本發(fā)明涉及混凝土早強劑，更具體地，本發(fā)明還涉及一種蒸養(yǎng)法制備托貝莫來石系混凝土早強劑及其加工方法。

背景技術(shù)：

1、常見的混凝土早強劑種類主要包括以下幾種：

2、無機鹽類早強劑：

3、氯化物：如氯化鈣（cacl2），它是最常用的早強劑之一。氯化鈣的摻入能加速水泥的硬化和凝結(jié)過程，顯著提高混凝土的早期強度。然而，過量使用可能會引起鋼筋銹蝕，因此需要嚴格控制摻量。

4、硫酸鹽：如硫酸鈉（na2so4），也稱為元明粉。它常與其他早強劑復(fù)合使用，以提高混凝土早期強度并加速水泥水化。

5、有機物類早強劑：

6、三乙醇胺：是一種常用的有機早強劑，它能與水泥中的鋁酸三鈣反應(yīng)生成絡(luò)合物，從而加速水泥的水化硬化過程。三乙醇胺通常與其他早強劑復(fù)合使用，以達到更好的效果。

7、其他有機化合物：包括某些醇胺類、醇類、糖類等，它們通過不同的機制促進水泥的水化反應(yīng)，提高混凝土的早期強度。

8、復(fù)合早強劑：

9、復(fù)合早強劑是將多種早強劑成分按照一定比例復(fù)合而成，旨在綜合利用各種早強劑的優(yōu)點，達到更好的早強效果。復(fù)合早強劑通常包括無機鹽和有機物的組合，以及其他可能的添加劑，如緩凝劑、減水劑等。

10、特殊早強劑：

11、如甲酸鈣，特別適用于低溫環(huán)境下的混凝土施工。甲酸鈣能夠顯著降低混凝土的冰點，促進水泥在低溫下的水化反應(yīng)，從而加速混凝土的硬化和強度發(fā)展。

12、在這些早強劑中，氯鹽類和硫酸鹽類早強劑由于對混凝土耐久性存在不利影響，已嚴格限制其應(yīng)用范圍，這些早強劑皆存在易導(dǎo)致混凝土收縮快、抗裂性能降低等問題。

13、托貝莫來石是一種鈣硅酸鹽礦物，通常屬于水化硅酸鈣（c-s-h）類礦物的一種。這類礦物在地質(zhì)學(xué)和材料科學(xué)中非常重要，特別是在水泥、混凝土和地質(zhì)沉積物中廣泛存在。托貝莫來石具有層狀結(jié)構(gòu)，由硅酸鈣和水的分子層交替堆疊而成，這種結(jié)構(gòu)賦予了它特定的物理和化學(xué)性質(zhì)。在建筑材料中，托貝莫來石是水泥水化產(chǎn)物的重要組成部分，對水泥石的強度和耐久性有重要影響。

14、托貝莫來石的晶體結(jié)構(gòu)中含有大量的羥基，在水泥水化過程中促進水泥的水化反應(yīng)進程。具體來說，托貝莫來石可以緩慢釋放氫氧化鈣，這是水泥水化反應(yīng)中的一個重要產(chǎn)物，從而加速水泥強度的增長。此外，托貝莫來石還能形成水泥凝膠體系的骨架結(jié)構(gòu)，為水化產(chǎn)物的生成提供穩(wěn)定的支撐，保證水泥凝膠的穩(wěn)定性和耐久性。因此托貝莫來石晶體可以作為一種優(yōu)質(zhì)的混凝土早強劑。

15、由于托貝莫來石的微觀形態(tài)顆粒結(jié)構(gòu)可以填充水泥顆粒之間的空隙，增加水泥的密實度和抗?jié)B性。這種填充作用有助于減少水泥石中的微裂縫和孔隙，提高水泥石的強度。同時，由于托貝莫來石能夠促進水化反應(yīng)的進行，生成更多的水化產(chǎn)物，這些水化產(chǎn)物能夠進一步填充水泥石中的空隙，使水泥石的強度得到進一步提高。因此托貝莫來石對混凝土的早期強度和后期強度都有著良好的促進作用。

16、因為托貝莫來石能夠填充水泥顆粒之間的空隙，減少水分和有害物質(zhì)的滲透通道，從而降低混凝土的滲透性。同時，托貝莫來石還能與一些有害物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將其固定在水泥石中，防止其進一步侵蝕混凝土。

17、與傳統(tǒng)早強劑相比，托貝莫來石對混凝土的增強效果更好，抗裂性能與抗收縮性能更好，對混凝土耐久性無不利影響。

18、目前制備托貝莫來石的主流方法是水熱法，使用超臨界水熱法可以進一步提高制備的效率，這些方法要將粉體在液相中均勻分布，因此在制備過程中還需要借助超聲等手段保證各種原料在液相中充分接觸并反應(yīng)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種蒸養(yǎng)法制備托貝莫來石系混凝土早強劑，包括：水、固體粉體以及引氣劑；水與固體粉體之間的質(zhì)量比為：0.5-0.8；所述固體粉體包括：電石渣、粉煤灰以及水泥。

2、優(yōu)選的，各種固體粉料的質(zhì)量比為：電石渣25-35%、粉煤灰60-70%以及水泥5-15%。

3、優(yōu)選的，引氣劑的摻量為粉體的0.5-0.8%。

4、優(yōu)選的，引氣劑包括：十二烷基硫酸鈉或者三萜皂苷。

5、優(yōu)選的，電石渣需經(jīng)干燥球磨處理，處理后的比表面積為400-500m2/kg。

6、優(yōu)選的，一種用于蒸養(yǎng)法制備托貝莫來石系混凝土早強劑的加工方法，包括：

7、固體粉體加水和引氣劑成型后靜置24小時后，進反應(yīng)釜，反應(yīng)溫度為120-130℃，反應(yīng)時間為5-6小時；

8、反應(yīng)完畢，將試塊在100℃-130℃下干燥2-5小時，破碎后進入球磨機粉磨，粉磨至比表面積為450-500m2/kg；

9、粉磨時，加入二甘醇、三乙醇胺和羥乙基乙二胺，且質(zhì)量比是2:1:1，加入量為入磨物料量的0.1-0.5%；

10、將粉磨好的粉體與濕法制備的重質(zhì)碳酸鈣（顆粒粒徑0.5~1μm）在混料機中以質(zhì)量比95:5的比例混合。

11、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

12、1.本發(fā)明專利使用工業(yè)固體廢棄物，在少量水泥的膠結(jié)作用下成型，并在引氣劑的作用下形成多孔結(jié)構(gòu)，便于蒸汽充分滲透，在蒸汽養(yǎng)護的條件下，各反應(yīng)物充分反應(yīng)，生成托貝莫來石晶體。

13、2.加入二甘醇、三乙醇胺和羥乙基乙二胺，消除粉磨體靜電，提高粉磨效果。

14、3.將粉磨好的粉體與濕法制備的重質(zhì)碳酸鈣在混料機中混合，優(yōu)化膠凝材料的顆粒級配，并且可以起到降低混凝土拌合物黏度的效果（尤其對膠凝材料用量較多的高強度混凝土），此外，重質(zhì)碳酸鈣中的鈣離子在水泥水化早期還可以起到誘導(dǎo)硅酸鈣礦物水化，有一定的早強作用。進一步提升了該早強劑的早強效果。

技術(shù)特征：

1.一種蒸養(yǎng)法制備托貝莫來石系混凝土早強劑，其特征在于，包括：水、固體粉體以及引氣劑；水與固體粉體之間的質(zhì)量比為：0.5-0.8；所述固體粉體包括：電石渣、粉煤灰以及水泥。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)法制備托貝莫來石系混凝土早強劑，其特征在于，各種固體粉料的質(zhì)量比為：電石渣25-35%、粉煤灰60-70%以及水泥5-15%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)法制備托貝莫來石系混?凝土早強劑，其特征在于，引氣劑的摻量為粉體的0.5-0.8%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)法制備托貝莫來石系混凝土早強劑，其特征在于，所述引氣劑包括：十二烷基硫酸鈉或者三萜皂苷。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)法制備托貝莫來石系混凝土早強劑，其特征在于，所述電石渣需經(jīng)干燥球磨處理，處理后的比表面積為400-500m2/kg。

6.一種用于權(quán)利要求1至5任意一項所述的蒸養(yǎng)法制備托貝莫來石系混凝土早強劑的加工方法，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種蒸養(yǎng)法制備托貝莫來石系混凝土早強劑，包括：水、固體粉體以及引氣劑；水與固體粉體之間的質(zhì)量比為：0.5?0.8；所述固體粉體包括：電石渣、粉煤灰以及水泥。本發(fā)明專利使用工業(yè)固體廢棄物，在少量水泥的膠結(jié)作用下成型，并在引氣劑的作用下形成多孔結(jié)構(gòu)，便于蒸汽充分滲透，在蒸汽養(yǎng)護的條件下，各反應(yīng)物充分反應(yīng)，生成托貝莫來石晶體。

技術(shù)研發(fā)人員：陳庭,秦子迅,劉歡,朱麗芬,陳琴,李天兵,馬海平
受保護的技術(shù)使用者：徐州中聯(lián)混凝土有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9