[发明专利]一种C-S-H凝胶纳米晶核早强剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种C‑S‑H凝胶纳米晶核早强剂及其制备方法和应用，按重量份计，该C‑S‑H凝胶纳米晶核早强剂主要由以下组分通过湿磨工艺制得：硅酸三钙：10‑20份，离子促进剂：0.5‑1份，表面改性剂：0.1‑0.3份，分散稳定剂：0.1‑0.5份，水：78.5‑89.2份。本发明的C‑S‑H凝胶纳米晶核早强剂，利用纳米形态C‑S‑H凝胶的晶核诱导作用，加快水化前期的水化产物的成核生长，可以从改善孔结构以及诱导成核两个方面达到早强的目的。

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂技术领域，具体涉及一种C-S-H凝胶纳米晶核早强剂及其制备方法和应用。

背景技术

晶核早强剂是一种用于水泥混凝土的新型早强剂，它的早强机理是基于晶核效应，即纳米尺寸的特定添加物掺入水泥和混凝土中，可以在水泥水化过程中定向诱导各种矿物离子的迁移，并且为各类水化产物或晶体的生长提供成核中心，从而加速水化产物的生长速率并提高水泥水化程度。纳米C-S-H凝胶晶核早强剂的制备方法一般为水热合成，制备工艺繁琐、工艺条件严格、工艺参数难以控制，并且合成的C-S-H凝胶稳定性不佳，所以在工业化生产以及应用方面存在难度。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种C-S-H凝胶纳米晶核早强剂，以解决现有纳米C-S-H凝胶晶核早强剂凝胶稳定性不佳的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种C-S-H凝胶纳米晶核早强剂，按重量份计，所述C-S-H凝胶纳米晶核早强剂主要由以下组分通过湿磨工艺制得：硅酸三钙：10-20份，离子促进剂：0.5-1份，表面改性剂：0.1-0.3份，分散稳定剂：0.1-0.5份，水：78.5-89.2份。

可选的，所述离子促进剂为碳酸钠和三异丙醇，且所述碳酸钠和所述三异丙醇胺的质量比为1:(5-10)。

可选的，所述碳酸三钙的中值粒径小于100μm。

可选的，所述表面改性剂为聚丙烯酸钠；所述聚丙烯酸钠分子量为3000-10000。

可选的，所述C-S-H凝胶纳米晶核早强剂的中值粒径为200～400nm。

可选的，所述分散稳定剂为固含量为聚羧酸减水剂，所述聚羧酸减水剂的固含量为35％～45％。

本发明的第二目的在于提供一种制备上述C-S-H凝胶纳米晶核早强剂的方法，该制备方法包括以下步骤：

向所述硅酸三钙中加入所述离子促溶剂、表面改性剂和所述水，研磨得到纳米C-S-H凝胶；

向所述纳米C-S-H凝胶中加入分散稳定剂，搅拌即得到所述C-S-H凝胶纳米晶核早强剂。

可选的，所述研磨的研磨速度为400-600rpm。

本发明的第三目的在于提供一种上述C-S-H凝胶纳米晶核早强剂在水泥基材料中的应用，在该应用中，所述水泥基材料包括水泥；所述C-S-H凝胶纳米晶核早强剂的用量为所述水泥用量的2.0～4.0％。

相对于现有技术，本发明所述的C-S-H凝胶纳米晶核早强剂具有以下优势：

1、本发明的C-S-H凝胶纳米晶核早强剂，利用纳米形态C-S-H凝胶的晶核诱导作用，加快水化前期的水化产物的成核生长，可以从改善孔结构以及诱导成核两个方面达到早强的目的。