本發明涉及一種混凝土增強劑及應用，尤其涉及一種低碳水泥混凝土蒸養增強劑及其在混凝土蒸養制備中的應用。

背景技術：

1、高鐵相水泥熟料相對于普通硅酸鹽水泥熟料，在燒成過程中可降低二氧化碳排放量，達到低碳節能效果。但高鐵相水泥熟料中鐵相過高，會降低熟料的早期強度。

2、蒸汽養護法，簡稱蒸養，可以提高混凝土構件的早期強度。蒸汽養護是將澆筑完畢的混凝土構件進行預養護后，在90％以上的相對濕度、60-80℃的飽和水蒸汽中養護5-8h。通常混凝土通過蒸汽養護后，可以快速提升其早期強度。

3、在水泥熟料成型過程中加入混凝土增強劑可以有效提高水泥熟料的早期強度，但是現有的增強劑(如一些醇胺類物質、無機鹽等)并不適配蒸養工藝，這些增強劑加入水泥熟料中后在蒸養條件下反而會導致混凝土的早期和最終強度下降，因此如何篩選獲得一種針對高鐵相水泥熟料蒸養制備高強度混凝土的增強劑組合物成為亟待解決的技術問題。

技術實現思路

1、發明目的：本發明的目的是提供一種低碳水泥混凝土蒸養增強劑，解決如何提升蒸養工藝下的混凝土強度。本發明的另一目的在于提出一種低碳水泥混凝土蒸養增強劑在混凝土蒸養制備中的應用，解決如何蒸養制備混凝土構件的問題。

2、技術方案：本發明所述的一種低碳水泥混凝土蒸養增強劑，包含如下重量份的組分：0.5-5份納米碳酸鈣，0.02-0.2份醇胺添加劑，0-2份無機鹽，0.01-0.2份表面活性劑；所述醇胺添加劑包含二乙醇單異丙醇胺、單乙醇二異丙醇胺、三乙醇胺、三異丙醇胺中的至少一種，所述無機鹽包含硫酸鋁、偏鋁酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉、氯化鈣中的至少一種，所述表面活性劑包含聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷、乙二醇硅氧烷中的至少一種。

3、在一些實施例中，混凝土蒸養增強劑包含如下重量份的組分：0.08-0.3份硫酸鋁，0.02-0.06份醇胺添加劑，0-0.03份氯化鈉；所述醇胺添加劑由0.01-0.03份二乙醇單異丙醇胺和0.01-0.03份單乙醇二異丙醇胺組成；

4、在一些實施例中，混凝土蒸養增強劑包含如下重量份的組分：0.08-0.3份偏鋁酸鈉，0.02-0.06份醇胺添加劑，0-0.03份氯化鈉；所述醇胺添加劑由0.01-0.03份二乙醇單異丙醇胺和0.01-0.03份單乙醇二異丙醇胺組成；

5、在一些實施例中，混凝土蒸養增強劑包含如下重量份的組分：0.02-0.06份醇胺添加劑，0.03份氯化鈉；所述醇胺添加劑由0.01-0.03份二乙醇單異丙醇胺和0.01-0.03份單乙醇二異丙醇胺組成；

6、在一些實施例中，混凝土蒸養增強劑包含如下重量份的組分：0.08-0.3份硫酸鋁，0.03份三乙醇胺，0.03份氯化鈉。

7、本發明進一步應用上述低碳水泥混凝土蒸養增強劑進行混凝土蒸養制備，具體方法包括如下步驟：

8、(1)將醇胺添加劑、無機鹽、表面活性劑溶于水中，得到增強液；

9、(2)將石膏、石灰石粉、水泥熟料共同粉磨得到水泥，將水泥、納米碳酸鈣、骨料混合均勻后，加入增強液拌合得到混凝土或砂漿；

10、(3)將混凝土成型后靜置并標準養護后蒸養處理，隨后依次進行標準養護和水養得到混凝土構件。

11、優選地，在步驟(1)中，所述增強液中含有終濃度為0.025-0.05wt％的二乙醇單異丙醇胺，終濃度為0.025-0.05wt％的單乙醇二異丙醇胺，終濃度為0.2-0.5wt％的硫酸鋁，終濃度為0.2-0.5wt％的偏鋁酸鈉，終濃度為0.01-0.25wt％的氟硅氧烷；

12、或所述增強液中含有終濃度0.01-0.05wt％的氯化鈉，終濃度為0.025-0.05wt％的二乙醇單異丙醇胺，終濃度為0.025-0.05wt％的單乙醇二異丙醇胺，終濃度為0.01-0.25wt％的氟硅氧烷；

13、或所述增強液中含有終濃度為0.025-0.05wt％的三乙醇胺，終濃度為0.2-0.5wt％的硫酸鋁，終濃度0.01-0.05wt％的氯化鈉，終濃度為0.01-0.25wt％的氟硅氧烷。

14、優選地，在步驟(2)中，所述水泥熟料中至少含有60wt％的高鐵相水泥熟料。

15、優選地，在步驟(2)中，所述水泥熟料由0-30重量份的硅酸鹽水泥熟料和60-90重量份的高鐵相水泥熟料組成。

16、優選地，所述高鐵相水泥熟料的組分為：

17、c3a≤1.5wt％，19.0±1.0wt％c4af，53.0±1.0wt％c3s，23.0±1.0wt％c2s，kh為

18、0.880±0.01，sm為2.10±0.10，im為0.70±0.10。

19、優選地，在步驟(2)中，石膏：石灰石：水泥熟料的質量比為3-7：3-7：86-94；制備混凝土或砂漿時增強液：納米碳酸鈣：水泥：骨料的質量比為100-270：5-50：250-500：900-2000。

20、優選地，在步驟(3)中，靜置時間為1-4h；所述蒸養處理的條件為升溫至80-90℃蒸養2-8h。

21、優選地，所述標準養護和水養的方法為標準養護至24h，再水養至28天。

22、有益效果：與現有技術相比，本發明具有如下顯著優點：

23、本發明篩選得到一種針對高鐵相水泥熟料的增強劑，該增強劑可以適配蒸養工藝，快速提升混凝土構件的早期強度和最終強度。

24、本發明通過調整蒸養前的靜置時間和配比，逆轉了醇胺類增強劑與蒸養工藝聯用造成的強度下降問題，使得增強劑與蒸養工藝產生協同作用，本發明制備的高鐵相水泥混凝土構件強度3天強度可達24.5mpa。

技術特征：

1.一種低碳水泥混凝土蒸養增強劑，其特征在于，包含如下重量份的組分：0.5-5份納米碳酸鈣，0.02-0.2份醇胺添加劑，0-2份無機鹽，0.01-0.2份表面活性劑；所述醇胺添加劑包含二乙醇單異丙醇胺、單乙醇二異丙醇胺、三乙醇胺、三異丙醇胺中的至少一種，所述無機鹽包含硫酸鋁、偏鋁酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉、氯化鈣中的至少一種，所述表面活性劑包含聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷、乙二醇硅氧烷中的至少一種。

2.根據權利要求1所述低碳水泥混凝土蒸養增強劑在混凝土蒸養制備中的應用。

3.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，包括如下步驟：

4.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，在步驟(1)中，所述增強液中含有終濃度為0.025-0.05wt％的二乙醇單異丙醇胺，終濃度為0.025-0.05wt％的單乙醇二異丙醇胺，終濃度為0.2-0.5wt％的硫酸鋁，終濃度為0.2-0.5wt％的偏鋁酸鈉，終濃度為0.01-0.25wt％的氟硅氧烷；

5.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，在步驟(2)中，所述水泥熟料中至少含有60wt％的高鐵相水泥熟料。

6.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，在步驟(2)中，所述水泥熟料由0-30重量份的硅酸鹽水泥熟料和60-90重量份的高鐵相水泥熟料組成。

7.根據權利要求5或6所述的應用，其特征在于，所述高鐵相水泥熟料的組分為：c3a≤1.5wt％，19.0±1.0wt％c4af，53.0±1.0wt％c3s，23.0±1.0wt％c2s，kh為0.880±0.01，sm為2.10±0.10，im為0.70±0.10。

8.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，在步驟(2)中，石膏：石灰石：水泥熟料的質量比為3-7：3-7：86-94；制備混凝土或砂漿時增強液：納米碳酸鈣：水泥：骨料的質量比為100-270：5-50：250-500：900-2000。

9.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，在步驟(3)中，靜置時間為1-4h；所述蒸養處理的條件為升溫至80-90℃蒸養2-8h。

10.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，所述標準養護和水養的方法為標準養護至24h，再水養至28天。

技術總結
本發明公開了一種低碳水泥混凝土蒸養增強劑及其應用，本發明篩選得到一種針對高鐵相水泥熟料的增強劑，該增強劑可以適配蒸養工藝，快速提升混凝土構件的早期強度和最終強度。該增強劑包含0.5?5份納米碳酸鈣，0.02?0.2份醇胺添加劑，0?2份無機鹽，0.01?0.2份表面活性劑；醇胺添加劑選自二乙醇單異丙醇胺、單乙醇二異丙醇胺、三乙醇胺、三異丙醇胺，無機鹽選自硫酸鋁、偏鋁酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉、氯化鈣，所述表面活性劑包含聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷、乙二醇硅氧烷中的至少一種。本發明通過調整蒸養前的溫度制度和增強劑組分，逆轉了醇胺類增強劑與蒸養工藝聯用造成的效果下降問題，使得增強劑與蒸養工藝產生協同作用。

技術研發人員：夏賢清,劉致遠,湯磊,徐曉亮,馬明
受保護的技術使用者：三碳（安徽）科技研究院有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28