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一种低温环境中晶核型水化促进剂水泥胶凝材料及其制备方法实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明属于绿色低碳建筑材料技术领域,具体涉及的晶核型水化促进剂在低温环境下(‑3℃~5℃)对水泥胶凝材料的工作性能和力学性能的影响,以晶核型水化促进剂和硅酸盐水泥为材料,进行水泥胶凝材料的制备及优化配比。

相关背景技术

[0002] 在低温环境下,传统水泥基材料的水化反应速率显著减缓,导致其强度发展受阻,严重影响建筑工程的进度和质量。尤其在冬季施工和寒冷地区的工程中,水泥的缓慢凝结和硬化不仅延长了施工周期,还增加了强度下降引起的结构损坏风险。因此,如何在低温条件下有效促进水泥基材料的早期强度发展,成为亟待解决的技术难题。
[0003] 晶核型水化促进剂是一种基于微纳米尺度的C‑S‑H(水化硅酸钙)凝胶晶核材料。该促进剂通过在水泥水化过程中提供大量活性晶核,降低水泥成核势垒,有效缩短了水化反应的诱导期,显著加速了C‑S‑H凝胶的生成。通过促进水化反应的早期阶段,该促进剂在低温条件下能够显著提高水泥基材料的早期强度和最终强度。
[0004] 目前我国实现了建筑工程材料和设备方面的创新,但同实际作业要求仍存在相当差距,面临过于复杂的环境条件时技术储备仍显不足。

具体实施方式

[0031] 下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
[0032] 实施例1:晶核型水化促进剂水泥胶凝材料中,水化促进剂掺量重量比为3%,水灰比为0.36。
[0033] 在‑3℃低温养护条件下C‑S‑H掺量3%的水化促进剂水泥胶凝材料7d最佳抗折强度为3.8MPa,对比空白样抗折强度提升152%。
[0034] 实施例2:晶核型水化促进剂水泥胶凝材料中,水化促进剂掺量重量比为4%,水灰比为0.36。
[0035] 在‑3、0、5℃低温养护条件下C‑S‑H掺量4%的水化促进剂水泥胶凝材料的初凝时间分别为209min、186min、167min,对比空白样初凝时间分别缩短42%、56.7%、26.7%;终凝时间分别为238min、223min、220min;对比空白样终凝时间分别缩短44.7%、33.3%、24.9%;流动度分别为224mm、220mm、217mm。对比空白样流动度分别提升31.8%、31.7%、
33.9%。
[0036] 实施例3:晶核型水化促进剂水泥胶凝材料中,水化促进剂掺量重量比为5%,水灰比为0.36。
[0037] 在0、5℃低温养护条件下C‑S‑H掺量5%的水化促进剂水泥胶凝材料7d最佳抗压强度分别为19.81MPa、33.4MPa,,对比空白样抗压强度分别提升65%、32.5%。
[0038] 发明的晶核型水化促进剂胶凝材料具有较高强度的关键在于水化促进剂掺量配合比设计。5.0%水化促进剂胶凝材料的试样相比未加水化促进剂的水泥胶凝材料中存在更多的水化产物Ca(OH)2和AFt,以及残余更少的水化反应物C3S和C2S。因此,在水泥水化的超早龄期,晶核型水化促进剂的掺加加速了主要反应物C3S和C2S的反应消耗,继而生成了更多水化产物Ca(OH)2和AFt,这必将促进水泥浆体内部结构的早期搭建,在宏观上表现为凝结时间的缩短和早期强度的提升。低温环境下水化促进剂水泥胶凝材料,未来可以将其应运用在北方低温环境建筑物中,在工程应用中提高普通硅酸盐混凝土强度。
[0039] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,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。

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