[发明专利]一种用于超硫酸盐水泥的促凝剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泥促凝剂，具体涉及一种用于超硫酸盐水泥的促凝剂。

背景技术

水泥是一种水硬性无机胶凝材料，大多呈粉末状，其加水搅拌成浆体后，能够在空气或水中硬化，同时也能把砂石等固体材料牢固的胶结在一起。超硫酸盐水泥属于水泥的一种，也即矿渣硫酸盐水泥，其是一种由75-85%的矿渣，10-20%的硫酸盐（激活剂）类以及1-5%的碱性成分混合而制得的水硬性胶凝材料。

超硫酸盐水泥由于才采用的是硫酸盐激发，并辅以碱性物质激发的原理，因此其具有优异的抗硫酸盐侵蚀性能，以及熟料用量少，CO₂排放量低，环境污染少等优点。

超硫酸盐水泥在采用硫酸盐激发时，一般会采用二水石膏，硬石膏，磷石膏，氟石膏等作为硫酸盐激活剂；由于超硫酸盐水泥中硫酸盐激活剂的加入量较大，从而导致其初凝时间，终凝时间明显长于普通水泥。例如，当采用硬石膏作为硫酸盐激活剂时，所得超硫酸盐水泥的终凝时间约10h；当采用磷石膏作为硫酸盐激活剂时，所得超硫酸盐水泥的初凝和终凝时间均在24h以上。

鉴于上述原因，现有超硫酸盐水泥普遍具有初凝和终凝时间较长，导致早期强度发展较低的缺陷，因此严重影响了该类水泥的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用于超硫酸盐水泥的促凝剂，其可以有效地缩短超硫酸盐水泥的初凝时间和终凝时间，从而加快其早期的强度发展，促进其广泛应用。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是采用锂渣作为组分用于促进超硫酸盐水泥凝结硬化的促凝剂。

优选的，所述锂渣和高铝掺合料共同作为添加剂制备用于促进超硫酸盐水泥凝结硬化的促凝剂。

与现有技术相比，本发明原理如下：

本发明采用锂渣作为添加剂制备用于促进超硫酸盐水泥凝结硬化的促凝剂；本发明所述锂渣是硫酸法生产碳酸锂过程中产生的工业废渣，是一种具有较大内表面积的多孔结构的水泥或混凝土的掺合料。利用锂渣制备的水泥或混凝土具有水化热低、保水性好的特点，并且锂渣能明显改善掺合料浆体的界面结构，提高浆体的力学性能及耐久性能。

通过本发明人的充分研究发现，锂渣可作为超硫酸盐水泥的促凝剂，在超硫酸盐水泥中添加锂渣后，能够有效地缩短超硫酸盐水泥的初凝时间和终凝时间，从而加快所得超硫酸盐水泥早期的强度发展，促进其广泛应用。经过本发明人研究发现，锂渣中含有大量的活性氧化物成分，尤其是活性SiO₂、活性Al₂O₃和活性CaO，上述三种活性成分占锂渣质量含量的80%以上；锂渣中所含有的上述三种活性成分可与超硫酸盐水泥中的硫酸盐激活剂在水以及空气的作用下共同硬化，从而加速超硫酸盐水泥的水化硬化。

进一步的，本发明优选采用将锂渣和高铝掺合料共同作为添加剂来制备用于促进超硫酸盐水泥水化硬化的促凝剂的方式；在超硫酸盐水泥的促凝剂中共同添加锂渣和高铝掺合料可有效地提高促凝剂的促凝效果。

本发明所述高铝掺合料可以是至少一种选自铝矾土、明矾石等以及铁铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等各类铝酸盐胶凝材料。

本发明的目的还在于提供一种用于超硫酸盐水泥的促凝剂，所述用于超硫酸盐水泥的促凝剂包含有以下组分，各组分按重量份计：

A、60-90份锂渣，所述锂渣中活性SiO₂、活性Al₂O₃和活性CaO三种活性成分占锂渣质量含量的80%以上；

B、10-40份高铝掺合料，所述的高铝掺合料中Al₂O₃的质量含量为40%-80%。

本发明所述促凝剂中含有60-90重量份锂渣，所述锂渣中活性SiO₂、活性Al₂O₃和活性CaO的质量含量为80%以上以及10-40重量份高铝掺合料；本发明所述促凝剂采用上述A、B组分的比例可以更佳的促进超硫酸盐水泥的水化硬化，从而进一步的缩短超硫酸盐水泥的初凝时间和终凝时间，加快所得超硫酸盐水泥早期的强度发展，促进其广泛应用。

优选的，所述B组分中高铝掺合料为至少一种选自铝矾土、明矾石等天然资源或者铁铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等各类铝酸盐胶凝材料。

优选的，所述用于超硫酸盐水泥的促凝剂包含有以下组分，各组分按重量份计：