用于碱矿渣水泥的高效减水剂组合物及其使用方法技术

本发明专利技术涉及用于碱矿渣水泥的高效减水剂组合物及其使用方法，属于工程材料技术领域，该高效减水剂组合物由含硼环状硅酸盐矿物和萘磺酸甲醛缩合物组成，其中，硼环状硅酸盐矿物为高负电荷密度矿物，在碱矿渣水泥体系中可以产生稳定电场，其表面可以负载高密度负电，矿物颗粒间通过静电斥力作用而达到分散的目的，同时该减水剂组合物中萘磺酸甲醛缩合物，不但可以降低体系液相的表面能，还能通过含硼环状硅酸盐矿物表面双电层的扩散层吸附在该矿物表面，进一步增大各矿物颗粒间的静电斥力及位阻，进而达到释放自由液相的效果，有效降低碱矿渣水泥体系的屈服应力，使其减水效率可达10‑15％。

High efficiency water reducing agent composition for alkali slag cement and its use method

The invention relates to a high-efficiency water reducing agent composition for alkali slag cement and its application method, belonging to the technical field of Engineering materials. The high-efficiency water reducing agent composition consists of boron-containing cyclic silicate mineral and formaldehyde naphthalene sulfonate condensate, wherein boron-cyclic silicate mineral is a mineral with high negative charge density and is used in alkali slag cement system. A stable electric field can be generated, and the surface can be loaded with high density negative electricity. The dispersions of mineral particles can be achieved by electrostatic repulsion. At the same time, the formaldehyde naphthalene sulfonate condensate in the superplasticizer composition can not only reduce the surface energy of the liquid phase of the system, but also expand the electric double layer on the surface of the boron-containing cyclic silicate mineral. The scattered layer adsorbed on the surface of the mineral further enlarges the electrostatic repulsion and steric resistance between the mineral particles, thereby releasing the free liquid phase, effectively reducing the yield stress of the alkali slag cement system, and making the water reduction efficiency up to 10_15%.

【技术实现步骤摘要】
用于碱矿渣水泥的高效减水剂组合物及其使用方法
本专利技术属于工程材料
，具体涉及用于碱矿渣水泥的高效减水剂组合物及其使用方法。
技术介绍
碱矿渣水泥是一种绿色高性能胶凝材料，自专利技术以来，以其优异的物理力学性能、耐化学物质腐蚀能力及优异的耐久性得到了世界多国的广泛关注。其开发利用符合我国节能减排发展战略。碱矿渣水泥的激发剂包括水玻璃、氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠等，其中以水玻璃激发的碱矿渣水泥混凝土质量最为稳定，但水玻璃激发的碱矿渣水泥浆体粘度大，导致传统减水剂在该体系中失效或作用效率极低。因此，开发碱矿渣水泥的塑化技术是有效解决上述问题的重要途径。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种用于碱矿渣水泥的高效减水剂组合物；目的之二在于提供一种含有该高效减水剂组合物的使用方法。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：1、一种用于碱矿渣水泥的高效减水剂组合物，所述组合物由含硼环状硅酸盐矿物和萘磺酸甲醛缩合物组成。进一步，所述含硼环状硅酸盐矿物的粒径≥400目，密度为2.9-3.15g/cm3。进一步，所述萘磺酸甲醛缩合物为β-萘磺酸钠甲醛缩合物。进一步，所述β-萘磺酸钠甲醛缩合物为粉末状时，粒径＜0.075mm；所述β-萘磺酸钠甲醛缩合物为液体时，硫酸钠含量≤1.50wt％。2、所述的高效减水剂组合物的使用方法，所述方法为：按质量份计，每80-90份高炉矿渣粉中加入10-20份含硼环状硅酸盐矿物、1-3份萘磺酸甲醛缩合物和8-15份碱激发剂。进一步，所述高炉矿渣粉的比表面积为350m2/kg，密度为2.72g/cm3，碱度系数为1.03，活性系数为0.43。进一步，按质量百分比计，所述高炉矿渣粉包含如下组分，SiO2：32.70％，Al2O3：14.03％，TiO2：2.13％，CaO：39.00％，MgO：8.99％，MnO：0.40％，K2O：0.41％，Na2O：0.25％，烧失量0.78％，其它：1.31％。进一步，所述碱激发剂为水玻璃、氢氧化钠、碳酸钠或硫酸钠中的一种。进一步，所述水玻璃含有29.03wt％SiO2和12.07wt％Na2O，密度为1.48g/cm3，波美度为46，模数为2.41。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供了用于碱矿渣水泥的高效减水剂组合物及其使用方法，该减水剂组合物中含硼环状硅酸盐矿物为高负电荷密度矿物，在碱矿渣水泥体系中可以产生稳定电场，其表面可以负载高密度负电，矿物颗粒间通过静电斥力作用而达到分散的目的，同时该减水剂组合物中萘磺酸甲醛缩合物，不但可以降低体系液相的表面能，还能通过含硼环状硅酸盐矿物表面双电层的扩散层吸附在该矿物表面，进一步增大各矿物颗粒间的静电斥力及位阻，进而达到释放自由液相的效果，有效降低碱矿渣水泥体系的屈服应力，使其减水效率可达10-15％。具体实施方式下面将对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。实施例1制备碱矿渣水泥浆体将80份水淬粒化高炉矿渣粉、20份粒径为400目，密度为3.05g/cm3的硼环状硅酸盐矿物和2份的粒径为0.07mm的粉末状β-萘磺酸钠甲醛缩合物混合均匀后倒入搅拌机中搅拌10s，然后将12.5份水玻璃与30份水混合均匀后以氢氧化钠调节至模数为1.2后倒入搅拌机中，继续搅拌240s，即可。实施例2制备碱矿渣水泥浆体将85份水淬粒化高炉矿渣粉和10份粒径为400目，密度为3.05g/cm3的硼环状硅酸盐矿物混合均匀后倒入搅拌机中搅拌10s，然后将8份水玻璃与30份水混合后以氢氧化钠调节至模数为1.2后再加入1份硫酸钠含量为0.8wt％的液态β-萘磺酸钠甲醛缩合物，混合均匀后倒入搅拌机中，继续搅拌240s，即可。实施例3制备碱矿渣混凝土将90份水淬粒化高炉矿渣粉和15份粒径为450目，密度为3.15g/cm3的硼环状硅酸盐矿物混合均匀后倒入搅拌机中搅拌10s，然后将15份水玻璃与45份水混合后以氢氧化钠调节至模数为1.2后再加入3份硫酸钠含量为0.8wt％的液态β-萘磺酸钠甲醛缩合物，混合均匀后倒入搅拌机中，搅拌20s，加入180份中砂及270份石子，继续搅拌240s，即可。实施例1-3中，所用的水淬粒化高炉矿渣粉的比表面积为350m2/kg，密度为2.72g/cm3，碱度系数为1.03，活性系数为0.43，按质量百分比计，包含如下组分，SiO2：32.70％，Al2O3：14.03％，TiO2：2.13％，CaO：39.00％，MgO：8.99％，MnO：0.40％，K2O：0.41％，Na2O：0.25％，烧失量0.78％；，其他：1.31％；水玻璃含有29.03wt％SiO2和12.07wt％Na2O，密度为1.48g/cm3，波美度为46，模数为2.41。对比实施例基准组碱矿渣水泥浆体将100份水淬粒化高炉矿渣粉倒入搅拌机中搅拌10s，然后将12.5份水玻璃与30份水混合均匀后以氢氧化钠调节至模数为1.2后倒入搅拌机中，继续搅拌240s，即可。基准组碱矿渣混凝土将100份水淬粒化高炉矿渣粉搅拌机中搅拌10s，然后将15份水玻璃与45份水混合后以氢氧化钠调节至模数为1.2后混合均匀后倒入搅拌机中，搅拌20s，加入160份中砂及240份石子，继续搅拌240s，即可。参照GB/T50119-2013《混凝土外加剂应用技术规范》测定实施例1、实施例2及对比实施例中制备的碱矿渣水泥净浆体扩展度；参照GB/T50086-2008《混凝土外加剂》测定实施例1、实施例2及对比实施例中制备的碱矿渣水泥净浆减水率；参照GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》测定实施例3和对比实施例中制备的碱矿渣混凝土扩展度。对比实施例中制备的碱矿渣水泥净浆扩展度为110mm，屈服应力约为102Pa，实施例1中制备的碱矿渣水泥净浆扩展度为205mm，屈服应力约为50Pa，减水率为10.50％，实施例2中制备的碱矿渣水泥净浆扩展度为210mm，屈服应力约为45Pa，减水率为13.00％；对比实施例中制备的碱矿渣混凝土扩展度为380mm，实施例3中制备的碱矿渣混凝土扩展度为500mm。因此，使用本专利技术中的高效减水剂组合物可以提高碱矿渣水泥的流动度，达到塑化的作用，提升碱矿渣水泥浆体扩展度约90％，降低屈服应力约55％，实现减水率约13.36％，提升碱矿渣混凝土扩展度约32％，显著改善拌合物粘度及流动度。最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本专利技术进行了详细的描述，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，而不偏离本专利技术权利要求书所限定的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于碱矿渣水泥的高效减水剂组合物，其特征在于，所述组合物由含硼环状硅酸盐矿物和萘磺酸甲醛缩合物组成。

【技术特征摘要】
1.一种用于碱矿渣水泥的高效减水剂组合物，其特征在于，所述组合物由含硼环状硅酸盐矿物和萘磺酸甲醛缩合物组成。2.如权利要求1所述的一种用于碱矿渣水泥的高效减水剂组合物，其特征在于，所述含硼环状硅酸盐矿物的粒径≥400目，密度为2.9-3.15g/cm3。3.如权利要求1或2所述的一种用于碱矿渣水泥的高效减水剂组合物，其特征在于，所述萘磺酸甲醛缩合物为β-萘磺酸钠甲醛缩合物。4.如权利要求3所述的一种用于碱矿渣水泥的高效减水剂组合物，其特征在于，所述β-萘磺酸钠甲醛缩合物为粉末状时，粒径＜0.075mm；所述β-萘磺酸钠甲醛缩合物为液体时，硫酸钠含量≤1.50wt％。5.权利要求1-4任一项所述的高效减水剂组合物的使用方法，其特征在于，所述方法为：按质量份计，每80-90份高炉矿渣粉中加入10-20份含硼环状硅酸盐矿物、1-3份萘磺酸甲醛...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨长辉，朱效宏，陈科，杨凯，余林文，潘群，张明涛，黄南菊，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50