本发明公开一种水泥缓凝剂，特别是一种羧甲基纤维素钠作为碱-矿渣水泥缓凝剂的应用。
背景技术：
碱-矿渣水泥是一种环保型“绿色水泥”，它直接通过水萃粒化高炉矿渣粉磨，再加入激发剂即可，免除常规水泥烧成过程，具有利废、节能、成本低等优点，碱-矿渣水泥具有高强、低水化热、高抗渗、高抗冻和高抗蚀等优异性能。但由于碱-矿渣水泥存在凝结过快的缺点，而常用的硅酸盐水泥的外加剂又都不适用于碱-矿渣水泥，现有的缓凝剂又存在这样或那样的缺点或限制，在实际应用上受到了很大限制。因此，虽然碱－矿渣水泥发明多年，但基本未获得较大规模的工程应用。
常用的硅酸盐水泥外加剂都不适用于碱-矿渣水泥，现有的碱-矿渣水泥缓凝剂主要包括以下几种：有机成分为主的浓缩的亚硫酸盐纸浆废液、环烷皂、塔罗油、有机硅表面活性剂等；无机的可溶性锌盐(硝酸锌、硫酸锌和氯化锌)、钡盐(硝酸钡)和氟化钾；复合类的铬酸钾、白糖、苯酚、水玻璃、氢氧化钠混合物等等。现有有机类缓凝剂，普遍对碱-矿渣水泥缓凝效果不佳，实际使用较少，可溶性锌盐和钡盐、氟化钾，对碱－矿渣水泥的凝结具有显著的延缓作用，如专利公开号为105060758b，发明名称为“铁矾渣制备碱-矿渣水泥缓凝剂的方法”、专利申请号为cn200910232348.2，发明名称为“一种碱-矿渣水泥组成物及其配制工艺”所用缓凝剂，即为无机锌盐类，专利公开号为cn91108316.2的专利，使用硝酸钡和硅酸盐水泥熟料配制而成，但锌、钡、氟离子会污染环境，钡盐对人体有毒性且明显降低碱-矿渣水泥混凝土早期强度。专利申请号为01113916.1中的铬酸钾、白糖、苯酚、水玻璃、氢氧化钠复合缓凝剂，试剂种类较多，配比控制苛刻，配制工艺复杂，而且铬是重金属，对人体和环境有害。
技术实现要素：
针对上述提到的现有技术中的碱-矿渣水泥混凝剂对人体有害，且污染环境的缺点，本发明提供一种羧甲基纤维素钠作为碱-矿渣水泥缓凝剂的应用，其采用羧甲基纤维素钠作为缓凝剂，可解决上述问题。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种羧甲基纤维素钠作为碱-矿渣水泥缓凝剂的应用，该应用为在碱-矿渣水泥中加入羧甲基纤维素钠作为碱-矿渣水泥的缓凝剂，羧甲基纤维素钠的加入量为矿渣粉的质量的0.01％～1％。
本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
所述的羧甲基纤维素钠的加入量与矿渣粉碱度、矿渣粉细度、激发剂掺量以及凝结时间有关，凝结时间越长、矿渣碱度越大、矿渣粉越细、激发剂掺量越大，羧甲基纤维素钠的加入量越大。
在同等条件下，矿渣碱度增加，羧甲基纤维素钠的加入量增加。
在同等条件下，矿渣粉粒径减少，羧甲基纤维素钠的加入量增加。
在同等条件下，激发剂掺量增加，羧甲基纤维素钠的加入量增加。
在同等条件下，需缓凝时间增加，羧甲基纤维素钠的加入量增加。
本发明的有益效果是：本发明中采用的羧甲基纤维素钠为广泛使用的普通化学品，生产工艺成熟、稳定、简单，市场可方便购得，且成本低，其化学性质稳定、无毒，对环境无害，易溶于水和碱性溶液，用作碱－矿渣水泥缓凝剂时，可自由选择掺加方法，对混凝土拌制工艺影响小，工艺简单。
下面将结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
具体实施方式
本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
本发明主要保护一种羧甲基纤维素钠作为碱-矿渣水泥缓凝剂的应用，在碱-矿渣水泥中加入羧甲基纤维素钠(即cmc)作为碱-矿渣水泥的缓凝剂，羧甲基纤维素钠的加入量为矿渣粉的质量的0.01％～1％。羧甲基纤维素钠作为碱-矿渣水泥缓凝剂，掺加矿渣粉质量的0.01％即开始有明显效果，初凝时间可由30min，延缓至1h左右，掺量增加，缓凝效果更强。
本实施例中，随着羧甲基纤维素钠掺入量的增加，缓凝效果越强，cmc的掺量，与设定的凝结时间、矿渣粉的碱度和细度、激发剂的掺量有关，凝结时间越长、矿渣碱度越大、矿渣粉越细、激发剂掺量越大，cmc掺量应越大。
本发明在应用时，在水泥配料时，即根据具体的矿渣粉碱度、矿渣粉细度、激发剂掺量以及凝结时间选择适量的羧甲基纤维素钠掺入碱-矿渣水泥中搅拌均匀即可按照水泥正常使用。
在碱性条件下，oh－作用于矿渣粒子，使处于高能级状态的玻璃体结构崩解，并析出金属离子如ca2+、mg2+等，形成低能级状态的水化物。
当掺入羧甲基纤维素钠作为碱-矿渣水泥缓凝剂时，在碱性条件下，羧甲基纤维素钠溶解并电离成带负电的阴离子团和na+，阴离子团与矿渣玻璃体析出的ca2+、mg2+和多价金属离子反应，出现沉淀，该沉淀密集吸附在矿渣颗粒表面，阻止(延缓)水分和oh－向矿渣玻璃体内部的渗透或扩散，从而达到缓凝的效果。
本发明使用羧甲基纤维素钠(cmc)作为碱-矿渣水泥缓凝剂，该物质为葡萄糖聚合度为100～2000的纤维素衍生物，相对分子质量242.16，属阴离子型表明活性剂，为白色或乳白色纤维状粉末或颗粒，无臭、无味，无毒性，易于分散在水中成透明胶状溶液，对热稳定，易溶于水、碱性溶液，溶液透明、稳定，遇酸则易水解，ph值为2-3时会出现沉淀，遇多价金属盐也会反应出现沉淀。cmc广泛用于食品增稠剂、药物载体、日化黏结剂和抗再沉凝剂，以及染料、涂料分散剂、石化采油压裂液成分等等。羧甲基纤维素钠为广泛使用的普通化学品，生产工艺成熟、稳定、简单，市场可方便购得，且成本低，其化学性质稳定、无毒，对环境无害。