一種膨潤土抗?jié)B抗鹽蝕水泥混凝土添加劑的制作方法
【專利摘要】一種膨潤土抗?jié)B抗鹽蝕水泥混凝土添加劑；該抗?jié)B抗鹽蝕水泥混凝土添加劑由改性膨潤土和調(diào)質(zhì)劑混配制成；所述調(diào)質(zhì)劑為活性二氧化硅粉和減水劑的混合物；各組分的質(zhì)量比為，改性膨潤土∶活性二氧化硅粉∶減水劑=100∶3~30∶0.3~3.5。該抗?jié)B抗鹽蝕水泥混凝土添加劑用于配制水泥與混凝土。本發(fā)明使用的原料膨潤土地質(zhì)儲量大，分布面寬，來源廣，成本低，經(jīng)濟(jì)性好；使用方法簡單方便。
【專利說明】一種膨潤土抗?jié)B抗鹽蝕水泥混凝土添加劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水泥混凝土添加劑，尤其是涉及一種抗?jié)B抗鹽蝕水泥混凝土添加劑。
【背景技術(shù)】
[0002]水泥是應(yīng)用最廣泛的水硬性膠凝材料，是混凝土的膠結(jié)材料，其硬化后留有大量的毛細(xì)孔通道和干縮、熱脹微裂縫，這些微細(xì)通道和裂縫為滲漏和鹽蝕提供了路徑，創(chuàng)造了條件，導(dǎo)致水泥或混凝土制品或混凝土工程滲漏和鹽蝕破壞，尤其是在大壩、隧道、涵洞、水渠、池、塔、堤堰、碼頭等工程中抗?jié)B和抗鹽蝕問題成為最大的工程技術(shù)難題。
[0003]當(dāng)前解決水泥混凝土工程滲漏和鹽蝕問題的技術(shù)方法可概括為四大類:一是設(shè)置一道或多道抗?jié)B隔離層；二是加膨脹劑如硫酸鈣生成硫鋁酸鈣等膨脹使其更致密；三是加大量的昂貴的高分子材料意圖阻塞孔道和裂縫；四是采用特種水泥；或同時采用上述幾類方法。這些方法在不同程度上導(dǎo)致了工程造價高，維修費用高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種使用簡便、制造成本低的水泥用抗?jié)B抗鹽蝕水泥混凝土添加劑，將其應(yīng)用于水泥或混凝土中，可以有效改善水泥及混凝土的抗?jié)B抗鹽蝕性能。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:
本發(fā)明之膨潤土抗?jié)B抗鹽蝕水泥混凝土添加劑，由改性膨潤土和膨潤土調(diào)質(zhì)劑混配制成，所述膨潤土調(diào)質(zhì)劑為活性二氧化硅粉和減水劑的混合物，各組分的質(zhì)量比為，膨潤土:活性二氧化硅:減水劑=100:3~30:0.3~3.5。
[0006]所述膨潤土為蒙脫石礦物含量> 80%的膨潤土或改性膨潤土。
[0007]所述改性膨潤土為鈣基、鈉基、氫鋁基、鎂基、鋰基、有機(jī)物改性膨潤土及無機(jī)有機(jī)復(fù)合改性膨潤土，優(yōu)選無機(jī)物一有機(jī)物復(fù)合改性膨潤土。
[0008]所述活性二氧化硅粉為硅工業(yè)廢渣“硅灰”，或工業(yè)生產(chǎn)無定形SiO2粉末(如白炭黑)，或天然SiO2礦物如硅石、硅藻土等制成的80 i! m篩余< 12%的細(xì)粉。
[0009]所述減水劑為萘系減水劑、三聚氰胺系減水劑、改性木質(zhì)素磺酸鹽系減水劑、羧酸鹽系減水劑或氨基磺酸鹽系減水劑。
[0010]本發(fā)明膨潤土抗?jié)B抗鹽蝕水泥混凝土添加劑的制備方法:將所述各組分混合，磨細(xì)至80 i! m篩余〈12%的粉料，即成；或?qū)⒏鞣勰┙M分混合均勻，即成。
[0011]用法:將所述抗?jié)B抗鹽蝕水泥混凝土添加劑在水泥粉磨時配入，或在水泥粉或熟料粉中配入均勻，或在拌制混凝土?xí)r配入，用于生產(chǎn)抗?jié)B抗鹽蝕水泥或混凝土 ；配入量為水泥重量的3-15%。
[0012]所述膨潤土是一種特殊的無機(jī)硅鋁酸鹽礦物，在我國分布面廣，儲量大。研究表明，膨潤土的主要礦物成分為蒙脫石，蒙脫石是一類具有層間結(jié)構(gòu)的特殊的硅鋁酸鹽礦物，其結(jié)構(gòu)是由兩個硅氧四面體夾一層鋁氧八面體組成的2:1型晶體結(jié)構(gòu)，有別于普通的粘土礦物，具有如下顯著特性:(1)蒙脫石發(fā)達(dá)的層間結(jié)構(gòu)使其具有良好的膨脹性、吸附性、離子交換性，可用陽離子及高分子物質(zhì)嵌入其層間結(jié)構(gòu)充分改性，并可配以適宜的物質(zhì)(如活性硅粉、減水劑)調(diào)整膨潤土在介質(zhì)環(huán)境中的性能；(2)利用改性膨潤土對水泥中的主要硅鋁酸鹽礦物有較好的相融吸附性，可不影響水泥強(qiáng)度；(3)有極佳的塑粘性和潤滑性，遇水膨脹，其膠介質(zhì)、膨脹容、膨潤值優(yōu)越，在水泥混凝土介質(zhì)環(huán)境中經(jīng)適宜的調(diào)質(zhì)后，遇水可有效阻塞和填充毛細(xì)孔通道和微裂縫，卻不會造成鈣礬石和氧化鎂之類膨脹劑所產(chǎn)生的危害性膨脹應(yīng)力。
[0013]本發(fā)明的技術(shù)原理是:(I)利用膨潤土或改性膨潤土經(jīng)調(diào)質(zhì)劑活性SiO2和高吸附性的減水劑分子協(xié)同作用，在水泥混凝土介質(zhì)環(huán)境中，調(diào)質(zhì)后表現(xiàn)的活性及層間吸附交換活性，改善對水泥水合礦物的相融性，一則可提高混凝土強(qiáng)度，二則可抑制和隔離鹽蝕環(huán)境水份的鹽蝕影響；(2)利用改性膨潤土經(jīng)調(diào)質(zhì)后優(yōu)異的膠介質(zhì)、膨脹容、膨潤值特性，及時阻塞毛細(xì)孔通道和微裂縫，并阻斷和消除鹽蝕條件，可解決混凝土工程的抗?jié)B抗鹽蝕問題；
(3)利用調(diào)質(zhì)改性膨潤土的膠質(zhì)、脹縮和膨潤特性可化解干濕交替、熱脹和凍融循環(huán)對混凝土結(jié)構(gòu)的破壞性影響；而做為水泥混凝土添加劑。
[0014]本發(fā)明的有益效果:(1)原料膨潤土地質(zhì)儲量大，分布面寬，來源廣，成本低；且潛在活性SiO2來源廣，減水劑供應(yīng)量大，經(jīng)濟(jì)性好；(2)使用簡單方便，可減輕抗?jié)B抗蝕工程施工技術(shù)難度，并改善工程質(zhì)量。
【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但這些實施例不得用于解釋對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0016]實施例1:
選用市售改性鈉基膨潤土粉(細(xì)度80iim篩余〈12%、蒙脫石含量92.5%)、結(jié)晶硅廠的煙筒灰“硅灰”和萘系減水劑粉末為原料，按改性鈉基膨潤土粉:硅灰:萘系減水劑=100: 5: 1.6質(zhì)量比配料，混合均勻，制成膨潤土抗?jié)B抗鹽蝕水泥混凝土添加劑。
[0017]將此添加劑配入42.5級水泥中，均化，配入量相當(dāng)于水泥重量的5%，用于水渠施工，經(jīng)2年觀察，未發(fā)現(xiàn)滲漏鹽蝕跡象。
[0018]實施例2:
在膨潤土提純和改性過程中的懸浮液中，另添加入約占膨潤土質(zhì)量0.3%的聚羧鹽減水劑，制得同時含減水劑的干基改性膨潤土 (蒙脫石含量91.3%)，另選用硅石作潛在活性二氧化碳原料，按改性膨潤土 (膨潤土 100+減水劑0.3) 100.3:硅石25的質(zhì)量比配料，粉磨制成細(xì)度〈12%的細(xì)粉，即得膨潤土抗?jié)B抗鹽蝕水泥混凝土添加劑。
[0019]將此添加劑配入52.5級水泥中，均化，配入量相當(dāng)于水泥重量的3%，用于海岸堤堰施工，經(jīng)2年觀察，未發(fā)現(xiàn)滲漏鹽蝕跡象。
[0020]實施例3:
選用市售的有機(jī)物改性膨潤土粉(細(xì)度80 iim篩余〈12%蒙脫石含量91%)和工業(yè)前廣品娃粉(俗稱白炭黑)及粉末狀蜜胺減水劑，按有機(jī)物改性膨潤土粉:娃粉:減水劑=100: 10::0.8質(zhì)量比配料，均化，制成膨潤土抗?jié)B抗鹽蝕水混凝土添加劑。[0021]將此添加劑取代5%渣粉配入熟料粉中，勾兌成42.5級水泥，用于涵洞施工，經(jīng)2年觀察，未發(fā)現(xiàn)滲漏鹽蝕跡象。
[0022]實施例4:
選用村民手選后曬干的塊狀膨潤土為基料(檢測蒙脫石含量9 1%)，選用氨基磺酸鹽減水劑和硅藻土精礦為原料為調(diào)質(zhì)劑，另選用市售的ZC-R1型膨潤土復(fù)合改性劑作為膨潤土改性劑，將塊狀膨潤土、硅藻土、減水劑按質(zhì)量比100: 30: 1.2配料，入磨機(jī)粉磨制粉，在粉磨過程中按ZC-R1型膨潤土改性劑說明書要求，連續(xù)加入ZC-R1型膨潤土改性劑，制成的細(xì)度80 y m篩余〈12%的成品粉，即為膨潤土抗?jié)B抗鹽蝕水泥混凝土添加劑。
[0023]將此添加劑在拌制混凝土?xí)r配入拌制的混凝土中，配入量相當(dāng)于水泥重量的6%，用于污水池處理工程施工，經(jīng)2年觀察，未發(fā)現(xiàn)滲漏鹽蝕跡象。
[0024]實施例5: 選用市售改性鋰基一氨基改性膨潤土粉(縈脫石含量89.7%、細(xì)度〈12%)、硅灰、粉末狀改性木質(zhì)素磺酸鹽減水劑為原料，按質(zhì)量比膨潤土粉100:硅灰11.8:改性木質(zhì)素減水劑
3.2配料，均化，制成的成品粉，即膨潤土抗?jié)B抗鹽蝕水泥混凝土添加劑。
[0025]將此添加劑在拌制浴室用砂漿時配入，配入量相當(dāng)于水泥重量的3%，用于污水池處理工程施工，經(jīng)2年觀察，未發(fā)現(xiàn)滲漏鹽蝕跡象。
【權(quán)利要求】
1.一種膨潤土抗?jié)B抗鹽蝕水泥混凝土添加劑，其特征在于，由改性膨潤土和膨潤土調(diào)質(zhì)劑復(fù)配制成；所述膨潤土調(diào)質(zhì)劑為活性二氧化硅粉和減水劑的混合物，各組分的質(zhì)量比為，改性膨潤土:活性二氧化硅粉:減水劑=100: 3^30: 3~3.5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膨潤土抗?jié)B抗鹽蝕水泥混凝土添加劑，其特征在于:所述改性膨潤土為蒙脫石礦物含量> 80%的改性膨潤土。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膨潤土抗?jié)B抗鹽蝕水泥混凝土添加劑，其特征在于:所述改性膨潤土為鈣基、鈉基、氫鋁基、鎂基、鋰基或有機(jī)物改性膨潤土，或無機(jī)物一有機(jī)物復(fù)合改性膨潤土。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膨潤土抗?jié)B抗鹽蝕水泥混凝土添加劑，其特征在于:所述活性二氧化硅粉為硅工業(yè)廢渣“硅灰”、工業(yè)產(chǎn)品無定形SiO2粉末，或天然SiO2礦物制成的80iim篩余≤12%的細(xì)粉。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的膨潤土抗?jié)B抗鹽蝕水泥混凝土添加劑，其特征在于:所述工業(yè)生產(chǎn)無定形SiO2粉末為白炭黑。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的膨潤土抗?jié)B抗鹽蝕水泥混凝土添加劑，其特征在于:所述天然SiO2礦物為硅石或硅藻土。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的膨潤土抗?jié)B抗鹽蝕水泥混凝土添加劑，其特征在于:所述減水劑為:奈系減水劑、二聚氰1胺系減水劑、聚竣Ife鹽系減水劑、氣基橫Ife鹽系減水劑或改性木質(zhì)素磺酸鹽系減水劑。
【文檔編號】C04B24/12GK103524067SQ201310426910
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】尹無忌 申請人:尹無忌