[发明专利]一种水化硅酸钙早强剂的制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于建筑材料生产技术领域，具体涉及一种水化硅酸钙早强剂的制备方法。

背景技术：

在预制混凝土构件的生产过程中，为加快模具的周转速率、提高生产效率，常采用蒸汽养护和添加早强剂的方式提高混凝土的早期强度，以此缩短预制混凝土构件的拆模时间。而水化硅酸钙作为水泥水化的主要产物，将其用作早强剂，可为水泥水化提供形核位点，减小水化产物析出时的能量阻碍，促进结晶反应的进行。从而提高水泥水化速度，促进水泥基材料的强度发展。

目前，水化硅酸钙的制备方法主要有水热法和化学共沉淀法。水热法制备水化硅酸钙时，需要加温加压，生产时能耗高。且制得的水化硅酸钙粒径较大、比表面积较小，不利于提高水化硅酸钙的早强效果。而采用化学共沉淀法制备水化硅酸钙，具有工艺简单、能耗低的优点，能够避免高温高压的工作环境。但在采用化学共沉淀法制备水化硅酸钙时，所用钙源为硝酸钙、乙酸钙或氯化钙等钙盐，这些钙盐价格较高，增大了水化硅酸钙的生产成本。

而由废弃混凝土块破碎得到的再生骨料表面附着大量的水泥浆体，富含钙离子，可将其中的钙离子用酸溶出，用作制备水化硅酸钙的钙源。将酸处理再生骨料废液用作制备水化硅酸钙的钙源，不仅解决了酸处理再生骨料废液的利用问题，还降低了水化硅酸钙早强剂的生产成本。且该法制备出的水化硅酸钙早强剂既能提高水泥基材料的早期强度，也能提高水泥基材料的后期强度，并有利于改善水泥基材料的耐久性。并且酸处理后的再生骨料的吸水率降低，能够显著改善混凝土的性能。目前，虽有关于利用酸溶液浸泡处理再生骨料的相关报道，但缺少对酸处理再生骨料废液的利用的相关报道，更未有将酸处理再生骨料废液用作制备水化硅酸钙钙源的报道。

发明内容：

目前，酸处理再生骨料是改善再生骨料性能最有效的方法，但该处理方法得到的废液却未能有效利用。并且，目前常用的水化硅酸钙早强剂的制备方法为化学共沉淀法，但该法中所用的钙源通常为硝酸钙、乙酸钙或氯化钙等钙盐。这些钙盐的使用极大的增加了水化硅酸钙早强剂的生产成本，未能再生利用废弃物资源制备水化硅酸钙早强剂。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种水化硅酸钙早强剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)酸处理再生骨料废液的制备：将再生骨料浸泡在酸溶液中，一段时间后滤出固体物，并对废液进行处理，得到酸处理再生骨料废液，所述再生骨料为废弃混凝土块破碎所得；

(2)水化硅酸钙早强剂的制备：将步骤(1)中制得的酸处理再生骨料废液作为钙源，与硅源混合，搅拌一段时间后，抽滤、洗涤、分散，得到水化硅酸钙早强剂。

进一步的，步骤(1)中，所述酸溶液为乙酸、硝酸、盐酸溶液中一种或几种溶液的混合；

进一步的，步骤(1)中，所述酸溶液的质量浓度为0.5～5％；

进一步的，步骤(1)中，所述浸泡时间为12～48h；

进一步的，步骤(1)中，所述再生骨料与酸溶液的重量比为：1:1～2；

进一步的，步骤(1)中所述的对废液进行处理的方法是：先滤出废液中的杂质，再通过滴加氨水调节废液的pH值为10～12，并过滤出废液中的沉淀物，即得酸处理再生骨料废液；

进一步的，步骤(2)中，所述硅源为硅离子摩尔浓度为0.05～0.4mol/L的硅酸钠或偏硅酸钠水溶液；

进一步的，步骤(2)中，所述的钙源与硅源中钙离子与硅离子的摩尔比为0.5～2:1；

进一步的，步骤(2)中，所述水化硅酸钙早强剂的制备过程包括以下步骤：

①边搅拌边向硅源中加入钙源；

②钙源全部加入后继续搅拌一段时间；

③搅拌一段时间后，对所得沉淀进行抽滤、洗涤、分散。

进一步的，步骤①中，钙源的加入速度为50～500ml/min；

进一步的，步骤②中，钙源全部加入后的搅拌时间为10～30min；

进一步的，步骤③中，对所得沉淀进行抽滤、洗涤，直至滤液的pH值小于8；

进一步的，将步骤③所得的对所得沉淀进行抽滤、洗涤后分散于一定质量的水中，即得水化硅酸钙早强剂。