[发明专利]一种无机矿物增强剂

说明书

本发明提供了一种无机矿物增强剂，由无水硫铝酸钙、硫酸钙、活化剂、引发剂组成，无水硫铝酸钙由氧化钙、三氧化二铝和硫酸钙于1000℃～1250℃反应生成；硫酸钙为硬石膏、半水石膏、二水石膏、脱硫石膏、磷石膏和氟石膏中的一种或几种组合而成；活化剂为三乙醇胺、二乙醇胺、聚乙二醇和脂肪酸甲脂中的一种或几种组合而成；引发剂是为硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸胺，亚硝酸钠和氢氧化钠中的一种或几种组合而成。该增强剂在每立方混凝土中加入5Kg－8Kg/m³，可以代替普通水泥100—218Kg，使得水泥用量大幅度减少，混凝土成本大幅度降低，且早期强度提高、后期强度增加、尺寸变形降低、水化放热降低，解决了混凝土收缩裂缝的问题。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种无机矿物增强剂。

背景技术

混凝土材料由普通水泥、矿物掺合料、砂、石、外加剂、水，共六大部分构成。普通水泥水化后生成的硅酸盐矿物起到强化骨架的作用，所以水泥用量的比例的大小与混凝土抗压强度的高低以及耐久性能具有紧密的影响。但是，在实际应用过程中，随着混凝土中水泥比例的增大，混凝土出现了一系列问题。在道路混凝土、大坝混凝土、海工混凝土、隧道混凝土等大体积混凝土中，在建筑结构、桥梁结构、特殊造型结构等高标号混凝土中，都出现了各种不同程度的裂缝、缺陷、甚至工程质量的问题，严重影响了实际工程的使用效果，存在安全隐患，有的甚至在实际应用时出现重大事故，给国家和人民造成了难以估量的损失。

究其根源，发现随着混凝土中水泥比例的增大，混凝土内部放热集中，混凝土中心温度与表面温差增大，容易产生温度裂缝；随着混凝土中水泥比例的增大，混凝土收缩变形增大，容易产生收缩裂缝。目前的技术手段分为以下四大类，都存在不同程度上的缺点，不能从根本上解决这一问题。

(1)加入具有活性的矿物掺和料(粉煤灰、矿粉、火山灰等)代替部分水泥可以降低部分水化放热，但是收缩变形增大、早期强度降低明显；而且当矿物掺合料过量时，抗压强度增长缓慢，有的甚至出28d标号不足的现象，不能从根本上解决上述问题。(2)加入过量缓凝剂可以延缓水泥水化速度，推迟水化放热高峰，但并不能降低放热总量；同时，影响了混凝土的早期强度和后期强度。(3)加入过量减水剂可以降低水灰比，进而降低水泥用量，保证后期混凝土标号。但是，由于水灰比的降低，混凝土的放热更加集中；同时，混凝土粘度增加，工作性能变差，不利于施工现场实际操作。(4)加入减缩剂或膨胀剂补偿收缩可以在一定程度上减少收缩变形，但不能降低水化放热，甚至会大幅度提高水化放热，令其更加集中，产生温度裂缝。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种材料，能够提高混凝土的早期强度，增加后期强度，降低尺寸变形、降低水化放热。

基于上述问题，本发明提出的技术方案是提供一种无机矿物增强剂，该增强剂是由无水硫铝酸钙、硫酸钙、活化剂、引发剂组成，其中，无水硫铝酸钙是由氧化钙、三氧化二铝和硫酸钙于1000℃～1250℃反应生成；硫酸钙是由硬石膏、半水石膏、二水石膏、脱硫石膏、磷石膏或氟石膏中的一种或几种组合而成；活化剂是指三乙醇胺、二乙醇胺、聚乙二醇或脂肪酸甲脂中的一种或几种组成；引发剂是指过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸胺，亚硝酸钠或氢氧化钠中的一种或几种组合而成。

优选的，该增强剂是由无水硫铝酸钙、硫酸钙、聚乙二醇、过硫酸钠组成。

其制备过程包括以下步骤：1)在1200℃—1300℃煅烧至熔融态，发生固相反应；2)冷却，形成一定尺寸的不规则颗粒；3)将2)得到的颗粒经磨机研磨，达到400m²/kg以上的比表面积，在微观状态下使分子间得到充分活化。