一种硫氧镁胶凝材料早强剂及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于混凝土外加剂领域，特别是涉及一种硫氧镁胶凝材料早强剂及其应 用。
【背景技术】
[0002] 硫氧镁胶凝材料是以氧化镁，硫酸镁，和水三元体系，经合理配比和添加改性剂制 成的气硬性胶凝材料，是镁质胶凝材料的一个重要分支。和传统的氯氧镁水泥相比，硫氧镁 水泥保留了其优点，彻底摆脱了吸潮返卤的弊病，且对钢材的腐蚀仅为氯氧镁水泥的1/7。 另外，硫氧镁水泥的耐火极限温度明显也高于氯氧镁水泥，有着非常好的应用前景。
[0003] 但与此同时，硫氧镁水泥的水化起始温度也高于氯氧镁水泥，不利于硫氧镁水泥 制品在低温下的应用，影响正常生产。在实际应用中，有些厂家为提高生产效率，采用加热 硫酸镁溶液或者提高养护室温度的方法来提高初期强度，但相应的成本急剧增加无法被市 场普遍接受。中国发明申请201210017243公开了一种通过引入快硬性磷氧镁水泥的方法 来加速硫氧镁胶凝材料的凝结，硬化产物属于磷氧镁和硫氧镁水泥的混合产物，由于磷氧 镁水泥硬化过快，因此需要采用一定量的重烧氧化镁来降低起始反应活性，这一点区别于 氯氧镁和硫氧镁水泥。重烧氧化镁煅烧成本高，且颜色偏深，而引入磷氧镁材料往往使得反 应不易控制，制约了这种方式的推广。因此，从成本角度考虑，目前市面上缺少一种能简单 地提高硫氧镁制品早期强度的外加剂。
【发明内容】
[0004] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种硫氧镁胶凝材料早强 剂及其应用，用于解决现有技术中存在的诸多问题。
[0005] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种硫氧镁胶凝材料早强剂，包括 浓硫酸。
[0006] 根据本发明，所述浓硫酸为工业级浓硫酸。
[0007] 本发明所述硫氧镁胶凝材料早强剂，可以直接采用市售工业级浓硫酸（98% )，无 需二次加工。由于硫氧镁水泥的主要强度来源于轻烧氧化镁和硫酸镁溶液的反应产物，当 本发明所述硫氧镁胶凝材料早强剂掺入到硫氧镁料浆中后，就会先于硫酸镁与轻烧氧化镁 发生酸碱中和反应，产生大量热量，生成的硫酸镁又可作为硫氧镁水泥的调和剂，增加溶液 中硫酸镁含量，提高了硫氧镁胶凝材料的反应速度，从而提高了早期的强度，缩短了凝结时 间。
[0008] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供浓硫酸在提高硫氧镁胶凝材料早期 强度中的应用。
[0009] 根据本发明实施方式，所述浓硫酸的用量为所述硫氧镁胶凝材料中所用轻烧氧化 儀质量的3 % -9 %。
[0010] 浓硫酸的掺加量的根据环境温度以及要求的脱模时间来进行调整。
[0011] 根据本发明实施方式之一，所述浓硫酸的加入方式为将硫酸镁溶解，然后加入所 述浓硫酸，充分搅拌后，与轻烧氧化镁混合。
[0012] 在反应前直接将浓硫酸加入硫酸镁溶液中，充分搅拌后直接与轻烧氧化镁反应， 可以利用浓硫酸与水溶液混合产生的热量及浓硫酸和氧化镁的反应热加速反应进程。
[0013] 根据本发明另一实施方式，所述浓硫酸的加入方式为将硫酸镁与所述浓硫酸同时 溶解，冷却至室温后，与轻烧氧化镁混合。
[0014] 硫酸镁、浓硫酸溶液冷却至室温后，再与轻烧氧化镁混合，可以利用硫酸和氧化镁 的反应热加速反应进程。
[0015] 试验证明，本发明所述硫氧镁胶凝材料早强剂不会降低制品的后期强度，7d、14d 和28d的抗压强度比均大于100%。
[0016] 如上所述，本发明的硫氧镁胶凝材料早强剂及其应用，具有以下有益效果：
[0017] 本发明的硫氧镁胶凝材料早强剂能在低温条件下有效缩短硫氧镁料浆的凝结时 间，提高制品的早期（Id)强度、缩短脱模时间的硫氧镁胶凝材料早强剂。
【具体实施方式】
[0018] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书 所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实 施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离 本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0019] 须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或 装置；所有压力值和范围都是指绝对压力。
[0020] 此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后 还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另 有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥 在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装 置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编 号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实 施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可 实施的范畴。
[0021] 实施例1
[0022] 按拌合浆料所用轻烧氧化镁质量的3% -9%取工业浓硫酸（无需二次加工）。首 先将硫酸镁溶解，然后将上述浓硫酸加入硫酸镁溶液中，充分搅拌后直接与轻烧氧化镁反 应，利用硫酸与水溶液混合产生的热量及硫酸和氧化镁的反应热加速反应进程。在5°C下进 行对比试验，试验结果如表1所示。
[0023] 表1硫氧镁胶凝材料早强剂在低温下的促凝性能
[0024]
[0025] 注：表中Id强度为在室内（15°C)养护获得。
[0026] 表1中，编号1为空白试验，编号2-4中浓硫酸的添加量为5%，6.8%和8.6%，在 添加量8. 6%时，4小时即可脱模，在室内养护条件下，1天抗压强度提高60%以上。而未掺 加早强剂的硫氧镁试块1. 5天仍然达不到拆模强度。
[0027] 实施例2
[0028] 按拌合浆料所用轻烧氧化镁质量的5%取工业浓硫酸（无需二次加工）加入硫酸 镁溶液。将该溶液冷却至空气温度，再与氧化镁进行反应（方式2)。再取同样比例的硫酸 和硫酸镁混合后直接与氧化镁反应（方式1)。在〇°C下将这两种掺加方式与空白样品进行 对比试验，试验结果如表2所示。
[0029] 表2采用两种掺加方式与空白样品在0°C的对比试验
[0030]
[0031] 掺加量为5%，环境平均温度为0°C的试验结果看，采用方式（1)的脱模时间早于 方式⑵约8个小时，早于空白对比试样16个小时。
[0032] 以上的实施例是为了说明本发明公开的实施方案，并不能理解为对本发明的限 制。此外，本文所列出的各种修改以及发明中方法、组合物的变化，在不脱离本发明的范围 和精神的前提下对本领域内的技术人员来说是显而易见的。虽然已结合本发明的多种具体 优选实施例对本发明进行了具体的描述，但应当理解，本发明不应仅限于这些具体实施例。 事实上，各种如上所述的对本领域内的技术人员来说显而易见的修改来获取发明都应包括 在本发明的范围内。
【主权项】
1. 一种硫氧镁胶凝材料早强剂，其特征在于，包括浓硫酸。2. 如权利要求1所述硫氧镁胶凝材料早强剂，其特征在于，所述浓硫酸为工业级浓硫 酸。3. 浓硫酸在提高硫氧镁胶凝材料早期强度中的应用。4. 如权利要求3所述应用，其特征在于，所述浓硫酸的用量为所述硫氧镁胶凝材料中 所用轻烧氧化镁质量的3% -9%。5. 如权利要求3所述应用，其特征在于，所述浓硫酸的加入方式为将硫酸镁溶解，然后 加入所述浓硫酸，充分搅拌后，与轻烧氧化镁混合。6. 如权利要求3所述应用，其特征在于，所述浓硫酸的加入方式为将硫酸镁与所述浓 硫酸同时溶解，冷却至室温后，与轻烧氧化镁混合。
【专利摘要】本发明提供一种硫氧镁胶凝材料早强剂，以及浓硫酸在提高硫氧镁胶凝材料早期强度中的应用。本发明的硫氧镁胶凝材料早强剂能在低温条件下有效缩短硫氧镁料浆的凝结时间，提高制品的早期(1d)强度、缩短脱模时间的硫氧镁胶凝材料早强剂。
【IPC分类】C04B103/12, C04B22/14, C04B28/30
【公开号】CN105330188
【申请号】CN201510672984
【发明人】王自福, 张兴福, 靳路通, 刘坤, 王明英
【申请人】山东省建筑科学研究院
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年10月13日