CN105693133B - 一种水泥硬化剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水泥硬化剂及其制备方法，按硬化剂的质量为100%计，其原料配方如下：硅溶胶1~90%；铝溶胶1~90%；水1~20%；稳定剂1~10%；润湿剂0.01~5%。本发明采用硅溶胶与铝溶胶为主要成分，可以显著提高水泥的硬度与耐磨度。同时，本发明制备方法简单，方便，有利于降低工业化生产成本。本发明的制备方法，对原料进行搅拌分散后即可制得涂料，其制备工艺简单、易于实施、操作简便，有利于工业化大规模生产，降低了工业化生产成本，特别适用于工业厂房、停车场等重承载水泥基地坪，具有广阔的应用前景。

Description

一种水泥硬化剂及其制备方法
技术领域
本发明属于水泥基建材料技术领域，特别涉及一种水泥硬化剂及其制备方法。
背景技术
水泥基建材作为最主要的现代建筑材料，具有高强度、低成本、种类繁多等特点。然而，水泥基建材往往由于批次稳定性不足、施工及养护不到位等原因，导致材料中产生连通的毛细孔，甚至出现如起砂、开裂等弊病，导致降低材料的使用性能或丧失某些功能。通过对水泥基材料进行后期改进，可以提高水泥基材料的性能，具有显著的环境效益与经济效益。公开号为CN 201110354668.2的中国发明专利申请公开了一种锂基混凝土密封固化剂，能通过化学反应生成C-S-H凝胶而封闭混凝土的毛细孔，从而提高混凝土的抗渗、耐磨、硬度等性能。而公开号为CN 200910055825.2的中国发明专利申请公开了一种双组份水性硬化剂，具有较好的耐磨、增强、密实际防水密封的作用。但是上述两种固化剂均容易产生泛碱的问题，且成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低、增强效果显著且不会泛碱的水泥硬化剂及其制备方法。
为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种水泥硬化剂，按所述的硬化剂的质量为100％计，其原料配方如下：
优选地，按所述的硬化剂的质量为100％计，其原料配方如下：
进一步优选地，按所述的硬化剂的质量为100％计，其原料配方如下：
更为优选地，按所述的硬化剂的质量为100％计，其原料配方如下：
具体地，所述的硅溶胶为固含量不低于25％、最大粒径不大于100nm的碱性硅溶胶。
具体地，所述的铝溶胶为固含量不低于15％、最大粒径不大于100nm的铝溶胶。
具体地，所述的稳定剂为能够降低硅溶胶与铝溶胶之间的电荷吸附力、提高产品稳定性的胺类化合物；所述的润湿剂为具有降低硬化剂的表面张力、提高渗透速度的作用的表面活性剂。
进一步地，所述的稳定剂为三乙醇胺和/或2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
进一步地，所述的润湿剂为烷基酚聚氧乙烯醚和/或聚醚有机硅。
本发明中，所述的硅溶胶作为活性原料，可与水泥中的氢氧化钙形成C-S-H凝胶，且不会引入钠离子、钾离子等强碱性物质，避免硬化剂出现泛碱问题。
本发明中，所述的铝溶胶可与未反应的活性硅溶胶形成特殊的增强成分。
一种所述的水泥硬化剂的制备方法，其包括如下步骤：
步骤(1)、将所述的水、所述的铝溶胶和所述的稳定剂在高速分散剂中，以200～1000r/min的速度搅拌分散5～10min；
步骤(2)、在1000～3000r/min的速度下，将所述的硅溶胶加入所述的高速分散剂中，搅拌分散10～30min；
步骤(3)、在200～1000r/min的速度下，将所述的润湿剂加入所述的高速分散剂中，搅拌分散5～15min，得到所述的硬化剂。
优选地，步骤(1)中的搅拌速度为200～300r/min。
优选地，步骤(2)中的搅拌速度为1500～2500r/min。
优选地，步骤(3)中的搅拌速度为250～350r/min。
由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优势：
本发明采用硅溶胶与铝溶胶为主要成分，可以显著提高水泥的硬度与耐磨度。同时，本发明制备方法简单，方便，有利于降低工业化生产成本。
本发明的制备方法，对原料进行搅拌分散后即可制得涂料，其制备工艺简单、易于实施、操作简便，有利于工业化大规模生产，降低了工业化生产成本，特别适用于工业厂房、停车场等重承载水泥基地坪，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明的基本原理、主要特征和优点，而本发明不受以下实施例的限制。实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。下列实施例中的“份”均指重量份，“％”指质量百分比。本发明中的原料均可市购获得。
本发明中，硅溶胶、铝溶胶购自杭州格灵新材料有限公司；烷基酚聚氧乙烯醚购自台湾盘亚，牌号NP-9；聚醚有机硅购自杭州包尔得有机硅有限公司。三乙醇胺与2-氨基-2-甲基-1-丙醇为市售产品。下述实施例中的原料来源如上。
实施例1
往高速分散机中加入水20份、硅溶胶95份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇3份，在200r/min的速度下分散10min；再加入铝溶胶5份，在2000r/min的速度下分散10min得到浆料；在300r/min的速度下将润湿剂烷基酚聚氧乙烯醚2份加至该浆料中，搅拌分散10min，得到本发明水性硬化剂。
实施例2
往高速分散机中加入水10份、硅溶胶5份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇5份，在200r/min的速度下分散10min；再加入铝溶胶95份，在2000r/min的速度下分散10min得到浆料；在300r/min的速度下将润湿剂聚醚有机硅1份加至该浆料中，搅拌分散10min，得到本发明水性硬化剂。
实施例3
往高速分散机中加入水5份、硅溶胶40份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇3份，在200r/min的速度下分散10min；再加入铝溶胶60份，在2000r/min的速度下分散10min得到浆料；在300r/min的速度下将润湿剂烷基酚聚氧乙烯醚1份加至该浆料中，搅拌分散10min，得到本发明水性硬化剂。
对比例1
往高速分散机中加入水1份、硅溶胶95份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇1份，在200r/min的速度下分散10min；再在300r/min的速度下将润湿剂烷基酚聚氧乙烯醚2份加至该浆料中，搅拌分散10min，得到液体产物。
对比例2
往高速分散机中加入水10份、2-氨基-2-甲基-1-丙醇4份，在200r/min的速度下分散5min；再加入铝溶胶70份，在2000r/min的速度下分散10min得到浆料；在300r/min的速度下将润湿剂烷基酚聚氧乙烯醚6份加至该浆料中，搅拌分散10min，得到液体产物。
将标准砂浆块浸泡于本发明产品中24h，在标准状态下养护7d，参照JC/T 2158-2012、JC/T872-2000标准检测，结果如表1所示。
表1
空白样品 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
24h表面吸水量 21mm 1.3mm 1.2mm 1.4mm 2.8mm 3.4mm
莫氏硬度 5 7 7 7 6 6
耐磨度比 100％ 278％ 251％ 267％ 154％ 136％
本发明水性硬化剂产品具有特别显著的增强效果，耐磨性能优异，适用于居民建筑、商业建筑、公共建筑等场合。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种水泥硬化剂，其特征在于：按所述的硬化剂的质量为100%计，其原料配方如下：
硅溶胶 70~80%；
铝溶胶 2~10%；
水 10~18%；
稳定剂 2~3%；
润湿剂 1~2%；
所述的稳定剂为能够降低硅溶胶与铝溶胶之间的电荷吸附力、提高产品稳定性的胺类化合物；所述的润湿剂为具有降低硬化剂的表面张力、提高渗透速度的作用的表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的水泥硬化剂，其特征在于：所述的硅溶胶为固含量不低于25%、最大粒径不大于100nm的碱性硅溶胶。
3.根据权利要求1所述的水泥硬化剂，其特征在于：所述的铝溶胶为固含量不低于15%、最大粒径不大于100nm的铝溶胶。
4.根据权利要求1所述的水泥硬化剂，其特征在于：所述的稳定剂为三乙醇胺和/或2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
5.根据权利要求1所述的水泥硬化剂，其特征在于：所述的润湿剂为烷基酚聚氧乙烯醚和/或聚醚有机硅。
6.一种如权利要求1至5中任一项所述的水泥硬化剂的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：
步骤（1）、将所述的水、所述的铝溶胶和所述的稳定剂在高速分散剂中，以200~1000r/min的速度搅拌分散5~10min；
步骤（2）、在1000~3000r/min的速度下，将所述的硅溶胶加入所述的高速分散剂中，搅拌分散10~30min；
步骤（3）、在200~1000r/min的速度下，将所述的润湿剂加入所述的高速分散剂中，搅拌分散5~15min，得到所述的硬化剂。
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