一種調(diào)控聚合物水泥復(fù)合膠凝材料凝結(jié)硬化過程的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及建筑材料領(lǐng)域，尤其涉及一種調(diào)控聚合物水泥復(fù)合膠凝材料凝結(jié)硬化 過程的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 自水泥這種膠凝材料問世以來，就以其原料豐富、價格低廉、抗壓強度高、耐久性 好、施工性能良好等眾多優(yōu)點，成為了建筑行業(yè)應(yīng)用最為廣泛的建筑材料之一。然而在實際 應(yīng)用中，水泥仍然存在諸多問題:脆性大，易開裂，抗拉、抗折強度低，抗腐蝕性差等，這使其 越來越無法滿足許多特殊場合的施工要求。
[0003] 聚合物水泥復(fù)合膠凝材料是將聚合物加入到水泥中形成的復(fù)合膠凝材料，很好地 解決了普通水泥所存在的問題。經(jīng)聚合物改性后的水泥，和易性顯著增強，成型后諸如抗 滲、抗凍、抗腐蝕等耐久性能均有顯著提升，并且彎折強度大大提高，而且其綜合性能也得 到顯著提升，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷拓寬，在混凝土修復(fù)、防水、保溫等方面都有很好的表現(xiàn)。
[0004] 雖然聚合物的加入改善了水泥的性能，但是卻也有一個不容忽視的缺陷，即與普 通水泥相比，聚合物水泥復(fù)合膠凝材料凝結(jié)硬化的時間顯著延長，有相當(dāng)數(shù)量的聚合物在 物理或化學(xué)反應(yīng)方面都會對水泥的凝結(jié)硬化過程產(chǎn)生影響，甚至影響到正常使用，這也是 目前限制聚合物水泥復(fù)合膠凝材料在更廣泛領(lǐng)域發(fā)揮潛能的一個瓶頸。
[0005] 雖然目前有很多促凝劑可以加速水泥的凝結(jié)硬化過程，但由于價格較為昂貴，或 者伴隨有強度大幅度下降、干縮等副作用，大規(guī)模使用并不經(jīng)濟。所以，如何既經(jīng)濟又有效 地促進聚合物水泥復(fù)合膠凝材料的凝結(jié)硬化，已成為目前聚合物水泥復(fù)合膠凝材料改性工 作的當(dāng)務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種經(jīng)濟且高效的調(diào)控聚合物水泥復(fù)合膠凝材料凝結(jié)硬 化過程的方法。
[0007] 本發(fā)明提出的一種調(diào)控聚合物水泥復(fù)合膠凝材料凝結(jié)硬化過程的方法，具體步驟 為:將能夠調(diào)節(jié)凝結(jié)硬化速度的組分按一定的摻入方式加入聚合物水泥復(fù)合膠凝材料中， 所述調(diào)節(jié)凝結(jié)硬化速度的組分為沸石粉、納米二氧化硅或稻殼灰中任一種，相應(yīng)摻量分別 為：以水泥質(zhì)量為基準(zhǔn)的質(zhì)量百分含量計，沸石粉占1%-10%，納米二氧化硅占〇. 1%- 1.5%， 稻殼灰占1% -10%。
[0008] 本發(fā)明中，聚合物水泥復(fù)合膠凝材料凝結(jié)硬化過程所述的一定的摻入方式具體 為： (1) 按重量比稱取水泥、聚合物、沸石粉/納米二氧化硅/稻殼灰、以及水； (2) 將水泥與沸石粉、納米二氧化硅或稻殼灰中任一種混合攪拌均勻，得到混合物A; (3) 將聚合物與水混合均勻，得到混合物B; (4) 采用水泥凈漿攪拌機攪拌，攪拌鍋和攪拌葉片先用濕布擦過;將步驟(3)得到的混 合物倒入B到攪拌鍋內(nèi)，然后在5s-10s內(nèi)小心將步驟(2)得到的混合物A加入到攪拌鍋 中，防止水和水泥濺出；拌和時，先把攪拌鍋放在水泥凈漿攪拌機的鍋座上，升至攪拌位置， 啟動水泥凈漿攪拌機，低速攪拌120s，停15s，同時將攪拌葉片和攪拌鍋壁上的水泥漿刮入 攪拌鍋中間，接著高速攪拌120s，停機。
[0009] 本發(fā)明在現(xiàn)有聚合物水泥復(fù)合膠凝材料中加入了沸石粉/納米二氧化硅/稻殼灰 來調(diào)節(jié)聚合物水泥復(fù)合膠凝材料的凝結(jié)硬化過程，加快了聚合物水泥復(fù)合膠凝材料的凝結(jié) 硬化速度。而且在具體操作上，也是基于現(xiàn)有的水泥攪拌方式稍作改進，簡潔高效。
【具體實施方式】
[0010] 為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明如何實現(xiàn)調(diào)控聚合物水泥復(fù)合 膠凝材料的凝結(jié)硬化過程進行描述，但是應(yīng)當(dāng)了解，這些描述只是為了進一步說明本發(fā)明 的特征和優(yōu)點，而不是對發(fā)明權(quán)利要求的限制。
[0011] 實施例1 三種加入了調(diào)節(jié)凝結(jié)硬化速度的組分的丁苯共聚物水泥復(fù)合膠凝材料的配料組成和 質(zhì)量份數(shù)如表1所示。
[0012] 按照
【發(fā)明內(nèi)容】
中所述的步驟配料、攪拌之后，根據(jù)國標(biāo)GB/T1346-2011來測量其 初凝時間和終凝時間；另外將部分?jǐn)嚢韬玫臐{體裝入20mmX20mmX20mm的模具中，在溫度 為20°C、相對濕度為90 ± 5%養(yǎng)護條件下，養(yǎng)護24h后拆模，拆模后繼續(xù)在溫度為20°C、相對濕 度為90 ±5%養(yǎng)護條件下養(yǎng)護，并在相應(yīng)齡期時測得其抗壓強度，每次抗壓強度為6個試樣的 平均值。本實施例的測試性能如表2所示。
[0013] 實施例2 三種加入了調(diào)節(jié)凝結(jié)硬化速度的組分的丁苯共聚物水泥復(fù)合膠凝材料的配料組成和 質(zhì)量份數(shù)如表1所示。本實施例的實驗和性能測試過程與實施例1基本相同。其性能如表2所 不。
[0014] 實施例3 三種加入了調(diào)節(jié)凝結(jié)硬化速度的組分的苯丙共聚物水泥復(fù)合膠凝材料的配料組成和 質(zhì)量份數(shù)如表1所示。本實施例的實驗和性能測試過程與實施例1基本相同。其性能如表2所 不。
[0015] 比較例1 一種丁苯共聚物水泥復(fù)合膠凝材料的配料組成和質(zhì)量份數(shù)如表1所示。本比較例也是 按照
【發(fā)明內(nèi)容】
中所述的步驟配料、攪拌，只是不摻入調(diào)節(jié)凝結(jié)硬化速度的組分。性能測試過 程與實施例1相同。其性能如表2所示。
[0016] 比較例2 一種苯丙共聚物水泥復(fù)合膠凝材料的配料組成和質(zhì)量份數(shù)如表1所示。本比較例也是 按照
【發(fā)明內(nèi)容】
中所述的步驟配料、攪拌，只是不摻入調(diào)節(jié)凝結(jié)硬化速度的組分。性能測試過 程與實施例1相同。其性能如表2所示。
[0017] 表1各實施例和比較例的物料組成及其質(zhì)量份數(shù)
注:苯丙乳液固含量為5 7 %，丁苯乳液固含量為51 %。
[0018] 表2各實施例和比較例的凝結(jié)時間和早期強度
實施例1與比較例1相比，沸石摻量為1%的一組初凝時間縮短0%，終凝時間縮短6.1%，24h強度增長13.6%，48h強度增長6.2%，72h強度增長2.9%;沸石摻量為5%的一組初凝時間縮 短23.8%，終凝時間縮短22.4%，24h強度增長21.0%，48h強度增長29.7%，72h強度增長2.9%; 沸石摻量為10%的一組初凝時間縮短71.4%，終凝時間縮短56.l%，24h強度增長21.0%，48h強 度增長29.7%，72h強度增長30.4%。
[0019] 實施例2與比較例1相比，納米二氧化硅摻量為0.1%的一組初凝時間縮短4.8%，終 凝時間縮短8.2%，24h強度增長23.2%，48h強度增長28.1%，72h強度增長16.4%;納米二氧化 硅摻量為1. 〇%的一組初凝時間縮短63.1%，終凝時間縮短29.6%，24h強度增長35.6%，48h強 度增長35.7%，72h強度增長27.5%;納米二氧化硅摻量為1.50%的一組初凝時間縮短76.2%， 終凝時間縮短44.9%，24h強度增長35.6%，48h強度增長35.7%，72h強度增長27.5%。
[0020]實施例3與比較例2相比，稻殼灰摻量為1%的一組初凝時間縮短8.3%，終凝時間縮 短4.6%，24h強度增長12.4%，48h強度增長3.8%，72h強度增長1.2%;稻殼灰摻量為6%的一組 初凝時間縮短62.5%，終凝時間縮短39.4%，24h強度增長100.0%，48h強度增長12.3%，72h強 度增長21.0%;稻殼灰摻量為10%的一組初凝時間縮短75.0%，終凝時間縮短59.6%，24h強度 增長175.8%，48h強度增長39.6%，72h強度增長36.4%。
【主權(quán)項】
1. 一種調(diào)控聚合物水泥復(fù)合膠凝材料凝結(jié)硬化過程的方法，其特征在于具體步驟為： 將能夠調(diào)節(jié)凝結(jié)硬化速度的組分按一定的摻入方式加入聚合物水泥復(fù)合膠凝材料中，所述 調(diào)節(jié)凝結(jié)硬化速度的組分為沸石粉、納米二氧化硅或稻殼灰中任一種，相應(yīng)摻量分別為：以 水泥質(zhì)量為基準(zhǔn)的質(zhì)量百分含量計，沸石粉占1%-10%，納米二氧化硅占0.1%- 1.5%，稻殼 灰占 1% -10%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)控聚合物水泥復(fù)合膠凝材料凝結(jié)硬化過程的方法，其特征 在于一定的摻入方式具體為： (1) 按重量比稱取水泥、聚合物、沸石粉/納米二氧化硅/稻殼灰、以及水； (2) 將水泥與沸石粉、納米二氧化硅或稻殼灰中任一種混合攪拌均勻，得到混合物A; (3) 將聚合物與水混合均勻，得到混合物B; (4) 采用水泥凈漿攪拌機攪拌，攪拌鍋和攪拌葉片先用濕布擦過;將步驟(3)得到的混 合物倒入B到攪拌鍋內(nèi)，然后在5s-10s內(nèi)小心將步驟(2)得到的混合物A加入到攪拌鍋 中，防止水和水泥濺出；拌和時，先把攪拌鍋放在水泥凈漿攪拌機的鍋座上，升至攪拌位置， 啟動水泥凈漿攪拌機，低速攪拌120s，停15s，同時將攪拌葉片和攪拌鍋壁上的水泥漿刮入 攪拌鍋中間，接著高速攪拌120s，停機。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種調(diào)控聚合物水泥復(fù)合膠凝材料凝結(jié)硬化過程的方法。具體為：在聚合物水泥復(fù)合膠凝材料中摻入一定摻量的能夠調(diào)節(jié)其凝結(jié)硬化速度的組分，分別為水泥質(zhì)量1%—10%的沸石粉或水泥質(zhì)量0.1%—1.5%的納米二氧化硅或水泥質(zhì)量1%—10%的稻殼灰，調(diào)節(jié)凝結(jié)硬化速度的組分的最佳摻量視聚合物而定。調(diào)節(jié)凝結(jié)硬化速度的組分的摻入方法為在水泥加水?dāng)嚢枨皩⑵浼尤胨嘀胁嚢杈鶆?。本發(fā)明所述的調(diào)控聚合物水泥復(fù)合膠凝材料凝結(jié)硬化過程的方法，可以既經(jīng)濟又有效地促進聚合物水泥復(fù)合膠凝材料的凝結(jié)硬化，是一種高效又簡潔的方法。
【IPC分類】C04B40/00, C04B22/08
【公開號】CN105439486
【申請?zhí)枴緾N201510868979
【發(fā)明人】王茹
【申請人】同濟大學(xué)
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月2日