[发明专利]一种碱激发胶凝材料的缓凝剂

说明书

本发明涉及一种碱激发胶凝材料缓凝剂。该碱激发胶凝材料缓凝剂，采用廉价硫酸盐与硫铝酸盐组成，可以加入少量助剂，在粉磨过程加入也可在混凝土（砂浆）拌和时加入。本发明用廉价的硫酸盐和硫铝酸盐作为缓凝剂用于矿渣粉煤灰体系中，取代部分矿渣粉煤灰，有效延长了碱激发胶凝材料的初、终凝结时间，避免了碱激发胶凝材料凝结时间过短导致的施工问题以及质量缺陷。

技术领域

本发明属于胶凝材料领域，具体涉及一种延长碱激发胶凝材料凝结时间的外加剂组成。

背景技术

水泥工业贡献了人类活动碳排放的8～9％和能源消耗总量的2～3％，低碳水泥是可持续发展的重要课题。碱激发胶凝材料(AAM)是一类利废节能、高强耐久且有自修复性的低碳水泥；但AAM的速凝、开裂、返卤、起砂等诸多性能缺陷制约了其发展。因此AAM的研究虽如火如荼，但其工程应用却仍停留在零星的小规模工业试验阶段。适宜的凝结时间方能保证混凝土运输、浇筑等工序的顺利完成，因此AAM凝结调控是实现其大规模工程应用的关键环节。

现有技术中，通常掺入具有一定缓凝效果的无机盐或有机物质到碱激发胶凝体系中，以期对其进行凝结调控。这些缓凝措施多基于水化产物“保护膜”理论的指导，成本较高且力学性能往往出现劣化；而且缓凝效果还取决于碱激发胶材体系的组成和物理化学性质，由此可见常规的缓凝剂并不能实现AAM凝结过程的稳定调控。此外，这些缓凝剂成本过高，效果的稳定性和可调控性不如人意。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种碱激发胶凝材料的缓凝剂，解决了碱激发胶凝材料速凝的问题，有效延长碱激发胶凝材料的凝结时间。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种碱激发胶凝材料的缓凝剂，由硫酸盐与硫铝酸盐组成，还可以包括少量的助剂；其中，按质量份数来计，硫酸盐10-50份，硫铝酸盐70-10份，助剂0-0.5份。

按上述方案，所述助剂是磷酸钠、磷酸氢纳、磷酸二氢钠等中的一种或几种的混合物。

按上述方案，所述硫酸盐采用磷石膏、脱硫石膏、盐石膏和天然石膏等富含硫酸钙的物质中的一种或几种；或者所述硫酸盐采用烟气脱硫产生的硫酸钠。

按上述方案，所述硫铝酸盐采用硫铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥熟料等中的一种或几种。进一步地，所述硫铝酸盐水泥为阿利特-硫铝酸盐水泥、贝利特-硫铝酸盐水泥等中的一种或两种。

按上述方案，所述碱激发胶凝材料为矿渣粉煤灰体系；其中矿渣为主要成分，按质量份数来计，矿渣50-100份，粉煤灰0-50份。其中，矿渣可以用钙硅质材料替代，粉煤灰可以用偏高岭土等硅铝质材料替代。

该碱激发胶凝材料为矿渣等钙硅铝质和粉煤灰、偏高岭土等硅铝质的介稳态矿物掺合料的碱激发胶凝材料，可以采用KOH，NaOH和Na₂SiO₃等作为激发剂，KOH和NaOH主要是为了调整Na₂SiO₃的模数，模数范围在0.5～1.5均有效，碱激发剂的掺量为胶凝材料总质量的6％(以硅酸钠计)。

本发明所述的碱激发胶凝材料的缓凝剂的应用方法，在胶凝材料在粉磨过程加入该缓凝剂，或者在混凝土(砂浆)拌和时加入该缓凝剂。其中，所述缓凝剂在碱激发胶凝材料中的掺量为3-15％。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明用廉价的硫酸盐和硫铝酸盐作为缓凝剂用于矿渣粉煤灰体系中，取代部分矿渣粉煤灰，有效延长了碱激发胶凝材料的初、终凝结时间，避免了碱激发胶凝材料凝结时间过短导致的施工问题以及质量缺陷；并且该缓凝剂中不含有Cl^-离子。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。