[发明专利]缓凝型低碱度复合胶凝材料及其制备方法

说明书

本发明公开了缓凝型低碱度复合胶凝材料及其制备方法，包括复合缓凝剂溶液与固体粉料，所述复合缓凝剂溶液与固体粉料的质量比为0.37‑0.43：1，所述固体粉料是由下列质量分数的原料组成：水泥：30‑50%；矿渣：10‑30%；沸石：5‑20%；偏高岭土：5‑20%；添加剂：0‑3%；所述复合缓凝剂溶液分别选用磷酸二氢钙、硼砂、硼酸和萘系减水剂，所述水泥包括低碱度硫铝酸盐水泥和复合硫铝酸盐水泥，所述矿渣是指S105级粒化高炉矿渣，比表面积在460‑500m2·kg^‑1，本发明制得缓凝型低碱度复合胶凝材料凝结时间在3～8小时可调，pH低于11.5，28d强度达到30MPa以上，有效地解决了因低碱度水泥所引起的快凝问题，工艺简单方便。

技术领域

本发明属于胶凝材料领域，具体是指缓凝型低碱度复合胶凝材料及其制备方法。

背景技术

硫铝酸盐水泥在生产中可大量利用低品位原料和工业副产品，是目前的主要生态建筑材料之一。硫铝酸盐水泥的主要矿物组成为无水硫铝酸钙(C4A3)、β-C2S及石膏(CaSO4·2H2O)，在水泥的水化初期即迅速生成钙矾石(AFt)，使水泥具有了快凝、早强等特点。由于这种快速的水化反应，其浆体流动性也快速降低，不能给予施工作业足够的操作时间，往往很难满足工程实际的需求。因此，有必要选择合适的缓凝剂，进行延缓硫铝酸盐水泥的研究。

文献检索披露：侯文萍等在2003，2：15-20，《硅酸盐通报》刊物上发表“外加剂对硫铝酸盐水泥性能影响的研究”的文章，有机外加剂木钙、糖钙的掺量0.13%～0.15%时，可以明显延缓硫铝酸盐水泥凝结时间。侯文萍等，2002，3：6-10，《济南大学学报(自然科学版)》刊物上发表“外加剂在硫铝酸盐水泥系统中的作用”的文章，有机外加剂醚胺树脂和糖钙复掺可以延缓硫铝酸盐水泥的凝结时间。杨克锐等，2002，4：155-160，《硅酸盐学报》刊物上发表“硅酸盐学报延缓硫铝酸盐水泥凝结的研究”的文章，以硼砂和硫酸铝为主要成分研制成新型硫铝酸盐水泥缓凝剂。合理控制缓凝剂中硼砂与硫酸铝的比例，在一定的加入量范围内可保证水泥适度缓凝，对强度也无不利影响，并对这种新型缓凝剂的作用机理进行了系统研究。李国新等，2014，12：3295-3299，《硅酸盐通报》刊物上发表“缓凝剂对掺有萘系高效减水剂硫铝酸盐水泥流动性和强度的影响”的文章，随着缓凝剂柠檬酸和葡萄糖酸钠掺量均从0.03%增加到0.15%，水泥浆体30min时的流动度从80mm分别增加到230mm和260mm，初凝时间分别延长2～17min和5～33min，终凝时间分别延长6～19min和22～50min。马保国等，2016，04：295-298，《中国化学外加剂及矿物外加剂研究与应用新进展2016年科隆杯优秀论文汇编》刊物上发表“改性硼砂延缓硫铝酸盐水泥凝结时间的研究”的文章，采用硼砂与外加剂M配制成硫铝酸盐水泥的缓凝剂，控制硼砂和M组分的比例为3:1时，硫铝酸盐水泥的凝结时间得到良好的控制。但是，以上研究均针对硫铝酸盐水泥净浆，且凝结时间仍较快，1小时内终凝，不利于工程现场施工作业。

发明内容

本发明的目的在于提供一种缓凝型低碱度复合胶凝材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种缓凝型低碱度复合胶凝材料，包括复合缓凝剂溶液与固体粉料，所述复合缓凝剂溶液与固体粉料的质量比为0.37-0.43：1，所述固体粉料是由下列质量分数的原料组成：水泥：30-50%；矿渣：10-30%；沸石：5-20%；偏高岭土：5-20%；添加剂：0-3%；所述复合缓凝剂溶液分别选用磷酸二氢钙、硼砂、硼酸和萘系减水剂。

作为本发明进一步的方案：所述水泥包括低碱度硫铝酸盐水泥和复合硫铝酸盐水泥。

作为本发明再进一步的方案：所述矿渣是指S105级粒化高炉矿渣，比表面积在460-500m2·kg^-1。

作为本发明再进一步的方案：所述偏高岭土是指经煅烧后形成的介稳态物质，比表面积在3000-3400m2·㎏^-1。