[发明专利]一种晶核型早强矿物掺合料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种晶核型早强矿物掺合料及其制备方法，按重量份数计，包括水化硅酸钙晶核组分15～30份，微纳米级矿粉60～80份，增强组分5～10份；将水化硅酸钙晶核组分与微纳米级矿粉混合均化10～20min，再加入增强组分混合均化5min，即可制得晶核型早强矿物掺合料。水化硅酸钙晶核组分由可溶性钙盐和可溶性硅酸盐在分散剂溶液中经过高速剪切反应制备而成，反应时间为6~10h，粒度4～6μm，水化硅酸钙晶核组分的C/S比为1.2~2.0。本发明制备的晶核型早强矿物掺合料具有非常高的早强活性指数，可以显著提高水泥混凝土24h内的早期力学性能，同时保证混凝土后期强度稳定发展，不会出现强度倒缩的问题。

技术领域

本发明属于掺合料制备领域，尤其涉及一种晶核型早强矿物掺合料及其制备方法。

背景技术

随着现代工业技术的发展，建筑物可以像机器生产那样，成批成套地制造。只要预先在工厂预制好的装配式构件，运到工地装配起来就成了。装配式建筑的建造速度快，不会产生建筑垃圾，产品质量好，迅速在世界各地推广开来。近年来国家大力发展装配式建筑，推动住宅工业化的实现。装配式构件的强度需要达到一定的强度等级才能进行脱模吊装，这就大大延缓了构件的生产速度，通过蒸汽养护虽然可以提高提高构件强度，缩短脱模时间，但却需要消耗大量的天然气，增大企业生产成本，天然气的燃烧排放大量的CO2，增加环境污染，不符合碳中和碳达峰的要求。开发早强型矿物掺合料，提高装配式构件混凝土的早期力学性能，使其可以较早的达到脱模强度，从而缩短构件的脱模时间，提高装配式构件的生产速度。

专利ZL201610936290.X公开了早强高性能复合钢渣粉掺合料及其在配制混凝土中的应用，其7d活性指数仅有80％，28d活性指数仅有102％，无法提高混凝土的早期强度。专利CN202010728606.2公开了一种用于混凝土的早强型纳米矿物掺合料及其制备方法，采用粉煤灰为主要原材料，加入纳米碳材料，助磨剂，保水剂，减水剂和缓凝剂材料材料，经粉磨后制得早强型纳米矿物掺合料，活性指数最高为113％，但仍低于120％，对混凝土早强强度改善有一定作用。

专利CN201911314954.9一种易流型复合矿物掺合料与其制备方法及采用该掺合料制备的砂浆，以矿粉、粉煤灰漂珠、石英砂尾矿等为原料，制备的复合矿物掺合料可以提高砂浆的流动度，但其7d和28d活性指数较低，只有65％，无法应用装配式构件中。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种晶核型早强矿物掺合料及其制备方法，本发明晶核型早强矿物掺合料早期强度提升速度快且具有非常高的早期活性指数，在流动度比满足95％以上时，24h活性指数高于120％，可以显著提高水泥混凝土的早期力学性能，同时保证混凝土后期强度稳定发展，不会出现强度倒缩的问题，应用于装配式构件中，可大大缩短构件的脱模时间，提高装配式构件的生产速度。

一种晶核型早强矿物掺合料，按重量份数计，按重量份数计，包括水化硅酸钙晶核组分15～30份，微纳米级矿粉60～80份，增强组分5～10份；所述水化硅酸钙晶核组分由可溶性硅酸盐溶液和可溶性钙盐溶液合成，具体步骤如下：设计溶液中C/S比区间为1.2～2.0，分别配制1mol/L的可溶性硅酸盐溶液和1mol/L的可溶性钙盐溶液，调节蠕动泵速率，使硅酸盐溶液和可溶性钙盐溶液分别按设计比匀速滴加到盛有分散剂溶液的四角烧瓶中，通过滴加氢氧化钠水溶液调节pH值至10～12，使用高速剪切均化器使溶液反应6～10h后，经过反复抽滤、洗涤，在60℃下烘干24～48h后，粉磨至粒度4～6μm即可，其中，可溶性钙盐溶液、可溶性硅酸盐溶液和分散剂溶液的体积比为(12～20):10:(3.6～5)。

优选的，所述可溶性钙盐为甲酸钙，所述可溶性硅酸盐为硅酸钠。