[发明专利]一种促进水泥强度发展的改良剂

说明书

本发明公开了一种促进水泥强度发展的改良剂，涉及水泥工艺外加剂技术领域。该水泥改良剂的原料包括以下质量百分比的组分：纳米晶种82.5‑93％、促溶剂2％～5％、沉淀促进剂3％～7.5％和晶格调节剂2％～5％。本发明提供的水泥改良剂将物理填充增强和化学增强两种途径结合，用于水泥工艺中，掺量为水泥质量的0.3～0.8％，具有掺量小，提强效果好的特点，能够在保证适宜初凝、终凝时间的基础上，明显提升水泥的早期和后期强度。

技术领域

本发明涉及水泥工艺外加剂技术领域，特别是涉及一种促进水泥强度发展的改良剂。

背景技术

现今，水泥外加剂已成为水泥生产、制备和应用过程中必不可少的重要组分。在水泥的实际生产过程中，广泛使用助磨剂、六价铬还原剂、脱硫脱硝剂、矿化剂等水泥外加剂改善水泥质量，提高水泥性能。

现有的外加剂技术在提高水泥强度方面以助磨剂为主，体现为提升水泥的粉磨效率，通过改善水泥的颗粒级配以提高水泥的强度，同时其有效醇胺成分通过与金属离子如Ca²⁺、Fe²⁺和Al³⁺络合，可加速铝相矿物(C₃A、C₄AF及含铝混合材)的水化促进AFt的形成，增加力学强度。但助磨剂对强度的提升有限，目前已无法满足各水泥厂商的要求，因此，开发一种能够满足不同类型水泥的需求，可进一步提升水泥强度等力学性能的水泥工艺外加剂十分必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种促进水泥强度发展的改良剂，以解决上述现有技术存在的问题，进而在少掺量的情况下显著改善水泥性能，在保证适宜初凝、终凝时间的基础上，显著提升水泥的早期和后期强度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种水泥改良剂，所述水泥改良剂的原料包括以下质量百分比的组分：

纳米晶种82.5-93％、促溶剂2％～5％、沉淀促进剂3％～7.5％和晶格调节剂2％～5％。

进一步地，所述纳米晶种为纳米二氧化硅、纳米碳酸钠或氧化石墨烯。

纳米二氧化硅、纳米碳酸钠、氧化石墨烯作为纳米材料能够在水泥水化产物中起到物理填充的作用，从而实现增强水泥强度的作用。

进一步地，所述纳米晶种的粒径为10-500nm。

进一步地，所述促溶剂为次氮基三乙酸钠(NTA)、二乙烯三胺五乙酸(DTPA)或谷氨酸二乙酸四钠。

进一步地，所述沉淀促进剂为碳酸锌、硫酸铜或磷酸铁。

进一步地，所述晶格调节剂为N-丁基二乙醇胺、N-异丙基乙醇胺或N-甲基二乙醇胺。

进一步地，所述促溶剂与所述沉淀促进剂的质量比为1：1.5。该配比可有效保证促溶剂络合溶解的钙离子在水化后期充分沉淀。

本发明还提供上述水泥改良剂在水泥中的应用。

进一步地，所述水泥改良剂的掺量为水泥质量的0.3～0.8％。

进一步地，所述水泥改良剂在水泥中的掺量为水泥质量的0.5％。

本发明公开了以下技术效果：

本发明提供的水泥改良剂由纳米晶种、促溶剂、沉淀促进剂和晶格调节剂组分组成。纳米晶种为纳米二氧化硅、纳米碳酸钠或氧化石墨烯，上述纳米晶种能够进入水泥硬化胶凝产物的孔隙，使水泥浆体致密性增加，通过物理填充的方式使得力学性能改善。同时纳米晶种粒径小，比表面积大，能够充分与液相组分接触，为沉淀产物提供位点，促进结晶进程。