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44