一种水泥混凝土早强剂和早强减水剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种水泥混凝土早强剂和早强减水剂。
【背景技术】
[0002] 混凝土早强剂是指能提高混凝土早期强度的外加剂，多在冬季施工或者紧急抢修 时采用，目前我国较为常用的混凝土早强剂主要有氯盐系、硫酸盐系、碳酸盐系、有机物系、 矿物类及复合早强剂，最常用的几类主要包括：
[0003] (1)氯盐类早强剂：主要有氯化钙、氯化钠、氯化钾、氧化胺、氧化铁、氧化铝等，氯 盐类早强剂均有良好的早强作用，其中氯化钙早强效果好而且成本低，应用最广。
[0004] (2)硫酸盐类早强剂：主要有硫酸钠（即元明粉）、硫代硫酸钠、硫酸钙、硫酸铝、硫 酸铝钾等。其中硫酸钠应用较多。
[0005](3)有机物类早强剂：有机胺类早强剂主要有三乙醇胺（简称TEA)、三异丙醇胺 (简称T P)、二乙醇胺等，其中早强效果以三乙醇胺为佳。
[0006] 工程中以上几类早强剂可单掺或复配。氯盐系早强剂对钢筋有明显的锈蚀作用， 因此氯化物系早强剂应用已很少。硫酸盐系早强剂也由于引起混凝土"泛霜"，以及存在碱 骨料反应危害风险，其应用也受到很大的限制。其它一些种类早强剂，或存在着早强效果 不佳，或影响后期强度，或存在原料来源，困难生产成本高等问题。
[0007] 对于建筑材料技术领域有必要开发出新的早强剂种类以避免现有技术中所存在 的缺陷。
【发明内容】
[0008] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种水泥混凝土早强剂，该早强剂可以提高水 泥混凝土的早期强度，不降低后期强度，并且不含有害离子，不会增加发生碱骨料反应及钢 筋锈蚀危害；本发明的另一目的在于提供一种以该早强剂为主要组份的早强减水剂，该早 强减水剂具有很好的早强、减水、增强作用，减水率大，能显著提高混凝土的早期和后期强 度。
[0009] 为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0010] 一种水泥混凝土早强剂，所述早强剂含有纳米碳酸钙和轻钙粉。
[0011] 优选的，所述早强剂还含有甲酸钙、硝酸钙中的一种或两种。
[0012] 优选的，所述早强剂中各组分及质量份数如下：
[0015] 优选的，所述早强剂中各组分及质量份数如下：
[0016] 纳米碳酸钙62份；
[0017] 轻钙粉33份；
[0018] 甲酸钙5份。
[0019] 一种早强减水剂，所述早强减水剂含有所述水泥混凝土早强剂。
[0020] 优选的，所述早强减水剂中各组分及质量百分比如下：
[0021] 早强组分60 %~75% ;
[0022] 减水组分25 %~40%。
[0023] 所述减水组份为萘系减水剂或聚羧酸系减水剂。
[0024] 纳米碳酸钙可以提高水泥混凝土的早期强度其原理有以下几方面：首先，纳米碳 酸钙可以起到超细微集料的作用，填充水泥熟料颗粒周围的空隙，使结构变得更加密实从 而提高强度；其次，由于纳米粒子的表面效应，水化硅酸钙凝胶可以以纳米碳酸钙为晶核生 长，从而可以使水化硅酸钙凝胶以纳米碳酸钙为核心发展成网状结构，使水泥混凝土内部 更加密实，从而提高强度；再次，纳米碳酸钙可以明显降低Ca (OH) 2在界面处的密集分布和 定向排列，有助于改善界面的综合性能；最后，纳米碳酸钙可以促进C3A与石膏反应生成钙 矾石，钙矾石再与纳米碳酸钙反应生成碳铝酸钙也是早期强度提高的原因之一。而在早强 组分中引入轻钙粉则会进一步提高水泥混凝土的密实程度从而提高水泥混凝土的早期强 度。
[0025] 本发明的有益效果在于：本发明所公开的早强剂组份中不含现有技术早强剂中一 些有害离子，避免了现有技术中的早强剂对钢筋的锈蚀作用或者引起混凝土"泛霜效应"， 并且由本发明所公开的早强剂可以提高水泥混凝土早期强度，缩短混凝土的初凝和终凝时 间，提高施工效率，并且相比于现有技术中各种类别早强剂其早强性能不减弱。
【具体实施方式】
[0026] 下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。
[0027] 实施例1
[0028] 一种早强剂，其组分及质量份数为：纳米碳酸钙62份；轻钙粉33份；甲酸钙5份。
[0029] 按上述各组份及质量份数将其混合均匀，并保持干燥，将早强剂和水混合，再将其 加入至水泥混凝土中，加入的早强剂与水泥混凝土中水泥的质量比为1:100。
[0030] 实施例2
[0031] 一种早强剂，其组份及质量份数为：纳米碳酸钙48份；轻钙粉48份；硝酸钙4份。
[0032] 按上述各组份及质量份数将其混合均匀，并保持干燥，将早强剂和水混合，再将其 加入至水泥混凝土中，加入的早强剂与水泥混凝土中水泥的质量比为1:100。
[0033] 实施例3
[0034] 一种早强剂，其组份及质量份数为：纳米碳酸钙32份；轻钙粉65份；硝酸钙3份。
[0035] 按上述各组份及质量份数将其混合均匀，并保持干燥，将早强剂和水混合，再将其 加入至水泥混凝土中，加入的早强剂与水泥混凝土中水泥的质量比为1:100。
[0036] 实施例4
[0037] -种早强减水剂，其组份及质量百分比为：纳米碳酸钙31% ;轻钙粉32%;甲酸钙 4% ;聚羧酸系高效减水剂33%。
[0038] 将上述各组分按质量百分比称重，将该早强剂早强组分分散在含有聚羧酸系高效 减水剂的水溶液中，搅拌均匀，加入水泥混凝土中，加入的早强减水剂与水泥混凝土中水泥 的质量比为1. 5 :100。
[0039] 实施例5
[0040] 一种早强减水剂，其组份及质量百分比为：纳米碳酸钙30% ;轻钙粉30% ;甲酸钙 4% ;硝酸钙3% ;聚羧酸系高效减水剂33%。
[0041] 将上述各组分按质量百分比称重，将该早强剂早强组分分散在含有萘系高效减水 剂的水溶液中，搅拌均匀，加入水泥混凝土中，加入的早强减水剂与水泥混凝土中水泥的质 量比为1. 5 :100。
[0042] 实施例6
[0043] 一种早强减水剂，其组份及质量百分比为：纳米碳酸钙33%;轻钙粉33%;聚羧酸 系高效减水剂34%。
[0044] 将上述各组分按质量百分比称重，将该早强剂早强组分分散在含有聚羧酸系高效 减水剂的水溶液中，搅拌均匀，加入水泥混凝土中，加入的早强减水剂与水泥混凝土中水泥 的质量比为1. 5 :100。
[0045] 上述水泥混凝土中水与水泥的质量比为0. 3,按实施例4, 5,6所制得的含有早强 减水剂的水泥砂浆，按照GB/T 17671-1999测试胶砂强度，空白代表没有掺入早强剂，并与 掺入氯化钙的一组进行对比，测量值如下表1 :
[0046] 表1测试胶砂强度的对比试验结果
[0047]
[0048] 从表1可看出，采用实施例4、5、6制备的早强减水剂与采用现有技术中的含有氯 化钙组的早强减水剂在1天龄期可实现的混凝土抗折抗压强度基本相同，在3天、7天、28 天龄期时，实施例4, 5,6制备的早强减水剂可实现的混凝土抗折抗压强度比含有氯化钙组 的早强减水剂效果还要好，并且与空白组对比，其效果更加明显。这说明本发明所公开的早 强剂组份中不仅避免了含有现有技术早强剂中一些有害离子对钢筋的锈蚀作用或者引起 混凝土"泛霜效应"，并且由本发明所公开的早强剂可以提高水泥混凝土早期强度，缩短混 凝土的初凝和终凝时间，提高施工效率，并且相比于现有技术中早强剂其早强性能不减弱 反而有更好的效果。
[0049] 最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通 过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在 形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1. 一种水泥混凝土早强剂，其特征在于：所述早强剂含有纳米碳酸钙和轻钙粉。2. 根据权利要求1所述水泥混凝土早强剂，其特征在于，所述早强剂还含有甲酸钙、硝 酸钙中的一种或两种。3. 根据权利要求2所述水泥混凝土早强剂，其特征在于：所述早强剂中各组分及质量 份数如下： 纳米碳酸1? 20~67份； 轻钙粉 33~80份； 甲酸钙 0~10份； 硝酸钙 0~10份。4. 根据权利要求3所述水泥混凝土早强剂，其特征在于：所述早强剂中各组分及质量 份数如下： 纳米碳酸钙62份； 轻钙粉 33份； 甲酸钙 5份。5. -种早强减水剂，其特征在于：所述早强减水剂含有权利要求1~4任一项所述水 泥混凝土早强剂。6. 根据权利要求5所述早强减水剂，其特征在于：所述早强减水剂中各组分及质量百 分比如下： 早强组分60 %~75%; 减水组分25 %~40%。7. 根据权利要求6所述早强减水剂，其特征在于：所述减水组分为萘系减水剂或聚羧 酸系减水剂。
【专利摘要】本发明涉及一种水泥混凝土早强剂，所述早强剂含有纳米碳酸钙和轻钙粉，优选的，所述早强剂还含有甲酸钙、硝酸钙中的一种或两种。所述早强剂中各组分及质量份数如下：纳米碳酸钙20～67份；轻钙粉33～80份；甲酸钙0～10份；硝酸钙0～10份。本发明涉及的早强剂与现有早强剂相比，其最大的优点是不引入有害离子，对使用的环境无污染，无毒无害，并且同样可以提高水泥混凝土早期强度，缩短混凝土的初凝和终凝时间。本发明还涉及一种含有所述早强剂的早强减水剂，所述早强减水剂各组分及质量百分比如下：早强组分60％～75％；减水组分25％～40％，该早强减水剂具有很好的早强、减水、增强作用，减水率大，能显著提高混凝土的早期强度，不影响后期强度。
【IPC分类】C04B22/10, C04B24/04, C04B24/24
【公开号】CN104944824
【申请号】CN201510410195
【发明人】王冲, 刘俊超, 张聪, 李宗阳, 尹道道, 白光, 于超, 张超, 周莹
【申请人】重庆大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年7月10日