本发明涉及一种新型混凝土早强剂及其制备方法，属于混凝土外加剂技术领域。
背景技术：
随着经济的快速发展，混凝土在建筑当中的角色也变得越来越重要，这无形中对混凝土提出了越来越高的要求。为了提高混凝土的性能和满足混凝土施工需要，本领域技术人员往往都是采用在混凝土中添加混凝土外加剂方式。其中，常用的混凝土外加剂有减水剂、缓凝剂、早强剂、防水剂等等。
早强剂是一种能加速水泥水化速度，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。按照化学成分，其主要分为无机类早强剂和有机类早强剂。无机盐类早强剂包括了氯盐、硫酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐等；有机类早强剂包括了三乙醇胺、甲酸钙和尿素等。无机盐类早强剂是适用范围最广和早强效果较好的混凝土早强剂类型，但是氯盐和硫酸盐类等早强剂本身的劣势，使得该类早强剂的应用存在局限性；有机物类早强剂本身不会对混凝土造成损害，但是有机物类早强剂反应用量较难把握，且价格较高，因而在实际应用中很少单独被使用。
为了促进早强剂的发展，本领域技术人员对早强剂进行深入的探索与研究，并取得一定的研究成就，如名称为“一种低密度水泥浆早强剂的制备方法(中国专利申请公布号：CN104031624A)”的专利公开了一种低密度水泥浆早强剂的制备方法，其所述的早强剂是由以下组分按重量份：CaO 35～55份，Al2O3 31～58份，SiO2 5～10份，Fe2O3 5～10份，并经球磨、1250-1400℃下煅烧、再与Li2CO3球磨，即可得到低密度水泥浆早强剂。尽管其能获得一定的早强效果，但是在混凝土应用方面，尤其是混凝土强度方面还不能令人满意。此外，其煅烧温度1250-1400℃比较高，这无形之中增加了制备成本，在一定程度上制约了早强剂的发展。因此，继续探索与研究早强剂是非常必要的。
技术实现要素：
针对上述现有技术中早强剂对混凝土强度方面和煅烧温度不足的技术问题，本发明所要解决的技术问题是提出了一种能有效地提高强度和降低煅烧温度的新型混凝土早强剂及其制备方法。
一种新型混凝土早强剂，由以下重量份配比的各组分制成：CaO 20～25份、Al2O320～25份、Nb2O5 4～6份、MgSO4 3～7份、重晶石粉15～20份、沸石粉15～20份、Bi2O3 0.3～0.7份、Li2CO3 1～3份、NaCl 0.2～0.4份、KCl 0.2～0.4份。
优选地，
一种新型混凝土早强剂，由以下重量份配比的各组分制成：CaO 22份、Al2O3 23份、Nb2O5 5份、MgSO4 5份、重晶石粉18份、沸石粉18份、Bi2O3 0.5份、Li2CO3 2份、NaCl 0.3份、KCl 0.3份。
所述的新型混凝土早强剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将上述组分按重量比为组分：无水乙醇：氧化锆球＝1:1:3的物料置于转速为200～300转/min的球磨机上球磨，球磨6～8h；
2)过筛、烘干，并用不锈钢模具中干压成型、脱模；并将脱模后的样品置于850～900℃马弗炉中煅烧0.5～1h，自然冷却；
3)粉碎成60～120目粉体，并用去离子水洗涤，直到用AgNO3检验无沉淀产生为止；
4)依次加入4～8份钙铝水滑石和1～3份硫铝酸钙，球磨30～40min；
5)依次加入0.1～0.3份糖钙和0.1～0.3份聚羧酸减水剂，球磨20～30min；
6)再依次加入1～3份木质素磺酸钙和0.3～0.7份纳米碳酸钙，球磨20～30min，即可得到新型混凝土早强剂。
所述的NaCl：KCl为1：1。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
首先，制备方法不同。现有技术是采用固相法制备，而本发明是采用熔盐法制备。固相法煅烧温度高，而且粉体容易团聚，然而熔盐法不仅可以使煅烧温度降低，制备的粉体均匀性好，有助于提高混凝土的早强效果。同时，还在组分上进行设计，使混凝土的强度提高，适用范围更广；
其次，Li2CO3的功能有所区别。其不仅具有良好的早强效果，还具有助溶剂的功效，在煅烧时，其容易形成液相，有助于降低煅烧温度，减少制备成本；
再次，Nb2O5和Bi2O3中Nb5+、Bi3+离子是高价阳离子，凝聚作用强，可以加速水化反应，促进水泥及混凝土的硬化进程，提高早强效果；
最后，还加入了钙铝水滑石和纳米碳酸钙。钙铝水滑石可以增加混凝土的致密性，提高抗渗性，降低分层离析和泌水现象，从而显著提高混凝土早期强度；纳米碳酸钙具有成核效应，可作为活化中心，促进水泥水化过程，提高混凝土早强强度，同时纳米碳酸钙还具有填充作用，增加混凝土的致密性，提高混凝土早期强度。
具体实施方式
本发明提供一种新型混凝土早强剂及其制备方法，为达到本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。
一种新型混凝土早强剂，由以下重量份配比的各组分制成：CaO 20～25份、Al2O320～25份、Nb2O5 4～6份、MgSO4 3～7份、重晶石粉15～20份、沸石粉15～20份、Bi2O3 0.3～0.7份、Li2CO3 1～3份、NaCl 0.2～0.4份、KCl 0.2～0.4份；
所述的新型混凝土早强剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将上述组分按重量比为组分：无水乙醇：氧化锆球＝1:1:3的物料置于转速为200～300转/min的球磨机上球磨，球磨6～8h；
2)过筛、烘干，并用不锈钢模具中干压成型、脱模；并将脱模后的样品置于850～900℃马弗炉中煅烧0.5～1h，自然冷却；
3)粉碎成60～120目粉体，并用去离子水洗涤，直到用AgNO3检验无沉淀产生为止；
4)依次加入4～8份钙铝水滑石和1～3份硫铝酸钙，球磨30～40min；
5)依次加入0.1～0.3份糖钙和0.1～0.3份聚羧酸减水剂，球磨20～30min；
6)再依次加入1～3份木质素磺酸钙和0.3～0.7份纳米碳酸钙，球磨20～30min，即可得到新型混凝土早强剂；
所述的NaCl：KCl为1：1。
具体实施方式
实施例1
一种新型混凝土早强剂，由以下重量份配比的各组分制成：CaO 22份、Al2O3 23份、Nb2O5 5份、MgSO4 5份、重晶石粉18份、沸石粉18份、Bi2O3 0.5份、Li2CO3 2份、NaCl 0.3份、KCl 0.3份。
实施例2
一种新型混凝土早强剂，由以下重量份配比的各组分制成：CaO 20份、Al2O3 20份、Nb2O5 4份、MgSO4 3份、重晶石粉15份、沸石粉15份、Bi2O3 0.3份、Li2CO3 1份、NaCl 0.2份、KCl 0.2份。
实施例3
一种新型混凝土早强剂，由以下重量份配比的各组分制成：CaO 25份、Al2O3 25份、Nb2O5 6份、MgSO4 7份、重晶石粉20份、沸石粉20份、Bi2O3 0.7份、Li2CO3 3份、NaCl 0.4份、KCl 0.4份。
将上述实施例1-3制得的新型混凝土早强剂采用现有技术进行性能测试，测试结果如下表1所示：
表1早强剂性能测试结果
可以看出，不同参数制备的新型混凝土早强剂相对背景技术而言，具有低的煅烧温度和高的抗压强度，有利于早强剂的发展。
当然，上面只是本发明优选的具体实施方式作了详细描述，并非以此限制本发明的实施范围，凡依本发明的原理、构造以及结构所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。