一种液体水泥改良剂及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种液体水泥改良剂及其应用，属于水泥工艺外加剂技术领域。所述液体水泥改良剂按质量百分比计，原料包括以下组分：晶格畸变诱导改性剂1～8％、沉淀加速剂3～8％、络合剂1～3％、早强剂10～40％、缓凝剂0.5～4％，余量为水。所述液体水泥改良剂应用于水泥加工工艺时在水泥中的掺量为水泥质量的0.3～0.8％。所述液体水泥改良剂可满足不同类型水泥的需求，能够针对水泥特性，同时提高水泥3天强度和28天强度，有效降低熟料比例，节约成本。本。

【技术实现步骤摘要】
一种液体水泥改良剂及其应用


[0001]本专利技术属于水泥工艺外加剂
，具体涉及一种液体水泥改良剂及其应用。

技术介绍

[0002]助磨剂是一种重要的水泥工艺外加剂，能够在提高水泥粉磨效率的同时改善水泥产品性能，能够促进水泥工业的节能降碳。助磨剂的主要成分是醇胺类物质如三乙醇胺和二乙醇单异丙醇胺等、醇类物质如丙三醇和二乙二醇等、无机盐如氯化钠和硫酸钠等。
[0003]传统助磨剂配制的技术路线比较成熟，三乙醇胺、三异丙醇胺等醇胺类物质独特的分子结构具有较好的吸附和分散作用，能够提高水泥的粉磨效率，但对强度的提升有限，目前已无法满足各水泥厂商的要求，面对我国多品种水泥和多种类的工业固体废弃物作为混合材料的现状适应性较差。因此，在我国的双碳目标下，开发一种能够在传统助磨剂作用下进一步提高水泥强度的水泥工艺外加剂十分必要，促进水泥工业的节能降碳。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种能够有效提升水泥强度的液体水泥改良剂及其应用。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下的技术方案：
[0006]本专利技术的技术方案之一，一种液体水泥改良剂，按质量百分比计，原料包括以下组分：晶格畸变诱导改性剂1～8％、沉淀加速剂3～8％、络合剂1～3％、早强剂10～40％、缓凝剂0.5～4％，余量为水。
[0007]进一步地，所述晶格畸变诱导改性剂为三异丙醇安、二乙醇单异丙醇胺、单乙醇二异丙醇胺中的一种。
[0008]进一步地，所述沉淀加速剂为偏铝酸钠、铝酸钠、硫酸铝中的一种。
[0009]进一步地，所述络合剂为乙二胺四乙酸二钠，所述缓凝剂为β
‑
环糊精。
[0010]β
‑
环糊精作为一种优质的缓凝剂组分，不仅能够促进三硫型水化硫铝酸钙(AFt)的形成，同时能够增加水化产物的成核位点，起到提高水泥3天和28天强度的作用。
[0011]进一步地，所述早强剂为硫氰酸钠、甲酸钠、乙酸钙、硫代硫酸钠中的一种。
[0012]进一步地，所述缓凝剂与所述早强剂的质量比为1:10～20。
[0013]此配比可有效缓解对C3A水化的过度促进，有利于胶凝体系后期强度的发展。
[0014]进一步地，所述晶格畸变诱导改性剂与所述早强剂的质量比为1:5～10。
[0015]此配比可在提高水泥早期强度的基础上进一步提高水泥后期强度，具有良好的叠加效应。
[0016]本专利技术的技术方案之二，一种上述液体水泥改良剂的制备方法，先将缓凝剂加入到水中，充分溶解后再依次加入早强剂、沉淀加速剂、络合剂和晶格畸变诱导改性剂，在加热的条件下搅拌至完全溶解，冷却至室温，得到所述液体水泥改良剂。
[0017]进一步地，所述加热的温度为30～40℃。
[0018]此加热温度既适用于水溶液体系，又利于最后得到澄清溶液。
[0019]本专利技术的技术方案之三，上述液体水泥改良剂在水泥中的应用。
[0020]进一步地，所述液体水泥改良剂在水泥中的掺量为水泥质量的0.3～0.8％。
[0021]优选地，所述液体水泥改良剂在水泥中的掺量为水泥质量的0.5％。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0023](1)本专利技术提供的液体水泥改良剂由晶格畸变诱导改性剂、沉淀加速剂、络合剂、早强剂、缓凝剂和水组成，其中的晶格畸变诱导改性剂易通过配位键的形式吸附在铁铝酸钙、硅酸三钙和硅酸二钙表面，有效促进三种难溶矿物在液相中的溶解度，促进了水泥矿物的水化程度，可增强砂浆的早期和后期强度，尤其是对水泥后期的增强效果显著；沉淀加速剂能够使得Ca
2+
沉淀速度加快，使得液相中的钙离子充分沉淀，促进水化产物结晶进程，增大体系中固相比例，有利于形成水泥石胶凝网络结构，从而提高水泥早期强度；络合剂能够络合金属离子，将钙、铁、Al离子结合形成可溶性的络合物，可以加快钙离子的溶出速度，进而加快水泥水化进程，通过提高C3S、C2S、C3A和C4AF矿物在液相中的溶解度，有效促进了水泥矿物的水化程度，可增强砂浆的早期和后期强度；早强剂能够提高水泥水化速率，促进水泥水化进程，提高了水泥的早期强度；缓凝剂可有效缓解早强剂对C3A水化的过度促进，增强C3S水化，并可促进矿物掺和料的早期二次水化，有利于胶凝体系后期的强度发展；各组分协同作用，可满足不同类型水泥的需求，能够针对水泥特性，同时提高水泥3天强度和28天强度(主要是抗压强度)，有效降低熟料比例，节约成本，节能降碳。
[0024](2)本专利技术提供的液体水泥改良剂中使用的早强剂为硫氰酸钠、甲酸钠、乙酸钙、硫代硫酸钠中的一种，乙酸钙作为钙盐可以提高液相中Ca
2+
的浓度，使硅酸钙溶出速度加快，由于离子效应会加快结晶速度，增大体系中固相比例，有利于形成水泥石结构，从而提高水泥早期强度；甲酸钠、硫代硫酸钠可以使水泥的水化放热速率加快，使水泥熟料矿物C3S、C3A及C4AF的早期水化均加速进行，生成更多的CH、AFt等水化产物，相同龄期时水泥水化程度提高；硫氰酸钠能够有效提高水泥的水化速率，促进水泥的水化进程，提高1天水泥水化进程中C
‑
S
‑
H凝胶、氢氧化钙、以及钙矾石的生成速率，促进硬化浆体中纤维状和针棒状胶凝产物相互交联，使水泥浆体致密性增加，力学性能改善。
[0025](3)本专利技术创造性地发现缓凝剂和早强剂的质量比对液体水泥改良剂的性能也会造成影响，缓凝剂和早强剂的质量比为1:10～20时可有效缓解对C3A水化的过度促进，有利于胶凝体系后期强度的发展；此外，晶格畸变诱导改性剂与早强剂的质量比也会对液体水泥改良剂的性能造成影响，晶格畸变诱导改性剂与早强剂为1:5～10时可在提高水泥早期强度的基础上进一步提高水泥后期强度，具有良好的叠加效应。
[0026](4)本专利技术提供的液体水泥改良剂用于水泥工艺中，掺量一般为水泥质量的0.3～0.8％，掺量少，提强效果好，能够明显提升水泥的早期和后期强度。
具体实施方式
[0027]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
[0028]应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每
个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
[0029]除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本专利技术仅描述了优选的方法和材料，但是在本专利技术的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液体水泥改良剂，其特征在于，按质量百分比计，原料包括以下组分：晶格畸变诱导改性剂1～8％、沉淀加速剂3～8％、络合剂1～3％、早强剂10～40％、缓凝剂0.5～4％，余量为水。2.根据权利要求1所述的液体水泥改良剂，其特征在于，所述晶格畸变诱导改性剂为三异丙醇安、二乙醇单异丙醇胺、单乙醇二异丙醇胺中的一种。3.根据权利要求1所述的液体水泥改良剂，其特征在于，所述沉淀加速剂为偏铝酸钠、铝酸钠、硫酸铝中的一种。4.根据权利要求1所述的液体水泥改良剂，其特征在于，所述络合剂为乙二胺四乙酸二钠，所述缓凝剂为β
‑
环糊精。5.根据权利要求1所述的液体水泥改良剂，其特征在于，所述早强剂为硫氰酸钠、甲酸钠、乙酸钙、硫代硫酸钠中的一种。6.根据权利要求1所述的液...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘辉，刘因儒，王剑锋，郑金德，张彪，彭玉能，
申请(专利权)人：丰乐宝化学材料北京有限公司北京丰乐宝科技有限公司，
类型：发明
国别省市：