一种快硬早强硫铝酸盐水泥混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种快硬早强硫铝酸盐水泥混凝土，原料包含胶凝材料

【技术实现步骤摘要】
一种快硬早强硫铝酸盐水泥混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种建筑材料，具体涉及一种快硬早强硫铝酸盐水泥混凝土及其制备方法
。

技术介绍

[0002]目前道路
、
桥梁和隧道等交通设施的损坏日益严重，混凝土路面在远未达到设计使用年限时就已经出现了明显的隐患和病害，严重影响了混凝土路面的使用功能以及结构的承载能力
。
对于市政抢修工程，尤其是对道路的抢修，要做到快速完成并投入使用，就对快速修补材料提出了较高要求
。
而普通硅酸盐水泥早期强度发展缓慢，养护时间长，无法满足快速投入使用的要求
。
[0003]因此需要一种能在短时间内快速凝结并产生较高的早期强度，以满足快速修补
、
加速生产效率等要求，同时具有良好耐久性能的快硬早强混凝土
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种快硬早强硫铝酸盐水泥混凝土及其制备方法，能在短时间内快速凝结并产生较高的早期强度，以满足快速修补
、
加速生产效率等要求，同时具有良好耐久性能
。
[0005]本专利技术的快硬早强硫铝酸盐水泥混凝土，原料按重量份包含以下组分：胶凝材料
420
‑
480
份
、
粗骨料
1010
‑
1050
份
、
细骨料
720
‑
770
份
、
减水剂8‑
10
份
、
缓凝剂
0.2
‑
0.4
份
、
早强剂
0.2
‑
0.5
份
、
水
150
‑
200
份；
[0006]进一步，原料按重量份包含以下组分：胶凝材料
450
份
、
粗骨料
1030
份
、
细骨料
740
份
、
减水剂9份
、
缓凝剂
0.3
份
、
早强剂
0.3
份
、
水
170
份；
[0007]进一步，所述胶凝材料至少包括硫铝酸盐水泥；
[0008]进一步，所述胶凝材料还包括矿粉
、
硅灰中的一种或两种混合物；
[0009]进一步，所述早强剂为液态三乙醇胺；
[0010]进一步，所述缓凝剂为粉末状葡萄糖酸钠；
[0011]进一步，所述减水剂为聚羧酸高性能减水剂；
[0012]进一步，所述矿粉为
S95
级，比表面积大于
480m2/kg
；所述硅灰的
SiO2含量大于
92
％，比表面积大于
17000m2/kg
，
28d
活性指数大于
115
％；
[0013]进一步，所述粗骨料为5‑
10mm
和
10
‑
20mm
粒径碎石按一定比例混合而成，堆积密度为
1500
‑
1600kg/m3；所述细骨料为机制砂中砂，细度模数为
2.3
‑
3.0
；
[0014]本专利技术还公开一种硫铝酸盐水泥快硬早强混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0015](1)
将硫铝酸盐水泥
、
矿粉
、
硅灰与骨料干拌均匀，得到混合物
A
；
[0016](2)
将葡萄糖酸钠粉剂与水搅拌，使其充分溶解，得到混合物
B
；
[0017](3)
将混合物
B
与聚羧酸高性能减水剂加入到混合物
A
中，搅拌均匀即得到硫铝酸盐水泥快硬早强混凝土
。
[0018]本专利技术的有益效果：本专利技术的快硬早强硫铝酸盐水泥混凝土及其制备方法，能在短时间内快速凝结并产生较高的早期强度，以满足快速修补
、
加速生产效率等要求，同时具有良好耐久性能
。
其中，选用硫铝酸盐水泥为主要胶凝材料，在早期就能帮助混凝土快速凝结硬化，从而建立较高的强度，有效规避了普通硅酸盐水泥早期强度发展慢的缺点
。
同时，相较于普通硅酸盐水泥，硫铝酸盐水泥是一种低能耗水泥，符合节能环保要求
。
选用液态三乙醇胺作为早强剂，利用其加速水泥水化的特点，进一步提高混凝土早期强度；通过硫铝酸盐水泥与液态三乙醇胺早强剂协同作用，混凝土
8h
早期强度最高可达
35MPa
以上，且后期强度不倒缩，耐久性良好，可在快速修补领域使用，迅速恢复交通
。
采用粉末状葡萄糖酸钠为缓凝剂来调控凝结时间，调整混凝土初凝时间为1～
2h
，既能在早期迅速发展强度，同时也能给予足够施工时间
。
[0019]本专利技术中，选用硫铝酸盐水泥为主要胶凝材料，硫铝酸盐水泥中主要矿物组成大致为无水硫铝酸钙约
51
％～
72
％，硅酸二钙约9％～
33
％，铁相约4％～
12
％，还存在着少量的游离石膏等其他矿物成分
。
加水拌和后，无水硫铝酸钙与石膏迅速反应，生成钙矾石和铝胶等水化产物，因此在早期就能帮助混凝土快速凝结硬化，从而建立较高的强度
。
[0020]本专利技术中，通过采用葡萄糖酸钠为缓凝剂来调控凝结时间，由于葡萄糖酸钠作为有机羧酸，与
Ca
2+
和
Al
3+
有较好的络合作用，形成的亚稳态络合物包裹在水泥颗粒表面，达到抑制水泥颗粒溶解的目的，以此维持了水泥浆体中钙
、
铝离子浓度的稳定，延长
AFt
的结晶生成实现混凝土的缓凝效果
。
[0021]本专利技术中，通过选用三乙醇胺作为早强剂来提高混凝土早期强度，三乙醇胺具有孤对电子，易与
Al
3+
、Ca
2+
等阳离子发生络合反应，破坏
C3A
的不渗透层，加速
C3A
的水化
。
同时，络合物的产生在水泥表面形成了更多的可溶区，具有增溶作用，加快了水泥颗粒的溶解速率及水化产物的扩散速率，从而加速水化反应，形成大量
AFt
晶体
。
三乙醇胺还具有乳化作用，可吸附在水泥颗粒表面，避免水泥颗粒的聚集，同时降低体系的表面张力，增大水与水泥的接触面积，促进水化反应，有利于水泥石的凝结和密实，提高早期强度
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种快硬早强硫铝酸盐水泥混凝土，其特征在于：原料按重量份包含以下组分：胶凝材料
420
‑
480
份
、
粗骨料
1010
‑
1050
份
、
细骨料
720
‑
770
份
、
减水剂8‑
10
份
、
缓凝剂
0.2
‑
0.4
份
、
早强剂
0.2
‑
0.5
份
、
水
150
‑
200
份
。2.
根据权利要求1所述的快硬早强硫铝酸盐水泥混凝土，其特征在于：原料按重量份包含以下组分：胶凝材料
450
份
、
粗骨料
1030
份
、
细骨料
740
份
、
减水剂9份
、
缓凝剂
0.3
份
、
早强剂
0.3
份
、
水
170
份
。3.
根据权利要求1所述的快硬早强硫铝酸盐水泥混凝土，其特征在于：所述胶凝材料至少包括硫铝酸盐水泥
。4.
根据权利要求3所述的快硬早强硫铝酸盐水泥混凝土，其特征在于：所述胶凝材料还包括矿粉
、
硅灰中的一种或两种混合物
。5.
根据权利要求3所述的快硬早强硫铝酸盐水泥混凝土，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁美坤，班克成，何牟，段后红，魏小凡，白汀，
申请(专利权)人：中冶建工集团重庆混凝土工程有限公司，
类型：发明
国别省市：