[发明专利]一种改善碱矿渣水泥石开裂和吸水的外加剂及其使用方法

说明书

本发明涉及一种改善碱矿渣水泥石开裂和吸水的外加剂及其使用方法，属于建筑材料技术领域，该外加剂按质量份计，由如下组份组成：硬脂酸盐40‑70份、碱矿渣缓凝剂10‑20份、有机硅5‑10份、氢氧化钙45‑60份。通过对该外加剂中各成分进行合理搭配及各成分用量的限定，使该外加剂能够显著改善碱矿渣水泥石的开裂问题，进而降低碱矿渣水泥石的吸水性，且该外加剂对碱矿渣水泥石的力学性能没有造成太多负面影响，其合成方法简单，原材料易得，适合工业化生产。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种改善碱矿渣水泥石开裂和吸水的外加剂及其使用方法。

背景技术

碱矿渣水泥(AAS)是用碱金属化合物激发磨细粒化高炉矿渣得到的一种新型水硬性胶凝材料。碱矿渣水泥石，强度高且耐腐蚀，其耐火性、抗氯盐侵蚀性等均优于通用硅酸盐水泥，但其干燥收缩较大，比通用硅酸盐水泥更容易造成浆体、砂浆或混凝土的开裂，导致其吸水性增大，最终诱发各种耐久性问题，这已成为制约碱矿渣水泥被广泛应用的技术“瓶颈”。由于碱矿渣水泥水化过程复杂，有序性较差的水化产物在形态及结构方面存在大量微观缺陷，这既是碱矿渣水泥石易变形，开裂的问题来源，也是其吸水性大的根本原因之一。

目前，解决碱矿渣水泥石开裂和吸水的方法如下：

(1)掺入金属离子膨胀剂，如通用硅酸盐水泥膨胀剂，其机理是形成具有较强膨胀作用的钙矾石，而在碱矿渣水泥高碱环境中，钙矾石难以形成，达不到预期膨胀的效果，且同时添加的Ca(OH)₂会使碱矿渣水泥的凝结过快。

(2)掺入减缩剂，以降低孔溶液的表面张力，但用于通用硅酸盐水泥的减缩剂在碱矿渣高碱环境中的适应性和稳定性不高。

(3)掺入矿物微粒，通过微集料的“钉扎效应”达到增韧目的，但掺入的无胶凝性的矿物颗粒会降低碱矿渣水泥的胶凝性，使其力学性能降低。

然而通过向碱矿渣水泥中掺加膨胀剂、减缩剂及矿物掺和料的方法并没有对该胶凝材料内部的微观缺陷进行改变，难以从根源上提高碱矿渣水泥石的抗裂性和降低吸水性。因此，急需一种在保证碱矿渣水泥石力学性能的前提下，能改善碱矿渣水泥石开裂和吸水的外加剂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种改善碱矿渣水泥石开裂和吸水的外加剂，目的之二在于提供一种改善碱矿渣水泥石开裂和吸水的外加剂的使用方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1、一种改善碱矿渣水泥石开裂和吸水的外加剂，按质量份计，所述外加剂由如下组份组成：硬脂酸盐40-70份、碱矿渣缓凝剂10-20份、有机硅5-10份、氢氧化钙45-60份。

优选地，按质量份计，所述外加剂由如下组份组成：硬脂酸盐40份、碱矿渣缓凝剂10份、有机硅5份、氢氧化钙45份。

优选地，按质量份计，所述外加剂由如下组份组成：硬脂酸盐50份、碱矿渣缓凝剂12份、有机硅6份、氢氧化钙50份。

优选地，按质量份计，所述外加剂由如下组份组成：硬脂酸盐60份、碱矿渣缓凝剂15份、有机硅8份、氢氧化钙55份。

优选地，按质量份计，所述外加剂由如下组份组成：硬脂酸盐70份、碱矿渣缓凝剂20份、有机硅10份、氢氧化钙60份。

优选地，所述硬脂酸盐为硬脂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸镁或硬脂酸锌中的一种。

2、所述的外加剂的使用方法，所述方法具体为：碱矿渣水泥中所述的外加剂的掺和量为4-8wt％。

优选地，碱矿渣水泥中所述的外加剂的掺和量为4wt％。