[发明专利]一种用于建筑混凝土的纳米C-S-H晶种早强剂及制备方法

说明书

本发明涉及混凝土添加剂领域，公开了一种用于建筑混凝土的纳米C‑S‑H晶种早强剂及制备方法。包括如下制备过程：（1）将丙烯酸类单体、硅烷偶联剂、改性聚氧乙烯醚加入过硫酸铵、维C和十二烷基硫醇配制成聚合物溶液；（2）将偏硅酸钠配制成质量浓度为45~50%的溶液A，将硝酸钙配制成质量浓度为30~40%的溶液B；（3）将溶液A和溶液B加入聚合物溶液，反应制得用于建筑混凝土的均匀稳定的纳米C‑S‑H晶种早强剂。本发明制得的早强剂与普通早强剂相比，颗粒粒径小，且分布均匀，可加快水泥水化反应进程，显著提高早期强度，无电化学腐蚀现象，大大提高生产效率，对混凝土构件后期强度无影响，可推广生产应用。

技术领域

本发明涉及混凝土添加剂领域，公开了一种用于建筑混凝土的纳米C-S-H晶种早强剂及制备方法。

背景技术

混凝土早强剂是混凝土外加剂的主要品种之一。至今，国内外先后开发的早强型外加剂主要包括：氯 盐、硫酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐等无机盐类早强剂；三乙醇胺、甲酸钙和尿素等有机物类早强剂；多种复合型早强类外加剂，例如早强减水剂、早强防冻剂和早强泵送剂等。

混凝土在施工过程中，从水化引起的凝结硬化到预期的强度需要一段较长的时间，掺加早强剂可以显著提高混凝土早期强度，从而缩短养护时间。早强剂又叫促强剂，它能够调节混凝土凝结、硬化速度。在冬期施工时或有早强要求的混凝土工程中一般需要添加早强剂，以缩短脱模和养护时间，加快施工进度，从而有 效提高施工质量，节约混凝土施工成本。东北、华北、西北地区的冬季较长，在混凝土施工中气温有时会。降至10℃以下，掺加早强剂或早强减水剂可以有效避免冻害。

常用的单一类型早强剂通常不能满足混凝土性能要求，而将多种类型的早强剂相互复合或早强剂与减水剂组合使用可以更好地提高混凝土综合性能，使其既能提高混凝土早期强度，又有利于促进后期增强，还能具有一定的减水效果，同时可以避免混凝土内部钢筋锈蚀的问题等。目前，新型复合类早强剂成为很多专家研究的主要方向。

中国发明专利申请号201110366521.5公开了一种可显著地提高混凝土的早期及后期强度、缩短施工工期，同时又具有良好的减水、保塑、阻锈及稳定性能的混凝土纳米减水超早强剂，各组分及质量百分比如下：早强组分46%~52%；减水组分26%~32%；阻锈组分6%~15%；缓凝组分4%~5%；调节组分6%~8%；早强组分是硫酸镁、硫酸钠、亚硝酸钠、三乙醇胺、硫代硫酸钠、三异丙醇胺、甲酸钙中的三种或四种；减水组分是萘磺酸系高效减水剂、羧酸系减水剂中的一种；阻锈组分是亚硝酸钙、硝酸钙、铬酸钾、氯化亚锡中的一种；所述缓凝组分是葡萄糖酸钠、柠檬酸中的一种；调节组分是纳米重质碳酸钙。

中国发明专利申请号201610836056.X公开了一种Al-Zn-Si纳米复合物速凝早强剂及其制备方法。本发明所述Al-Zn-Si纳米复合物速凝早强剂为在分散剂C和增稠剂E条件下，利用可溶性铝盐A、可溶性锌盐B与可溶性硅酸盐D发生的双水解反应制得。此发明所述Al-Zn-Si纳米复合物速凝早强剂速凝效果显著，同时还使得水泥中的孔结构更加合理，结构更加密实，使其早期强度（12h~1d）明显提升，并且后期强度(28d)也有小幅提升；该速凝早强剂不含氯盐、对混凝土中的钢筋无锈蚀作用，不影响混凝土的耐久性；该速凝早强剂为极其稳定的悬浮液体系，便于添加，易于在混凝土制备过程中均匀分散。

根据上述，现有方案中传统的钙盐、氯盐等无机早强剂效果显著可提高模板周转率，但是却给混凝土引入大量可参与或促进电化学反应的杂质，对关键加强筋（如钢筋等）造成较大电化学腐蚀，严重影响混凝土构件的质量品质，本发明提出了一种用于建筑混凝土的纳米C-S-H晶种早强剂及制备方法，可有效解决上述技术问题。

发明内容

目前应用较广的混凝土早强剂存在早期强度增进不明显的缺陷，而传统的无极早强剂易产生电化学腐蚀，严重影响混凝土构件的质量。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：