專利名稱：：密實性水玻璃耐酸混凝土及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及到混凝土，尤其是含有無機(jī)與有機(jī)粘結(jié)劑反應(yīng)產(chǎn)物的混凝土及制備方法。在冶金和化工生產(chǎn)中，腐蝕是一種常見的現(xiàn)象，酸蝕又是其中之一，幾十年來，防腐技術(shù)得到了不斷地更新發(fā)展，在國內(nèi)公開使用的防酸技術(shù)先后經(jīng)歷了襯鉛、襯軟塑料、瓷板及襯玻璃鋼等幾個階段。由于這幾種方法或成本高昂，或易破碎，存在較多蔽病。從60年代開始研究水玻璃耐酸混凝土。水玻璃耐混凝土較上述幾種方法成本低，但其致使的弱點是抗?jié)B透性差，一般做電解槽使用一年，就會出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。從80年代開始研究密實性水玻璃耐酸混凝土。但其密實劑種類、密實機(jī)理和使用情況尚未見報到。本發(fā)明旨在制備一種廉價的、具有較好耐酸能力的混凝土。本發(fā)明所述的混凝土是在原水玻璃耐酸混凝土的基礎(chǔ)之上，添加糠醇作密實劑，其含量為每立方米混凝土含糠醇3kg以上。水玻璃與氟硅酸鈉的硬化反應(yīng)過程按下式進(jìn)行上述反應(yīng)過程中因受到反應(yīng)溫度、氟硅酸鈉的細(xì)度及其溶解度和反應(yīng)生成物(NaF)的存在等因素的影響，水玻璃與氟硅酸鈉的反應(yīng)一般只能進(jìn)行到80%，從水玻璃水泥石的顯微分析證實，水玻璃與氟硅酸鈉的反應(yīng)生成物是多孔固體，其分別為折光率為1.44的Si(OH)4，折光率為1.325的正立面體NaF6結(jié)晶，折光率為1.31的棱柱形Na2SiF6結(jié)晶，折光率為1.514的個別較大的結(jié)晶(估計是鈉的二價硅酸鹽)及少量折光率為1.477的玻璃，由于凝膠中-Si-OH鍵不穩(wěn)定，從而要逐步傾向于形成穩(wěn)定的-Si-O-Si-鍵，而水玻璃含水量較大(約60%左右，其中一部份膠凝為水化硅酸鹽，相當(dāng)部分仍為游離水)，因此，水玻璃水泥石在硬化過程中不斷排出水份，至使水玻璃水泥石的顯氣孔率不斷增加，其關(guān)系可從圖1的試驗結(jié)果得到證實。從液體水玻璃系統(tǒng)的顯微分析得知，不加密實劑的水玻璃具有單獨顆粒及其聚集體組成的粗糙不均勻結(jié)構(gòu)，其中3-6μ的大粒度顆粒約占20-30%，1-3μ的顆粒約占60%，由于大顆粒的存在，導(dǎo)致了水玻璃水泥石粗氣孔率的形成。因此，為了提高水玻璃水泥石的密實度，必須從以下途徑著手解決一是打散水玻璃中的大粒度顆粒;二是設(shè)法推遲或限制硅酸凝膠的脫水過程。本發(fā)明選用了易溶于水且具有分散作用的糠醇作為密實劑。從顯微照片中看出，加入糠醇密實劑后，結(jié)構(gòu)中的大顆粒被打散，顆粒直徑小于0.5μ，結(jié)構(gòu)較均勻，糠醇分子均勻地分布在水玻璃顆粒周圍，從而封閉了一部分水玻璃水泥石的孔隙和毛細(xì)通道，由于密實劑對硅酸凝膠的壓密作用，因而大大提高了水玻璃水泥石的密實度，這一點可從水玻璃水泥石的容重提高，顯氣孔率下降試驗結(jié)果中得到證實(見表1)。糠醇在酸性介質(zhì)作用下能發(fā)生聚合，其產(chǎn)物也能提高材料的密實度，從圖2中的曲線可看出，酸液在密實性耐酸砼中的滲透率有10%左右，且具有隨浸泡時間的延長而擴(kuò)散趨于停止的特征。隨著糠醇量的增加，顯氣孔率降低，從圖3中可看出，當(dāng)糠醇的加入量大于某一定值時，顯氣孔率的降低率減小。經(jīng)多次試驗證實，當(dāng)每立方米砼中糠醇添加量大于3kg時，顯氣孔率下降約40%，此時，混凝土的多項指標(biāo)得到較大的提高，當(dāng)每立方米砼中糠醇量大于9kg時，顯氣孔率下降70%以上，多項性能指標(biāo)優(yōu)良，考慮到性能與價格等方面的因素，糖醇的最佳添加量為9-15kg/m3砼。本發(fā)明所述混凝土的制備方法為先將細(xì)骨料、粉料、氟硅酸鈉、粗骨料干攪拌均勻，以糠醇與水玻璃1-10∶100的比例(以重量比)將糠醇加入水玻璃中，加入時注意攪拌均勻，然后將糠醇-水玻璃混合液加入上述干料中，攪拌均勻。本發(fā)明所述的混凝土及制備方法配制工藝簡單，材料易得，毒性小，使用方便，成本低，其密實度比普遍耐酸砼顯著增大，氣孔率減少70-80%，抗?jié)B標(biāo)號提高7-10倍，且具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和遏制酸液滲透的能力，對不同要求的設(shè)備槽、罐結(jié)構(gòu)和建筑物的適應(yīng)性強(qiáng)，適合任何復(fù)雜幾何形狀的砌筑，可進(jìn)行整體澆注和予制裝配，便于機(jī)械化施工，使用壽命為大于7年，為環(huán)氧玻璃鋼的2-3倍，而成本僅為其的33.6%。圖1為水玻璃水泥石失水率與顯氣孔率關(guān)系圖。圖2為密實性耐酸砼在10-20%H2SO4中的滲透特性曲線圖。圖3為密實劑的用量與顯氣孔率關(guān)系圖。表1為水玻璃水泥石氣孔率對照表。下面為具體實施例方式在100Kg模數(shù)為2.7-3.0，比重為1.38-1.40的水玻璃中，加入3kg糠醇，迅速攪拌均勻，并以糠醇-水玻璃∶鑄石粉∶石英砂∶石英石∶氟硅酸鈉＝1∶1.9∶2.2∶2.5∶0.1的比例，先將干料攪拌均勻，再加入糠醇-水玻璃，攪拌均勻，進(jìn)行澆注，在25℃的條件下，24小時后拆模，養(yǎng)護(hù)168小時。所得耐酸砼技術(shù)指標(biāo)抗壓強(qiáng)度37Mpa顯氣孔率3%抗?jié)B標(biāo)號1.54Mpa耐腐蝕性在40-90℃，5-180g/l的硫酸中長期工作及除熱磷酸和氫氟酸以外的酸性介質(zhì)中工作使用壽命＞7年。表1</tables>權(quán)利要求1.一種密實性水玻璃耐酸混凝土，屬于含有無機(jī)與有機(jī)粘結(jié)劑反應(yīng)產(chǎn)物的混凝土，含有水玻璃、鑄石粉、石英砂、石英石、氟硅酸鈉等，其特征在于在前述原料中加入糠醇作為密實劑，糠醇密實劑的含量為每立方米混凝土3kg以上。2.按照權(quán)利要求1所述的混凝土，其特征在于糠醇密實劑的含量為9-15kg/m3砼。3.一種密實性水玻璃耐酸混凝土的制備方法，采用水玻璃、鑄石粉、石英粉、石英石、氟硅酸鈉等為原料，其特征在于在水玻璃中加入糠醇，攪拌均勻，再將糠醇-水玻璃溶液加入已攪拌均勻的前述干料中，再攪拌均勻。4.按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于糠醇在水玻璃中的含量為1%以上(重量百分比)，并在糠醇、水玻璃溶混半小時內(nèi)加入干料中。全文摘要本發(fā)明涉及到混凝土，尤其是含有無機(jī)與有機(jī)粘結(jié)劑反應(yīng)產(chǎn)物的混凝土及制備方法。本發(fā)明所述的混凝土是在原水玻璃耐酸混凝土的基礎(chǔ)之上，添加密實劑，提高了水玻璃水泥石的密實度。本發(fā)明所述混凝土的密實度比普遍耐酸砼增大，氣孔率減少70—80％，抗?jié)B標(biāo)號提高7—10倍。文檔編號C04B24/02GK1057449SQ9010311公開日1992年1月1日申請日期1990年6月20日優(yōu)先權(quán)日1990年6月20日發(fā)明者何明庸,洪金國申請人:云南會澤鉛鋅礦