CN113698162B - 一种用于输水管外壁的防护砂浆及其制备工艺 - Google Patents
一种用于输水管外壁的防护砂浆及其制备工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113698162B CN113698162B CN202111056171.2A CN202111056171A CN113698162B CN 113698162 B CN113698162 B CN 113698162B CN 202111056171 A CN202111056171 A CN 202111056171A CN 113698162 B CN113698162 B CN 113698162B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- powder
- fiber
- modified
- stirring
- cement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/06—Aluminous cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/38—Fibrous materials; Whiskers
- C04B14/383—Whiskers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B16/00—Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B16/04—Macromolecular compounds
- C04B16/06—Macromolecular compounds fibrous
- C04B16/0616—Macromolecular compounds fibrous from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B16/0641—Polyvinylalcohols; Polyvinylacetates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
- C04B22/08—Acids or salts thereof
- C04B22/14—Acids or salts thereof containing sulfur in the anion, e.g. sulfides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
- C04B22/08—Acids or salts thereof
- C04B22/16—Acids or salts thereof containing phosphorus in the anion, e.g. phosphates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/36—Bituminous materials, e.g. tar, pitch
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/38—Polysaccharides or derivatives thereof
- C04B24/383—Cellulose or derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/02—Portland cement
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/32—Aluminous cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00482—Coating or impregnation materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
本发明属于防护砂浆的技术领域，具体涉及一种用于输水管外壁的防护砂浆及其制备工艺。防护砂浆包括如下成分：改性硅酸盐水泥、改性氟铝酸盐水泥、氢化石油树脂、石蜡乳液、甲壳素纳米晶须、纤维纳米粉体、磷酸二氢钾、硫代硫酸钠、低粘度纤维素醚HPMC、PVA纤维、减水剂、可再分散乳胶粉；所述改性硅酸盐水泥为采用石英粉、氢化硅油、酚醛树脂、氟硅烷偶联剂对硅酸盐水泥进行改性制备得到；所述改性氟铝酸盐水泥为采用硼砂、珍珠岩粉、硅烷改性苯乙烯‑丙烯酸乳液以及醋酸乙烯醋对氟铝酸盐水泥进行改性制备得到。通过本发明的制备工艺，增强砂浆耐磨以及耐热性能、流动性能、凝结能力，制得性能优异的防护砂浆，修复速度快、寿命长。
Description
技术领域
本发明属于防护砂浆的技术领域，具体涉及一种用于输水管外壁的防护砂浆及其制备工艺。
背景技术
随着城市里居民生活水平的日益提高，污水系统与雨水系统的分流，污水系统中混凝土管、污水检查井、污水提升泵站、污水处理厂的混凝土结构的硫化氢腐蚀也日趋严重，导致公共安全的巨大隐患。
混凝土修补材料目前主要有三大类：水泥类砂浆、合成树脂类砂浆和聚合物水泥砂浆。水泥类砂浆价格低廉，适宜于大面积修补，但这类修补材料粘结强度低，抗裂性和耐磨性较差，修补后受力易脱落。合成树脂类砂浆具有良好的耐久性能，粘结强度也较高，但由于与普通混凝土的弹性模量和热膨胀系数差异很大，修补后易出现老化脱落的现象，且此类材料价格较贵，使其应用受到很大限制。聚合物水泥砂浆兼具前两者的优点，具有较好的耐久性能及良好的粘结强度，但其强度发展较慢，难以适于路面快速修补及抢修工程的需要。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种用于输水管外壁的防护砂浆及其制备工艺，形成一种能够性能优良、施工方便、能够进行快速修补的防护砂浆。
本发明的技术内容如下：
本发明提供了一种用于输水管外壁的防护砂浆，其组成包括如下成分：
改性硅酸盐水泥、改性氟铝酸盐水泥、氢化石油树脂、石蜡乳液、甲壳素纳米晶须、纤维纳米粉体、磷酸二氢钾、硫代硫酸钠、低粘度纤维素醚HPMC、PVA纤维、减水剂、可再分散乳胶粉；
所述改性硅酸盐水泥为采用石英粉、氢化硅油、酚醛树脂、氟硅烷偶联剂为原料对硅酸盐水泥进行改性制备得到；
所述氟硅烷偶联剂包括九氟己基三甲氧基硅烷、九氟己基三乙氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷的一种。
所述改性氟铝酸盐水泥为采用硼砂、珍珠岩粉、硅烷改性苯乙烯-丙烯酸乳液以及醋酸乙烯醋为原料对氟铝酸盐水泥进行改性制备得到。
所述纤维纳米粉体为以纤维材料、橡胶粉末、无机纳米粉体与淀粉醚为原料制备得到；
所述纤维材料包括竹炭纤维、玻璃纤维、碳纤维、棉纤维、芳族聚酰胺纤维、聚丙烯纤维的一种或两种，粒径≤3mm；
所述橡胶粉末为废弃橡胶研磨成粉末，粒径≤5mm；
所述无机纳米粉体包括纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米硅铝酸钠、纳米氮化硼的一种或两种，粒径为≤5mm；
所述淀粉醚的粘度为30000～70000mPa·S；
所述PVA纤维的直径为6～9mm；
低粘度纤维素醚HPMC的粘度为30000～40000mPa·S；
所述可再分散乳胶粉包括丁苯乳胶粉或丙烯酸乳胶粉。
本发明还提供了一种用于输水管外壁的防护砂浆的制备工艺，包括如下步骤：
1)改性硅酸盐水泥的制备：将石英粉、氢化硅油、酚醛树脂加热至40～50℃混合搅拌均匀，冷却之后粉碎成颗粒，与硅酸盐水泥混合搅拌，加热至60～70℃，加入氟硅烷偶联剂充分搅拌均匀，得到改性硅酸盐水泥；
其中，石英粉、氢化硅油、酚醛树脂混合质量比为(5～7)：(5～10)：(5～8)；
颗粒与硅酸盐水泥、硅烷偶联剂混合质量比为(2～4)：(8～10)：1；
2)改性氟铝酸盐水泥的制备：将硼砂、珍珠岩粉、硅烷改性苯乙烯-丙烯酸乳液加热至40～50℃混合搅拌均匀，冷却之后粉碎成颗粒，与氟铝酸盐水泥、醋酸乙烯醋混合搅拌，加热至60～70℃，得到改性氟铝酸盐水泥；
3)将改性硅酸盐水泥、改性氟铝酸盐水泥、氢化石油树脂、纤维纳米粉体、磷酸二氢钾、低粘度纤维素醚HPMC、PVA纤维进行预混，温度保持110～120℃，搅拌速度为600～800r/min；
4)在步骤3)所得预混料中一边搅拌一边加入石蜡乳液、甲壳素纳米晶须、硫代硫酸钠减水剂以及可再分散乳胶粉，温度保持100～120℃，以300～500r/min低速搅拌，之后降温至60～80℃，以800～1000r/min高速搅拌，最后得到防护砂浆产品；
步骤3)所述纤维纳米粉体的制备为：将纤维材料、橡胶粉末浸泡于乙醇溶液中，加入淀粉醚进行55～60Hz的超声波处理，之后加入无机纳米粉体混合，加热至50～60℃搅拌均匀，过滤、干燥得到纤维纳米粉体；
所述乙烯-氯乙烯-月桂酸乙烯酯共聚物、电石渣粉末的混合质量比为1：(1～3)；
所述五水硅酸钠以及碳酸锂的水溶液的浓度为35～45％，其中污水硅酸钠以及碳酸锂的质量比为(1～2)：(1～2)。
本发明的有益效果如下：
本发明的用于输水管外壁的防护砂浆，所采用的经改性之后的硅酸盐水泥以及氟铝酸盐水泥，提高砂浆的抗折抗压以及抗冲击性能，结合氢化石油树脂、石蜡乳液以及甲壳素纳米晶须，能够提高材料直接的粘结融合，增强材料之间的分子作用力，采用纤维纳米材料、低粘度纤维素醚HPMC、PVA纤维进一步增强水泥与上述材料之间的物理作用力，形成足够的孔隙空间进行材料制成，采用磷酸二氢钾和硫代硫酸钠维持材料结构的前期以及后期的稳定性能，形成一种能够性能优良、施工方便、能够进行快速修补的防护砂浆，适用于雨污管道、池槽的快速修复；
本发明的防护砂浆的制备工艺，对硅酸盐水泥进行改性，增强其耐磨以及耐热性能；对氟铝酸盐水泥进行改性，增强其流动性能和凝结能力，通过本发明的工艺，使得水泥与树脂材料、纤维材料、低粘度纤维素醚HPMC、PVA纤维之间形成良好的作用力结构，结合石蜡乳液、甲壳素纳米晶须、磷酸二氢钾和硫代硫酸钠的加入以维持砂浆早期后期的性能的平稳，制得性能优异的防护砂浆，修复速度快、寿命长。
具体实施方式
以下通过具体的实施案例对本发明作进一步详细的描述，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。
若无特殊说明，本发明的所有原料和试剂均为常规市场的原料、试剂。
实施例1
一种用于输水管外壁的防护砂浆及其制备：
1)改性硅酸盐水泥的制备：将石英粉、氢化硅油、酚醛树脂加热至45℃混合搅拌均匀，冷却之后粉碎成平均粒径为0.5～1mm大小的颗粒，与硅酸盐水泥混合搅拌，加热至65℃，加入氟硅烷偶联剂(九氟己基三甲氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷质量比1:1)充分搅拌均匀，得到改性硅酸盐水泥；
其中，石英粉、氢化硅油、酚醛树脂混合质量比为6:7:7；
所述颗粒与硅酸盐水泥、硅烷偶联剂混合质量比为4:9；
2)改性氟铝酸盐水泥的制备：将18wt％硼砂、8wt％珍珠岩粉、10wt％硅烷改性苯乙烯-丙烯酸乳液加热至45℃混合搅拌均匀，冷却之后粉碎成平均粒径为0.5～1mm大小的颗粒，与55wt％氟铝酸盐水泥、9wt％醋酸乙烯醋混合搅拌，加热至65℃，得到改性氟铝酸盐水泥；
3)将20wt％改性硅酸盐水泥、25wt％改性氟铝酸盐水泥、12wt％氢化石油树脂、10wt％纤维纳米粉体、5wt％磷酸二氢钾、4wt％低粘度纤维素醚HPMC、4wt％PVA纤维进行预混，温度保持115℃，搅拌速度为700r/min；
所述纤维纳米粉体的制备为：将10wt％的粒径≤3mm纤维材料(竹炭纤维、芳族聚酰胺纤维质量比1:1)、15wt％橡胶粉末浸泡于50wt％乙醇溶液中，加入粘度为50000～60000mPa·S的15wt％淀粉醚进行58Hz的超声波处理，之后加入10wt％无机纳米粉体(纳米二氧化硅、纳米氮化硼质量比1:1)混合，加热至55℃搅拌均匀，过滤、干燥得到纤维纳米粉体；
所述橡胶粉末和无机纳米粉体的粒径≤5mm；
4)在步骤3)所得预混料中一边搅拌一边加入6wt％石蜡乳液、4wt％甲壳素纳米晶须、5wt％硫代硫酸钠、3wt％减水剂以及2wt％丁苯乳胶粉，温度保持110℃，以400r/min低速搅拌，之后降温至70℃，以900r/min高速搅拌，最后得到防护砂浆产品。
实施例2
一种用于输水管外壁的防护砂浆及其制备：
1)改性硅酸盐水泥的制备：将石英粉、氢化硅油、酚醛树脂加热至40℃混合搅拌均匀，冷却之后粉碎成平均粒径为0.5～1mm大小的颗粒，与硅酸盐水泥混合搅拌，加热至60℃，加入十七氟癸基三甲氧基硅烷充分搅拌均匀，得到改性硅酸盐水泥；
其中，石英粉、氢化硅油、酚醛树脂混合质量比为5:6:5；
所述颗粒与硅酸盐水泥、硅烷偶联剂混合质量比为2:8:1；
2)改性氟铝酸盐水泥的制备：将16wt％硼砂、9wt％珍珠岩粉、10wt％硅烷改性苯乙烯-丙烯酸乳液加热至40℃混合搅拌均匀，冷却之后粉碎成平均粒径为0.5～1mm大小的颗粒，与55wt％氟铝酸盐水泥、10wt％醋酸乙烯醋混合搅拌，加热至60℃，得到改性氟铝酸盐水泥；
3)将25wt％改性硅酸盐水泥、21wt％改性氟铝酸盐水泥、14wt％氢化石油树脂、8wt％纤维纳米粉体、6wt％磷酸二氢钾、4wt％低粘度纤维素醚HPMC、4wt％PVA纤维进行预混，温度保持110℃，搅拌速度为800r/min；
所述纤维纳米粉体的制备为：将12wt％的粒径≤3mm玻璃纤维、12wt％橡胶粉末浸泡于45wt％乙醇溶液中，加入粘度为30000～40000mPa·S的20wt％淀粉醚进行55Hz的超声波处理，之后加入11wt％无机纳米粉体(纳米二氧化硅、纳米氧化铝质量比1:1)混合，加热至50℃搅拌均匀，过滤、干燥得到纤维纳米粉体；
4)在步骤3)所得预混料中一边搅拌一边加入7wt％石蜡乳液、3wt％甲壳素纳米晶须、4wt％硫代硫酸钠以及、2wt％减水剂以及2wt％丙烯酸乳胶粉，温度保持100℃，以500r/min低速搅拌，之后降温至60℃，以1000r/min高速搅拌，最后得到防护砂浆产品。
实施例3
一种用于输水管外壁的防护砂浆及其制备：
1)改性硅酸盐水泥的制备：将石英粉、氢化硅油、酚醛树脂加热至50℃混合搅拌均匀，冷却之后粉碎成平均粒径为0.5～1mm大小的颗粒，与硅酸盐水泥混合搅拌，加热至70℃，加入氟硅烷偶联剂(三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷质量比1:1)充分搅拌均匀，得到改性硅酸盐水泥；
其中，石英粉、氢化硅油、酚醛树脂混合质量比为6:5:7；
所述颗粒与硅酸盐水泥、硅烷偶联剂混合质量比为4:10:1；
2)改性氟铝酸盐水泥的制备：将14wt％硼砂、8wt％珍珠岩粉、10wt％硅烷改性苯乙烯-丙烯酸乳液加热至50℃混合搅拌均匀，冷却之后粉碎成平均粒径为0.5～1mm大小的颗粒，与60wt％氟铝酸盐水泥、8wt％醋酸乙烯醋混合搅拌，加热至70℃，得到改性氟铝酸盐水泥；
3)将22wt％改性硅酸盐水泥、24wt％改性氟铝酸盐水泥、15wt％氢化石油树脂、9wt％纤维纳米粉体、4wt％磷酸二氢钾、3wt％低粘度纤维素醚HPMC、3wt％PVA纤维进行预混，温度保持120℃，搅拌速度为600r/min；
所述纤维纳米粉体的制备为：将13wt％的粒径≤3mm纤维材料(碳纤维、芳族聚酰胺纤维质量比1:1)、12wt％橡胶粉末浸泡于50wt％乙醇溶液中，加入粘度为60000～70000mPa·S的15wt％淀粉醚进行60Hz的超声波处理，之后加入10wt％纳米硅铝酸钠混合，加热至60℃搅拌均匀，过滤、干燥得到纤维纳米粉体；
4)在步骤3)所得预混料中一边搅拌一边加入5wt％石蜡乳液、4wt％甲壳素纳米晶须、5wt％硫代硫酸钠以及、3wt％减水剂以及3wt％丁苯乳胶粉，温度保持120℃，以300r/min低速搅拌，之后降温至80℃，以800r/min高速搅拌，最后得到防护砂浆产品。
实施例4
一种用于输水管外壁的防护砂浆及其制备：
1)改性硅酸盐水泥的制备：将石英粉、氢化硅油、酚醛树脂加热至48℃混合搅拌均匀，冷却之后粉碎成平均粒径为0.5～1mm大小的颗粒，与硅酸盐水泥混合搅拌，加热至63℃，加入氟硅烷偶联剂(九氟己基三乙氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷质量比1:1)充分搅拌均匀，得到改性硅酸盐水泥；
其中，石英粉、氢化硅油、酚醛树脂混合质量比为6:9:7；
所述颗粒与硅酸盐水泥、硅烷偶联剂混合质量比为3:8:1；
2)改性氟铝酸盐水泥的制备：将16wt％硼砂、10wt％珍珠岩粉、10wt％硅烷改性苯乙烯-丙烯酸乳液加热至44℃混合搅拌均匀，冷却之后粉碎成平均粒径为0.5～1mm大小的颗粒，与57wt％氟铝酸盐水泥、7wt％醋酸乙烯醋混合搅拌，加热至66℃，得到改性氟铝酸盐水泥；
3)将23wt％改性硅酸盐水泥、24wt％改性氟铝酸盐水泥、14wt％氢化石油树脂、8wt％纤维纳米粉体、4wt％磷酸二氢钾、3wt％低粘度纤维素醚HPMC、3wt％PVA纤维进行预混，温度保持117℃，搅拌速度为660r/min；
所述纤维纳米粉体的制备为：将13wt％的粒径≤3mm纤维材料(玻璃纤维、碳纤维、棉纤维质量比1:1:1)、13wt％橡胶粉末浸泡于48wt％乙醇溶液中，加入粘度为35000～45000mPa·S的16wt％淀粉醚进行57Hz的超声波处理，之后加入10wt％无机纳米粉体(纳米二氧化硅、纳米氧化铝质量比1:1)混合，加热至56℃搅拌均匀，过滤、干燥得到纤维纳米粉体；
4)在步骤3)所得预混料中一边搅拌一边加入5wt％石蜡乳液、5wt％甲壳素纳米晶须、6wt％硫代硫酸钠以及、3wt％减水剂以及2wt％丙烯酸乳胶粉，温度保持118℃，以440r/min低速搅拌，之后降温至72℃，以850r/min高速搅拌，最后得到防护砂浆产品。
对比例1
实施例1的对照组，对比例1中不采用改性硅酸盐水泥，直接采用硅酸盐水泥，其它条件不变。
对比例2
实施例1的对照组，对比例2中不采用改性氟铝酸盐水泥，直接采用氟铝酸盐水泥，其它条件不变。
对比例3
实施例1的对照组，对比例3中的纤维纳米粉体改为纤维材料，其它条件不变。
对比例4
实施例2的对照组，对比例4的制备工艺为将改性硅酸盐水泥、改性氟铝酸盐水泥、氢化石油树脂、石蜡乳液、甲壳素纳米晶须、纤维纳米粉体、磷酸二氢钾、硫代硫酸钠、低粘度纤维素醚HPMC、PVA纤维、减水剂、丙烯酸乳胶粉通过一次性混合搅拌得到防护砂浆。
将实施例1～4以及对比例1～4所制备的防护砂浆与水按照(0.2～0.3)：1的质量比混合，高速搅拌成膏状浆料，涂覆于输水管道表面，干燥之后对其进行相关的性能测试，结果如表1所示：
表1防护砂浆的性能测试结果
表2防护砂浆的性能测试结果
由上可见，相比对比例所制备的防护砂浆，通过本发明所制备的防护砂浆具有优异的抗折、抗压以及粘结性能，以及材料流动度良好、凝结时间适当，表明其具有良好的快速修复能力，适用于雨污管道、池槽等的快速抢救修复。
Claims (7)
1.一种用于输水管外壁的防护砂浆，其特征在于，所述防护砂浆的组成包括如下成分：
25 wt%改性硅酸盐水泥、21 wt%改性氟铝酸盐水泥、14 wt%氢化石油树脂、7 wt%石蜡乳液、3 wt%甲壳素纳米晶须、8 wt%纤维纳米粉体、6 wt%磷酸二氢钾、4 wt%硫代硫酸钠、4wt%低粘度纤维素醚HPMC、4 wt%PVA纤维、2 wt%减水剂、2 wt%可再分散乳胶粉；
所述改性硅酸盐水泥的制备：将石英粉、氢化硅油、酚醛树脂加热至40~50℃混合搅拌均匀，冷却之后粉碎成颗粒，与硅酸盐水泥混合搅拌，加热至60~70℃，加入氟硅烷偶联剂充分搅拌均匀，得到改性硅酸盐水泥；
其中，石英粉、氢化硅油、酚醛树脂混合质量比为（5~7）：（5~10）：（5~8）；
颗粒与硅酸盐水泥、硅烷偶联剂混合质量比为（2~4）：（8~10）：1；
所述改性氟铝酸盐水泥的制备：将硼砂、珍珠岩粉、硅烷改性苯乙烯-丙烯酸乳液加热至40~50℃混合搅拌均匀，冷却之后粉碎成颗粒，与氟铝酸盐水泥、醋酸乙烯醋混合搅拌，加热至60~70℃，得到改性氟铝酸盐水泥；
所述纤维纳米粉体的制备为：将纤维材料、橡胶粉末浸泡于乙醇溶液中，加入淀粉醚进行55~60 Hz的超声波处理，之后加入无机纳米粉体混合，加热至50~60℃搅拌均匀，过滤、干燥得到纤维纳米粉体。
2.由权利要求1所述的防护砂浆，其特征在于，所述改性硅酸盐水泥的制备中，所述氟硅烷偶联剂包括九氟己基三甲氧基硅烷、九氟己基三乙氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷的一种。
3.由权利要求1所述的防护砂浆，其特征在于，所述纤维纳米粉体为以纤维材料、橡胶粉末、无机纳米粉体与淀粉醚为原料制备得到；
所述纤维材料包括竹炭纤维、玻璃纤维、碳纤维、棉纤维、芳族聚酰胺纤维、聚丙烯纤维的一种或两种，粒径≤3 mm；
所述橡胶粉末为废弃橡胶研磨成粉末，粒径≤5 mm；
所述无机纳米粉体包括纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米硅铝酸钠、纳米氮化硼的一种或两种，粒径为≤5 mm；
所述淀粉醚的粘度为30000～70000 mPa·S。
4.由权利要求1所述的防护砂浆，其特征在于，所述PVA纤维的直径为6～9 mm；
低粘度纤维素醚HPMC的粘度为30000～40000 mPa·S。
5.由权利要求1所述的防护砂浆，其特征在于，所述可再分散乳胶粉包括丁苯乳胶粉或丙烯酸乳胶粉。
6.一种权利要求1~5任一项所述的用于输水管外壁的防护砂浆的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
1）改性硅酸盐水泥的制备：将石英粉、氢化硅油、酚醛树脂加热至40~50℃混合搅拌均匀，冷却之后粉碎成颗粒，与硅酸盐水泥混合搅拌，加热至60~70℃，加入氟硅烷偶联剂充分搅拌均匀，得到改性硅酸盐水泥；
2）改性氟铝酸盐水泥的制备：将硼砂、珍珠岩粉、硅烷改性苯乙烯-丙烯酸乳液加热至40~50℃混合搅拌均匀，冷却之后粉碎成颗粒，与氟铝酸盐水泥、醋酸乙烯醋混合搅拌，加热至60~70℃，得到改性氟铝酸盐水泥；
3）将改性硅酸盐水泥、改性氟铝酸盐水泥、氢化石油树脂、纤维纳米粉体、磷酸二氢钾、低粘度纤维素醚HPMC、PVA纤维进行预混，温度保持110~120℃，搅拌速度为600~800 r/min；
4）在步骤3）所得预混料中一边搅拌一边加入石蜡乳液、甲壳素纳米晶须、硫代硫酸钠、减水剂以及可再分散乳胶粉，温度保持100~120℃，以300~500 r/min低速搅拌，之后降温至60~80℃，以800~1000 r/min高速搅拌，最后得到防护砂浆产品。
7.由权利要求6所述的防护砂浆的制备工艺，其特征在于，步骤3）所述纤维纳米粉体的制备为：将纤维材料、橡胶粉末浸泡于乙醇溶液中，加入淀粉醚进行55~60 Hz的超声波处理，之后加入无机纳米粉体混合，加热至50~60℃搅拌均匀，过滤、干燥得到纤维纳米粉体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111056171.2A CN113698162B (zh) | 2021-09-09 | 2021-09-09 | 一种用于输水管外壁的防护砂浆及其制备工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111056171.2A CN113698162B (zh) | 2021-09-09 | 2021-09-09 | 一种用于输水管外壁的防护砂浆及其制备工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113698162A CN113698162A (zh) | 2021-11-26 |
| CN113698162B true CN113698162B (zh) | 2022-10-11 |
Family
ID=78659678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111056171.2A Active CN113698162B (zh) | 2021-09-09 | 2021-09-09 | 一种用于输水管外壁的防护砂浆及其制备工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113698162B (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106830858A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-06-13 | 青岛瑞利特新材料科技有限公司 | 一种改性石墨烯复合水泥自流平封闭材料 |
| CN111517730A (zh) * | 2020-06-04 | 2020-08-11 | 付万春 | 自生导热渗透石的压裂水泥浆及应用 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101805155A (zh) * | 2010-03-29 | 2010-08-18 | 济南大学 | 一种水泥基高抗折防岩爆速凝材料及制备方法 |
| CN106280052A (zh) * | 2016-08-17 | 2017-01-04 | 常熟市瑞思知识产权服务有限公司 | 一种碳纤维抗噪音纳米绿色环保橡胶及其制备方法 |
| CN106587847B (zh) * | 2016-12-19 | 2019-03-01 | 盐城工学院 | 一种石墨烯-水泥基高导热复合材料及其制备方法 |
| CN107399944B (zh) * | 2017-07-03 | 2019-12-03 | 佛山科学技术学院 | 一种柔性材料改性硅酸盐水泥封装复合材料 |
| CN108640606A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-10-12 | 王雪峰 | 一种复合污泥免烧砖 |
| CN110357112A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-10-22 | 徐华 | 一种纳米二氧化硅改性水泥复合材料 |
| CN112851159B (zh) * | 2021-02-02 | 2022-09-13 | 郑州市建文特材科技有限公司 | 一种硫铝酸钙改性硅酸盐水泥的制备方法 |
-
2021
- 2021-09-09 CN CN202111056171.2A patent/CN113698162B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106830858A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-06-13 | 青岛瑞利特新材料科技有限公司 | 一种改性石墨烯复合水泥自流平封闭材料 |
| CN111517730A (zh) * | 2020-06-04 | 2020-08-11 | 付万春 | 自生导热渗透石的压裂水泥浆及应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113698162A (zh) | 2021-11-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110510954B (zh) | 一种高地温隧道用高强喷射混凝土及其制备方法 | |
| KR101582576B1 (ko) | 보수용 고강도 몰탈 조성물, 이를 포함하는 보수용 고강도 몰탈 및 이의 제조방법 | |
| CN111777351B (zh) | 一种再生骨料表面强化改性剂及其改性方法 | |
| CN103332909A (zh) | 一种高延性修补干粉砂浆及其制备方法 | |
| CN109400031A (zh) | 3d打印赵州桥用植物纤维增强地聚物及其制备方法 | |
| CN104310908A (zh) | 混凝土 | |
| CN109485342B (zh) | 红麻秸秆轻质抗裂保温砂浆及其制备方法 | |
| CN113354357A (zh) | 二氧化硅气凝胶改性保温砌筑砂浆及使用方法 | |
| CN115477503B (zh) | 一种再生环保型混凝土及其制备工艺 | |
| CN111233415A (zh) | 一种抗裂型石膏基抹面胶浆及其制备方法 | |
| CN113354334A (zh) | 一种复合纤维抗裂剂 | |
| CN112408907A (zh) | 一种自愈合钢渣水泥混凝土及其制备方法 | |
| CN111233416A (zh) | 一种抗裂型石膏基轻质材料 | |
| CN114213094A (zh) | 一种再生陶瓷粉地聚合物修补砂浆及其制备方法 | |
| CN115259702A (zh) | 一种矿渣粉煤灰基碱激发胶凝材料及其制备方法 | |
| CN113698162B (zh) | 一种用于输水管外壁的防护砂浆及其制备工艺 | |
| CN103524084A (zh) | 一种微膨胀无机保温砂浆 | |
| CN111348868A (zh) | 一种粉煤灰基地聚合物3d打印材料及其制备方法 | |
| CN106348685A (zh) | 一种具有高工作性的高韧性混凝土及其配制方法 | |
| CN102167552A (zh) | 一种轻质不燃墙体保温材料及其应用 | |
| CN114890750A (zh) | 一种高原环境下桥梁主塔用智能温控混凝土及其制备方法 | |
| CN112341053A (zh) | 一种高延性地聚合物及其制备方法 | |
| CN114956724B (zh) | 一种瓷砖胶及其制备方法 | |
| CN109851305A (zh) | 一种混凝土修补砂浆制备方法 | |
| CN117384498B (zh) | 一种可溶陶瓷纤维增强的复合硅酸盐类保温涂料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |