[发明专利]一种淀粉基工业废渣复合材料硅酸盐水泥缓凝剂

说明书

本发明提供一种淀粉基工业废渣复合材料硅酸盐水泥缓凝剂，包括溶液A和溶液B，所述溶液A包括粉剂A和水，所述溶液B包括粉剂B和水，所述粉剂A中淀粉含量在70‑80wt.％；所述粉剂B为粉煤灰、粒化高炉矿渣、硅灰、石灰石粉、钢渣粉、磷渣粉、沸石粉中的一种或多种。本发明可以显著提高水泥的凝结时间和抗渗透性，同时具有易获取、价格低廉、绿色环保等特点，且由于采用物理和化学的复合原理，与各类水泥及减水剂适应性强，同时不显著影响水泥后期的力学性能，对水泥水化的主要产物生成量无影响，还可以降低硬化水泥浆体的总孔隙率。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种淀粉基工业废渣复合材料硅酸盐水泥缓凝剂。

背景技术

凝结时间是水泥重要的物理指标之一，对混凝土的施工和成型质量有重要意义，对大体积混凝土施工而言，凝结时间对水泥混凝土浇筑的质量至关重要，延迟初凝时间还可以有效降低因水化热导致的混凝土内部温度升高而产生的温度裂缝；对于工艺较繁杂，施工时间较长的混凝土工程，延长水泥的终凝时间，还可以防止在各项工序完成前混凝土的硬化，以此来保障混凝土的施工质量；对于长距离或在交通拥堵的条件下，向施工现场运送商品混凝土时，延迟水泥的凝结时间，可以保证浇筑时混凝土的品质。

在相同水胶比的条件下，调整凝结时间的方法主要有三类，一是调整生产熟料的矿物组成；二是调整胶凝材料的细度；三是调整外加剂的种类。

目前水泥缓凝剂常用的主要包括：木质素磺盐酸及其衍生物；磺化丹宁、磺化栲胶、丹宁酸钠；纤维素及其衍生物；羟基羟酸及其盐类；硼酸、磷酸、锌和铅的氧化物等无机化合物等等。现有的各种有机或无机类外加剂基本均存在生产配置不便利、生产有环境污染和价格高昂等问题，由于采用化学原理，各类缓凝剂可能与水泥及减水剂存在适应性问题。近年来也有采用改性淀粉、蔗糖或糖钙作为缓凝剂的研究，这些糖类缓凝剂本质上仍属羟基羟酸类缓凝剂，其原理为经过Lewis理论形成络合物的化学反应。另一方面，现有的缓凝剂一般对水泥的抗渗透性无优化作用。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种新的硅酸盐水泥缓凝剂，所述硅酸盐水泥缓凝剂是基于淀粉剂材料和工业废渣的复合材料，可以显著提高水泥的凝结时间和抗渗透性。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种淀粉基工业废渣复合材料硅酸盐水泥缓凝剂，包括溶液A和溶液B，所述溶液A包括粉剂A和水，所述溶液B包括粉剂B和水，所述粉剂A中淀粉含量在70-80wt.％；所述粉剂B为粉煤灰、粒化高炉矿渣、硅灰、石灰石粉、钢渣粉、磷渣粉、沸石粉中的一种或多种。

所述粉剂A中淀粉含量较高，主要通过糊化反应物理阻隔水泥与水的结合，从而起到缓凝作用，随着淀粉基材料由糊化到回生的相变过程不断释放自由水，使物理阻隔逐渐减少，自由水又继续与水泥发生水化反应，从而提高了水泥胶结体的后期强度和致密性；

所述粉剂B为非活性或少活性的工业废渣，主要利用其与水泥拌合后的工作性和填充作用，从而保证在粉剂A添加后不降低工作性，又起到填充毛细孔的效果，进而提高胶结体致密性。

优选的，所述粉剂A为糯米粉、玉米粉、绿豆淀粉、马铃薯粉中的一种或多种。

优选的，所述溶液A中，粉剂A与水的质量比例为1：(5-7)。

优选的，所述粉剂A的掺量为硅酸盐水泥的1-3wt.％，所述粉剂B的掺量为硅酸盐水泥的1-5wt.％。

优选的，所述粉剂A和所述粉剂B的总掺量为硅酸盐水泥的3-6wt.％。

本发明的另一目的在于提供一种前述淀粉基工业废渣复合材料硅酸盐水泥缓凝剂的应用方法，所述应用方法包括以下步骤：

S1、按重量份数，将1份的粉剂A溶解在5-7份水中，在80-100℃的温度条件下加热20-30min，得到溶液A，粉剂A的掺量为硅酸盐水泥的1～3wt.％；