[发明专利]一种混凝土早强剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种混凝土早强剂及其制备方法，属于混凝土外加剂领域，解决了低温环境中早强剂对混凝土早强效果不明显的问题。混凝土早强剂，包括以下重量份数的组分：硝酸钙20‑50份；三乙醇胺0.1‑0.6份；硫酸铝3‑8；纳米二氧化硅20‑40份；乙二醇5‑10份；水溶性氢氧化物3‑8份；无机金属盐，所述无机金属盐与水溶性氢氧化物的重量份数比为（1‑3）：1；水溶性氢氧化物中包含1.3‑2份的氢氧化锂；无机金属盐中的金属阳离子为第一离子和镁离子的组合或镁离子，第一离子为铁离子、亚铁离子、铝离子中的一种。本发明使得早强剂在低温环境中使用时可以达到较好的早强效果。

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂领域，特别涉及一种混凝土早强剂及其制备方法。

背景技术

混凝土指以水泥为主要胶凝材料，与水、砂、石子，必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合，经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。混凝土在使用时需要加入各种外加剂，对混凝土的综合性能进行提高。

早强剂是混凝土的外加剂之一，主要用于提高混凝土的早起的水泥水化速度，从而提高混凝土的早期强度，并对混凝土的后期强度无显著影响。

水泥的水化反应主要包括：①硅酸三钙与水的水化反应生成水化硅酸钙(C-S-H凝胶)和氢氧化钙；②硅酸二钙的水化，与①类似但速度更慢；③铝酸三钙先生成水化铝酸钙，最终转化为水石榴石；④铁相固溶体的水化，速度较慢。从上述各反应可知，水泥的水化反应中，最主要的反应为硅酸三钙的水化和硅酸二钙的水化。

冬季施工时，混凝土加入早强剂后，由于环境气温低，水泥开始水化的时间长，且水化反应缓慢，使得早强剂作用效果不明显，且加入早强剂后的混凝土其早期强度不能达到预期值，工程施工进度缓慢明显。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，本发明的第一个目的在于提供一种混凝土早强剂，使得早强剂在低温环境中使用时可以达到较好的早强效果。

本发明的第二个目的在于提供一种混凝土早强剂的制备方法，实现早强剂的制备。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种混凝土早强剂，包括以下重量份数的组分：

硝酸钙20-50份；

三乙醇胺0.1-0.6份；

硫酸铝3-8；

纳米二氧化硅20-40份；

乙二醇5-10份；

水溶性氢氧化物3-8份；

无机金属盐，所述无机金属盐与水溶性氢氧化物的重量份数比为(1-3)：1；

所述水溶性氢氧化物中包含1.3-2份的氢氧化锂；

所述无机金属盐中的金属阳离子为第一离子和镁离子的组合或镁离子，第一离子为铁离子、亚铁离子、铝离子中的一种。

采用上述技术方案，硝酸钙、三乙醇胺、硫酸铝、纳米二氧化硅配合形成主要的早强剂成分。硝酸钙为水溶性物质，硝酸钙加入至水泥混合物中后，提高钙离子在水中的浓度，促进硅酸三钙、硅酸二钙以及铝酸三钙的水化反应向正反应方向进行，提高水泥初期的水化速度。三乙醇胺具有乳化作用，可以吸附于水泥颗粒表面，形成带电亲水膜，降低溶液的表面张力，加速水与水泥颗粒的接触和渗透，促进水泥颗粒的水解；N原子有一对共用电子，很容易与金属阳离子形成共价键形成络合物，络合物在溶液中形成可溶区，提高水化产物的扩散效率。