[发明专利]一种低温快速固化混凝土及其制备方法

说明书

一种低温快速固化混凝土及其制备方法。本发明属于土木工程领域。本发明解决了现有混凝土在低温或超低温条件下终凝时间长、结构强度低的技术问题。产品由固相材料和液相材料混合而成；所述固相材料由水泥、砂、石、相变储能矿物材料和硫酸铝混合而成；所述液相材料由二乙醇胺、减水剂、引气剂和水制备而成。本发明通过混凝土掺拌料组成与比例，直接实现低温条件下混凝土的快速固化，解决低温条件混凝土施工的难题。同时，该混凝土适用于泵送和喷射的施工方式，可在温度≤‑5℃的条件下实现混凝土快速凝固，终凝时间≤15分钟，固化时间≤4小时，混凝度强度≥C20。

技术领域

本发明属于土木工程领域，具体涉及一种低温快速固化混凝土及其制备方法。

背景技术

大规模混凝土浇筑施工作业是我国基础设施建设中的重要环节。混凝土由水泥(主要成分为硅酸盐、铝酸盐)和骨料(砂、石)搅拌制成，水泥遇水后其主要成分硅酸盐、铝酸盐迅速发生水化反应最终胶联硬化，从而把砂石等骨料牢固的胶结在一起。混凝土的硬化是水泥水化反应的结果，水泥的水化反应快慢直接体现在混凝土的初、终凝时间上。水泥水化反应速率不仅受水泥成分(硅、铝酸盐含量比)的影响，更易受施工环境，特别是温度的影响。当施工环境温度由21℃降低至4℃时，混凝土的终凝时间会从6小时延长至14小时。当施工温度低于零度时，不仅会使混凝土终凝时间大幅度延长至19小时，而且会出现拌和水反常性质，导致混凝土失效。

因此，低温或超低温条件下进行混凝土项目施工时，低温不但不利于混凝土的凝结，也会直接影响混凝土的结构强度，从混凝土施工的工期和质量两个方面对工程的施工造成直接而严重的影响。而在实际生产过程中，部分工程如水利工程的冬季施工、极地施工，无法规避低温甚至超低温条件。因而亟需一种能够在低温或超低温条件下快速凝结的混凝土及其制备方法。

发明内容

本发明解决了现有混凝土在低温或超低温条件下终凝时间长、结构强度低的技术问题，而提供了一种低温快速固化混凝土及其制备方法。

本发明的一种低温快速固化混凝土由固相材料和液相材料按质量比为(10～14):1混合而成；

所述固相材料由水泥、砂、石、相变储能矿物材料和硫酸铝混合而成；其中所述水泥与砂的质量比为1：(1～4)；所述水泥与石的质量比为1：(2～3)；所述水泥与相变储能矿物材料的质量比为1：(0.015～0.035)；所述水泥与硫酸铝的质量比为1：(0.045～0.15)；

所述液相材料由二乙醇胺、减水剂、引气剂和水制备而成；其中所述减水剂与二乙醇胺的质量比为1：(0.2～3)；所述减水剂与引气剂的质量比为1：(0.5～1)；所述减水剂与水的质量比为1：(50～160)。

进一步限定，所述相变储能矿物材料为蒙脱土复合相变材料、珍珠岩复合相变材料或硅藻土复合相变材料。

进一步限定，所述砂的细度模数为2～3。

进一步限定，所述砂的细度模数为2.6。

进一步限定，所述石的细度模数为1.8～4.0。

进一步限定，该低温快速固化混凝土由固相材料和液相材料按质量比为(11.06～13.5)：1混合而成。

进一步限定，该低温快速固化混凝土由固相材料和液相材料按质量比为(12～12.57)：1混合而成。

进一步限定，所述水泥与砂的质量比为1：(1.06～1.38)。

进一步限定，所述水泥与砂的质量比为1：1.32。

进一步限定，所述水泥与石的质量比为1：(2.51～2.83)。

进一步限定，所述水泥与石的质量比为1：2.68。

进一步限定，所述水泥与相变储能矿物材料的质量比为1：(0.02～0.03)。