一种水化硅酸钙早强剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及早强剂技术领域，具体涉及一种水化硅酸钙早强剂及其制备方法。


背景技术：

2.近年来，随着我国经济快速发展，科技技术水平的大幅度提高，高铁、城市地铁以及铁路客专得到广泛应用，对建筑用混凝土的需求量也逐渐增大。混凝土外加剂是在搅拌混凝土过程中掺入，占水泥质量5份以下的，能显著改善混凝土性能的化学物质。混凝土外加剂的特点是品种多、掺量小，对混凝土的性能影响较大具有投资少、见效快、技术经济效益显著的特点。随着科学技术的不断进步，外加剂已越来越多地得到应用，外加剂已成为混凝土除4种基本组分以外的第5种重要组分。混凝土早强剂是外加剂发展历史中最早使用的外加剂品种之一，早强剂是指能够缩短水泥混凝土凝结时间的外加剂，即能够提高混凝土早期强度，并且对后期强度无显著影响的外加剂。早强剂的主要作用在于加速水泥水化速度，促进混凝土早期强度的发展；既具有早强功能，又具有一定减水增强功能。水化硅酸钙早强剂是较为常用的早强剂之一，传统的水化硅酸钙早强剂成分单一，凝结混泥土早期强度不高，影响了建筑物质量。并且，也存在水化硅酸钙早强剂存在过程中出现沉淀，保质期较短，影响其后期的正常使用，制作的水化硅酸钙早强剂质量达不到使用要求。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本发明提供一种较好的避免水化硅酸钙早强剂出现沉淀问题，保障了水化硅酸钙早强剂质量，同时也确保了建筑质量的水化硅酸钙早强剂及其制备方法。
4.一种水化硅酸钙早强剂，按重量份包含以下原料为：硝酸钙500～600份、甲酸钙400～500份、硅酸钠100～120份、三乙醇胺50～60份、氯化钙30～50份、氢氧化钠15～25份、分散剂10～20份。
5.进一步，水化硅酸钙早强剂按重量份包含以下原料为：硝酸钙500份、甲酸钙400份、硅酸钠100份、三乙醇胺50份、氯化钙30份、氢氧化钠15份、分散剂10份。
6.进一步，水化硅酸钙早强剂按重量份包含以下原料为：硝酸钙540份、甲酸钙450份、硅酸钠105份、三乙醇胺53份、氯化钙35份、氢氧化钠18份、分散剂12份。
7.进一步，水化硅酸钙早强剂按重量份包含以下原料为：硝酸钙560份、甲酸钙460份、硅酸钠110份、三乙醇胺56份、氯化钙45份、氢氧化钠22份、分散剂15份。
8.进一步，水化硅酸钙早强剂按重量份包含以下原料为：硝酸钙600份、甲酸钙500份、硅酸钠120份、三乙醇胺60份、氯化钙50份、氢氧化钠25份、分散剂20份。
9.一种水化硅酸钙早强剂的制备方法，包括以下步骤：(1)取上述重量份的硝酸钙、甲酸钙放入搅拌合成设备内，调整搅拌速度为150～160r/min，将温度以8～10℃/min的升温速率升温至90℃，恒温50～60min；(2)取上述重量份的氯化钙继续放入搅拌合成设备内，调整搅拌速度为200～250r/min，再以15～18℃/min的升温速率升温至50℃，恒温60～
70min；(3)将步骤(2)搅拌合成设备搅拌速度调整为180～200r/min，再以6～8℃/min的升温速率升温至60℃，恒温125～135min，自然冷却后取出备用；(4)取上述重量份的硅酸钠、三乙醇胺放入搅拌合成设备内，调整搅拌速度为200～220r/min，以20～25℃/min的升温速率升温至40℃，恒温40～45min；(5)取上述重量份的分散剂和氢氧化钠，调整搅拌速度为550～600r/min，将称取好的分散剂和步骤(3)制作好的溶液通过蠕动泵滴加进去，与此同时加入氢氧化钠调节混合溶液的ph值，将搅拌速度调整为1100～1200r/min的搅拌速度，调节温度为30～35℃，恒温120～130min，完成水化硅酸钙早强剂制备。
10.进一步，该水化硅酸钙早强剂的制备方法的步骤：(1)取上述重量份的硝酸钙、甲酸钙放入搅拌合成设备内，调整搅拌速度为155r/min，将温度以10℃/min的升温速率升温至90℃，恒温50min；
11.进一步，该水化硅酸钙早强剂的制备方法的步骤：(2)取上述重量份的氯化钙继续放入搅拌合成设备内，调整搅拌速度为230r/min，再以18℃/min的升温速率升温至50℃，恒温70min；(3)将步骤(2)搅拌合成设备搅拌速度调整为200r/min，再以8℃/min的升温速率升温至60℃，恒温125min，自然冷却后取出备用；
12.进一步，该水化硅酸钙早强剂的制备方法的步骤：(4)取上述重量份的硅酸钠、三乙醇胺放入搅拌合成设备内，调整搅拌速度为220r/min，以20℃/min的升温速率升温至40℃，恒温40min；
13.进一步，该水化硅酸钙早强剂的制备方法的步骤：(5)取上述重量份的分散剂和氢氧化钠，调整搅拌速度为550r/min，将称取好的分散剂和步骤(3)制作好的溶液通过蠕动泵滴加进去，与此同时加入氢氧化钠调节混合溶液的ph值，将搅拌速度调整为1100r/min的搅拌速度，调节温度为33℃，恒温120min，完成水化硅酸钙早强剂制备。
14.通过该技术手段本发明取得的有益效果为，该水化硅酸钙早强剂科学合理配置速凝剂所需原料成分，制作的水化硅酸钙早强剂保存期限长、无沉淀，较好的提高了水化硅酸钙早强剂质量，满足了水化硅酸钙早强剂使用质量要去。并且，早期凝结的混泥土强度高，确保了建筑物混泥土早期凝结结构强度，可靠保障了建筑质量。另外，该水化硅酸钙早强剂制备方法合理调节制作步骤，结合水化硅酸钙早强剂特性提供适宜的制备条件，较好的确保了水化硅酸钙早强剂加工制备质量，适合推广使用。
具体实施方式
15.以下结合实例对本发明进行说明。
16.实施例1
17.一种水化硅酸钙早强剂按重量份包含以下原料为：硝酸钙500份、甲酸钙400份、硅酸钠100份、三乙醇胺50份、氯化钙30份、氢氧化钠15份、分散剂10份。
18.该水化硅酸钙早强剂的制备方法，包括以下步骤：(1)取上述重量份的硝酸钙、甲酸钙放入搅拌合成设备内，调整搅拌速度为155r/min，将温度以10℃/min的升温速率升温至90℃，恒温50min；(2)取上述重量份的氯化钙继续放入搅拌合成设备内，调整搅拌速度为230r/min，再以18℃/min的升温速率升温至50℃，恒温70min；(3)将步骤(2)搅拌合成设备搅拌速度调整为200r/min，再以8℃/min的升温速率升温至60℃，恒温125min，自然冷却后取出备用；(4)取上述重量份的硅酸钠、三乙醇胺放入搅拌合成设备内，调整搅拌速度为
220r/min，以20℃/min的升温速率升温至40℃，恒温40min；(5)取上述重量份的分散剂和氢氧化钠，调整搅拌速度为550r/min，将称取好的分散剂和步骤(3)制作好的溶液通过蠕动泵滴加进去，与此同时加入氢氧化钠调节混合溶液的ph值，将搅拌速度调整为1100r/min的搅拌速度，调节温度为33℃，恒温120min，完成水化硅酸钙早强剂制备。
19.实施例2
20.一种水化硅酸钙早强剂按重量份包含以下原料为：硝酸钙540份、甲酸钙450份、硅酸钠105份、三乙醇胺53份、氯化钙35份、氢氧化钠18份、分散剂12份。
21.该水化硅酸钙早强剂的制备方法，包括以下步骤：(1)取上述重量份的硝酸钙、甲酸钙放入搅拌合成设备内，调整搅拌速度为155r/min，将温度以10℃/min的升温速率升温至90℃，恒温50min；(2)取上述重量份的氯化钙继续放入搅拌合成设备内，调整搅拌速度为230r/min，再以18℃/min的升温速率升温至50℃，恒温70min；(3)将步骤(2)搅拌合成设备搅拌速度调整为200r/min，再以8℃/min的升温速率升温至60℃，恒温125min，自然冷却后取出备用；(4)取上述重量份的硅酸钠、三乙醇胺放入搅拌合成设备内，调整搅拌速度为220r/min，以20℃/min的升温速率升温至40℃，恒温40min；(5)取上述重量份的分散剂和氢氧化钠，调整搅拌速度为550r/min，将称取好的分散剂和步骤(3)制作好的溶液通过蠕动泵滴加进去，与此同时加入氢氧化钠调节混合溶液的ph值，将搅拌速度调整为1100r/min的搅拌速度，调节温度为33℃，恒温120min，完成水化硅酸钙早强剂制备。
22.实施例3
23.一种水化硅酸钙早强剂按重量份包含以下原料为：硝酸钙560份、甲酸钙460份、硅酸钠110份、三乙醇胺56份、氯化钙45份、氢氧化钠22份、分散剂15份。
24.该水化硅酸钙早强剂的制备方法，包括以下步骤：(1)取上述重量份的硝酸钙、甲酸钙放入搅拌合成设备内，调整搅拌速度为155r/min，将温度以10℃/min的升温速率升温至90℃，恒温50min；(2)取上述重量份的氯化钙继续放入搅拌合成设备内，调整搅拌速度为230r/min，再以18℃/min的升温速率升温至50℃，恒温70min；(3)将步骤(2)搅拌合成设备搅拌速度调整为200r/min，再以8℃/min的升温速率升温至60℃，恒温125min，自然冷却后取出备用；(4)取上述重量份的硅酸钠、三乙醇胺放入搅拌合成设备内，调整搅拌速度为220r/min，以20℃/min的升温速率升温至40℃，恒温40min；(5)取上述重量份的分散剂和氢氧化钠，调整搅拌速度为550r/min，将称取好的分散剂和步骤(3)制作好的溶液通过蠕动泵滴加进去，与此同时加入氢氧化钠调节混合溶液的ph值，将搅拌速度调整为1100r/min的搅拌速度，调节温度为33℃，恒温120min，完成水化硅酸钙早强剂制备。
25.实施例4
26.一种水化硅酸钙早强剂按重量份包含以下原料为：硝酸钙600份、甲酸钙500份、硅酸钠120份、三乙醇胺60份、氯化钙50份、氢氧化钠25份、分散剂20份。
27.该水化硅酸钙早强剂的制备方法，包括以下步骤：(1)取上述重量份的硝酸钙、甲酸钙放入搅拌合成设备内，调整搅拌速度为155r/min，将温度以10℃/min的升温速率升温至90℃，恒温50min；(2)取上述重量份的氯化钙继续放入搅拌合成设备内，调整搅拌速度为230r/min，再以18℃/min的升温速率升温至50℃，恒温70min；(3)将步骤(2)搅拌合成设备搅拌速度调整为200r/min，再以8℃/min的升温速率升温至60℃，恒温125min，自然冷却后取出备用；(4)取上述重量份的硅酸钠、三乙醇胺放入搅拌合成设备内，调整搅拌速度为
220r/min，以20℃/min的升温速率升温至40℃，恒温40min；(5)取上述重量份的分散剂和氢氧化钠，调整搅拌速度为550r/min，将称取好的分散剂和步骤(3)制作好的溶液通过蠕动泵滴加进去，与此同时加入氢氧化钠调节混合溶液的ph值，将搅拌速度调整为1100r/min的搅拌速度，调节温度为33℃，恒温120min，完成水化硅酸钙早强剂制备。
28.将本实施例1至4的防返碱速凝剂与混泥土均匀搅拌使用，考察凝结时间、凝结强度以及沉淀情况，详细数据见表1。通过考察凝结时间对比验证，本发明的防返碱速凝剂凝结时间、凝结强度均明显比常规速凝剂优良，并且无沉淀情况，达到了使用要求。
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以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。