[发明专利]一种用于生产免蒸压自保温轻质混凝土砌块的速凝增强剂制备方法及速凝增强剂

说明书

本发明涉及一种用于生产免蒸压自保温轻质混凝土砌块的速凝增强剂制备方法及速凝增强剂：1，将硫酸铝与氢氧化钠反应生成的氢氧化铝与适量的氨三乙酸混合，制得氨三乙酸氢铝；2，将氨三乙酸氢铝溶于稀碱液制得铝含量6％的溶液，就得到适用于免蒸压自保温轻质混凝土砌块生产的速凝增强剂。添加水泥量1.5％速凝增强剂，混凝土初凝时间可以降低至5min左右，终凝时间降低至80min以内。混凝土28天抗压强度提高25％左右。

技术领域

本发明涉及节能建筑材料技术领域，具体涉及一种用于生产免蒸压自保温轻质混凝土砌块的添加剂及其制备方法。

背景技术

自保温轻质混凝土砌块，具有耐火防火、保温隔热、轻质、抗震等特点，是由水泥、集料、化学发泡剂、泡沫稳定剂等搅拌混合、浇注成型的一种具有自保温功能的新型轻质泡沫节能砌块。这种新型砌块重量轻，保温性能好，隔音效果好，可以大大降低建筑成本及房屋的使用成本，是国家重点推广的新型墙体材料之一。另外，这种砌块中的集料可大量利用粉煤灰、矿渣、石粉等工业废料，从而减少了废物排放，可有效改善生态条件，保护生态环境。

免蒸压自保温轻质混凝土砌块的生产需要混凝土初凝时间较短，最理想的状态是发泡剂完成发泡且完成浇注时立即初凝，混凝土失去流动性，这样可以有效地固定泡沫所占有的体积，避免泡沫破裂或者较重集料下降造成混凝土块上下密度不同。

在没有外加剂的情况下，硅酸盐混凝土初凝时间一般在1小时左右，如此长的初凝时间不能满足轻质混凝土砌块生产的需要，必须添加高效速凝剂以缩短初凝时间。

目前用于喷射混凝土的速凝剂一般有碱性速凝剂和无碱速凝剂，碱性速凝剂是由石灰、工业铝酸钠、碱金属碳酸盐和硅酸盐等原料经煅烧粉磨而成，具有速凝时间短、价格低等优点，缺点是加量较大，后期强度损失大等。

无碱速凝剂主要是硫酸铝的复合物，例如硫酸铝和氯化钙的复合物等。其主要缺点是稳定性差、加量大、后期强度下降较大。

根据水泥水化机理分析可知，水泥中影响初凝强度的组分是C₃A含量，但硅酸盐水泥中C₃A的含量是一定的,过高的C₃A含量会降低混凝土强度，所以不能通过增加C₃A含量的方法减少初凝时间。

减少水化生成氢氧化钙含量可以增加C₃S水化速度，也可以提高混凝土后期强度。

硫酸铝具有较好的速凝作用，其机理是铝离子在碱性条件下生成铝酸盐，进而与游离钙离子形成网状的钙矾石，减少了混凝土的流动性而达到初凝。但硫酸铝速凝剂的缺点对后期强度影响较大。

从以上分析可以看出，减少混凝土水化过程生成的钙离子浓度可以加快水化反应速度，而且提高混凝土后期强度。另外，形成一定形式上的网状结构可以降低混凝土流动性而达到初凝，研究证明这种网状结构对混凝土的后期强度没有影响，因而是一种理想的速凝机制。

发明内容

本发明设计了一种兼有速凝和增强作用的速凝剂分子，即氨三乙酸氢铝。其示性式如下：

氨三乙酸氢铝在混凝土砂浆中与氢氧化钙发生复分解反应，生成以钙离子为桥的网状交联结构，一方面消耗了氢氧化钙，提高了C3S的水化速度，同时提高了混凝土的后期强度。另一方面，网状交联结构使混凝土流动性降低，达到初凝状态。

氨三乙酸氢铝中的铝离子在碱性条件下首先生成铝酸盐，然后与游离钙离子形成网状的钙矾石而促进初凝了混凝土的初凝。由于添加的铝离子较少，所以对混凝土的后期强度影响较小。

本发明的具体内容如下：

氨三乙酸氢铝的合成

合成机理