CN114133204A - 一种水泥基自愈合渗透结晶材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及防水材料技术领域，且公开了一种水泥基自愈合渗透结晶材料，包括以下重量份数配比的原料：硅酸盐水泥50‑70份、石英砂60‑80份、粉煤灰60‑80份、减水剂10‑12份、五水偏硅酸钠5‑7份、氯化钙6‑8份、羟丙基甲基纤维素10‑12份、硅油5‑7份、酒石酸8‑10份、聚乙烯醇纤维6‑8份、石膏粉12‑16份、火山石粉12‑16份、养护剂5‑7份和珍珠岩10‑12份。该水泥基自愈合渗透结晶材料及其制备方法，通过五水偏硅酸钠、氯化钙、羟丙基甲基纤维素、硅油和酒石酸等化学物质形成活性化学物质，在水泥搅拌成型混凝土的过程中，能与混凝土水化产物在毛细孔中反应，产生针状或者是纤维状的结晶体，能阻塞混凝土内部的毛细孔道，进一步来实现混凝土内裂缝的自动愈合，增强混凝土的密实性。

Description

一种水泥基自愈合渗透结晶材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及防水材料技术领域，具体为一种水泥基自愈合渗透结晶材料及其制备方法。

背景技术

水泥是粉状水硬性无机胶凝材料，加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中硬化，并能把砂和石等材料牢固地胶结在一起早期石灰与火山灰的混合物与现代的石灰火山灰水泥很相似，用它胶结碎石制成的混凝土，硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀，长期以来，它作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于土木建筑、水利和国防等工程。

例如中国专利CN 104230290 B中公开了一种可蓄热的黑体水泥及其制备方法，该黑体水泥由硅酸盐水泥熟料、二水石膏、着色剂和红外辐射材料按一定比例进行配比，通过球磨机粉磨而得，该水泥颜色黑度高、热辐射和热扩散性能好、蓄热系数大，浇筑成大体积块状固体后，但是存在着密实性不好的缺点，改水泥和现有的水泥都存在着密实性差的问题，现有的水泥在进行混合成混凝土的过程中，内部会有着较大的缝隙，而不能有效的实现形成混凝土后缝隙自检的自动愈合，因此在后续混凝土成型的过程中，密实性会大大降低，所以在后续的过程中，由于密实性较差，其防水、透气和抗压强度能特性也会大大的降低。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种水泥基自愈合渗透结晶材料及其制备方法，具备密实性好等优点，解决了混凝土成型的过程中密实降低进一步影响到混凝土成型质量的问题。

(二)技术方案

为实现上述密实性好的目的，本发明提供如下技术方案：一种水泥基自愈合渗透结晶材料，包括以下重量份数配比的原料：硅酸盐水泥50-70份、石英砂60-80份、粉煤灰60-80份、减水剂10-12份、五水偏硅酸钠5-7份、氯化钙6-8份、羟丙基甲基纤维素10-12份、硅油5-7份、酒石酸8-10份、聚乙烯醇纤维6-8份、石膏粉12-16份、火山石粉12-16份、养护剂5-7份和珍珠岩10-12份。

优选的，包括以下重量份数配比的原料：硅酸盐水泥50份、石英砂60份、粉煤灰60份、减水剂10份、五水偏硅酸钠5份、氯化钙6份、羟丙基甲基纤维素10份、硅油5份、酒石酸8份、聚乙烯醇纤维6份、石膏粉12份、火山石粉12份、养护剂5份和珍珠岩10份。

优选的，包括以下重量份数配比的原料：硅酸盐水泥60份、石英砂70份、粉煤灰70份、减水剂11份、五水偏硅酸钠6份、氯化钙7份、羟丙基甲基纤维素11份、硅油6份、酒石酸9份、聚乙烯醇纤维7份、石膏粉14份、火山石粉14份、养护剂6份和珍珠岩11份。

优选的，包括以下重量份数配比的原料：硅酸盐水泥70份、石英砂80份、粉煤灰80份、减水剂12份、五水偏硅酸钠7份、氯化钙8份、羟丙基甲基纤维素12份、硅油7份、酒石酸10份、聚乙烯醇纤维8份、石膏粉16份、火山石粉16份、养护剂7份和珍珠岩12份。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种水泥基自愈合渗透结晶材料的制备方法，包括以下步骤：

1)首先将硅酸盐水泥50-70份、石英砂60-80份、粉煤灰60-80份和珍珠岩10-12份倒入粉碎机中进行粉碎，设置粉碎的时间为20min且粉碎机的转速为每分钟300r，粉碎完成后形成粉末；

2)将步骤1)中所得粉末倒入至搅拌机中，加入减水剂10-12份和内养护剂5-7份进行混合处理，设置搅拌的时间为10min，待搅拌完成后结合成粉料，然后将粉料取出进行收集；

3)当搅拌机中的粉料取出后，倒入氯化钙6-8份、羟丙基甲基纤维素10-12份、聚乙烯醇纤维6-8份、石膏粉12-16份和火山石粉12-16份、倒入至搅拌机中进行搅拌，设置搅拌的时间为20min，且转速为每分钟600r；

4)当搅拌完成后，再将五水偏硅酸钠5-7份、硅油5-7份和酒石酸8-10份倒入至步骤3)中混合机内，使水偏硅酸钠、硅油和酒石酸与步骤3)中所得物进行混合，设置混合的时间为30min且转速为每分钟800r，来进行完成融合；

5)最后将步骤2)中所收集的粉末倒入至步骤4)所得物中，进行搅拌，设置搅拌的时间为30min，且搅拌的转速为每分钟1000r，当步骤2)中与步骤4)中所得物完成融合后，形成浆料。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种水泥基自愈合渗透结晶材料及其制备方法，具备以下有益效果：

1、该水泥基自愈合渗透结晶材料及其制备方法，在五水偏硅酸钠的作用下，具有去垢、乳化、分散、湿润和渗透性等特性，能够提升在混凝土搅拌混合过程中，各物质向混凝土内部的渗透效果，在氯化钙添加后，在混凝土中起到帮助加快初始设定的效果，同时其吸湿性能够给混凝土提供一定程度的水分，羟丙基甲基纤维素，是选用高度纯净的棉纤维素作为原料，能够作为水泥砂浆的保水剂和缓凝剂，使砂浆具有一定的泵送性，使混凝土凝结的过程中，不会因为干得太快而龟裂，增加了硬化后的强度，硅油具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐候性和疏水性，进一步提升了水泥的整体的性能，酒石酸在低温时对水的溶解度低，易生成不溶性的钙盐，进一步提升了水泥的，提升了水泥的疏水性。

2、该水泥基自愈合渗透结晶材料及其制备方法，聚乙烯醇纤维是以聚乙烯醇为原料纺丝制得的合成纤维，能够利用其自身强度高、耐酸、耐碱、抗微生物和干湿强力一样等优良特性，能够对混凝土起到固化作用，来减少混凝土路面的龟裂，石膏在混入后，其混合物会产生微孔结构和加热脱水性，使之具优良的隔音、隔热和防火性能，火山石粉，强度高，同时具有移动的耐酸碱和耐腐蚀的特性，使混凝土成型后，抗压能力得到大大提升，同时受到酸碱的影响大大变小，珍珠岩密度轻、导热系数低、化学稳定性好、使用温度范围广和吸湿能力小，使形成的混凝土具有一定的保温和隔热效果，通过五水偏硅酸钠、氯化钙、羟丙基甲基纤维素、硅油和酒石酸等化学物质形成活性化学物质，在后续水泥搅拌成型混凝土的过程中，能够与混凝土水化产物在毛细孔中反应，产生针状或者是纤维状的结晶体，能够阻塞混凝土内部的毛细孔道，进一步来实现混凝土内裂缝的自动愈合，来增强混凝土的密实性。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

一种水泥基自愈合渗透结晶材料，包括以下重量份数配比的原料：硅酸盐水泥50份、石英砂60份、粉煤灰60份、减水剂10份、五水偏硅酸钠5份、氯化钙6份、羟丙基甲基纤维素10份、硅油5份、酒石酸8份、聚乙烯醇纤维6份、石膏粉12份、火山石粉12份、养护剂5份和珍珠岩10份。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种水泥基自愈合渗透结晶材料的制备方法，包括以下步骤：

1)首先将硅酸盐水泥50份、石英砂60份、粉煤灰60份和珍珠岩10份倒入粉碎机中进行粉碎，设置粉碎的时间为20min且粉碎机的转速为每分钟300r，粉碎完成后形成粉末；

2)将步骤1)中所得粉末倒入至搅拌机中，加入减水剂10份和内养护剂5份进行混合处理，设置搅拌的时间为10min，待搅拌完成后结合成粉料，然后将粉料取出进行收集；

3)当搅拌机中的粉料取出后，倒入氯化钙6份、羟丙基甲基纤维素10份、聚乙烯醇纤维6份、石膏粉12份和火山石粉12份、倒入至搅拌机中进行搅拌，设置搅拌的时间为20min，且转速为每分钟600r；

4)当搅拌完成后，再将五水偏硅酸钠5份、硅油5份和酒石酸8份倒入至步骤3)中混合机内，使水偏硅酸钠、硅油和酒石酸与步骤3)中所得物进行混合，设置混合的时间为30min且转速为每分钟800r，来进行完成融合；

5)最后将步骤2)中所收集的粉末倒入至步骤4)所得物中，进行搅拌，设置搅拌的时间为30min，且搅拌的转速为每分钟1000r，当步骤2)中与步骤4)中所得物完成融合后，形成浆料。

实施例二：

一种水泥基自愈合渗透结晶材料，包括以下重量份数配比的原料：硅酸盐水泥60份、石英砂70份、粉煤灰70份、减水剂11份、五水偏硅酸钠6份、氯化钙7份、羟丙基甲基纤维素11份、硅油6份、酒石酸9份、聚乙烯醇纤维7份、石膏粉14份、火山石粉14份、养护剂6份和珍珠岩11份。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种水泥基自愈合渗透结晶材料的制备方法，包括以下步骤：

1)首先将硅酸盐水泥60份、石英砂70份、粉煤灰70份和珍珠岩11份倒入粉碎机中进行粉碎，设置粉碎的时间为20min且粉碎机的转速为每分钟300r，粉碎完成后形成粉末；

2)将步骤1)中所得粉末倒入至搅拌机中，加入减水剂111份和内养护剂6份进行混合处理，设置搅拌的时间为10min，待搅拌完成后结合成粉料，然后将粉料取出进行收集；

3)当搅拌机中的粉料取出后，倒入氯化钙7份、羟丙基甲基纤维素11份、聚乙烯醇纤维7份、石膏粉14份和火山石粉14份、倒入至搅拌机中进行搅拌，设置搅拌的时间为20min，且转速为每分钟600r；

4)当搅拌完成后，再将五水偏硅酸钠6份、硅油6份和酒石酸9份倒入至步骤3)中混合机内，使水偏硅酸钠、硅油和酒石酸与步骤3)中所得物进行混合，设置混合的时间为30min且转速为每分钟800r，来进行完成融合；

5)最后将步骤2)中所收集的粉末倒入至步骤4)所得物中，进行搅拌，设置搅拌的时间为30min，且搅拌的转速为每分钟1000r，当步骤2)中与步骤4)中所得物完成融合后，形成浆料。

实施例三：

一种水泥基自愈合渗透结晶材料，包括以下重量份数配比的原料：硅酸盐水泥70份、石英砂80份、粉煤灰80份、减水剂12份、五水偏硅酸钠7份、氯化钙8份、羟丙基甲基纤维素12份、硅油7份、酒石酸10份、聚乙烯醇纤维8份、石膏粉16份、火山石粉16份、养护剂7份和珍珠岩12份。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种水泥基自愈合渗透结晶材料的制备方法，包括以下步骤：

1)首先将硅酸盐水泥70份、石英砂80份、粉煤灰80份和珍珠岩12份倒入粉碎机中进行粉碎，设置粉碎的时间为20min且粉碎机的转速为每分钟300r，粉碎完成后形成粉末；

2)将步骤1)中所得粉末倒入至搅拌机中，加入减水剂12份和内养护剂7份进行混合处理，设置搅拌的时间为10min，待搅拌完成后结合成粉料，然后将粉料取出进行收集；

3)当搅拌机中的粉料取出后，倒入氯化钙8份、羟丙基甲基纤维素12份、聚乙烯醇纤维8份、石膏粉16份和火山石粉16份、倒入至搅拌机中进行搅拌，设置搅拌的时间为20min，且转速为每分钟600r；

4)当搅拌完成后，再将五水偏硅酸钠7份、硅油7份和酒石酸10份倒入至步骤3)中混合机内，使水偏硅酸钠、硅油和酒石酸与步骤3)中所得物进行混合，设置混合的时间为30min且转速为每分钟800r，来进行完成融合；

5)最后将步骤2)中所收集的粉末倒入至步骤4)所得物中，进行搅拌，设置搅拌的时间为30min，且搅拌的转速为每分钟1000r，当步骤2)中与步骤4)中所得物完成融合后，形成浆料。

本发明的有益效果是：通过五水偏硅酸钠、氯化钙、羟丙基甲基纤维素、硅油和酒石酸等化学物质形成活性化学物质，在后续水泥搅拌成型混凝土的过程中，能够与混凝土水化产物在毛细孔中反应，产生针状或者是纤维状的结晶体，能够阻塞混凝土内部的毛细孔道，进一步来实现混凝土内裂缝的自动愈合，来增强混凝土的密实性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种水泥基自愈合渗透结晶材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：硅酸盐水泥50-70份、石英砂60-80份、粉煤灰60-80份、减水剂10-12份、五水偏硅酸钠5-7份、氯化钙6-8份、羟丙基甲基纤维素10-12份、硅油5-7份、酒石酸8-10份、聚乙烯醇纤维6-8份、石膏粉12-16份、火山石粉12-16份、养护剂5-7份和珍珠岩10-12份。

2.根据权利要求1所述的一种水泥基自愈合渗透结晶材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：硅酸盐水泥50份、石英砂60份、粉煤灰60份、减水剂10份、五水偏硅酸钠5份、氯化钙6份、羟丙基甲基纤维素10份、硅油5份、酒石酸8份、聚乙烯醇纤维6份、石膏粉12份、火山石粉12份、养护剂5份和珍珠岩10份。

3.根据权利要求1所述的一种水泥基自愈合渗透结晶材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：硅酸盐水泥60份、石英砂70份、粉煤灰70份、减水剂11份、五水偏硅酸钠6份、氯化钙7份、羟丙基甲基纤维素11份、硅油6份、酒石酸9份、聚乙烯醇纤维7份、石膏粉14份、火山石粉14份、养护剂6份和珍珠岩11份。

4.根据权利要求1所述的一种水泥基自愈合渗透结晶材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：硅酸盐水泥70份、石英砂80份、粉煤灰80份、减水剂12份、五水偏硅酸钠7份、氯化钙8份、羟丙基甲基纤维素12份、硅油7份、酒石酸10份、聚乙烯醇纤维8份、石膏粉16份、火山石粉16份、养护剂7份和珍珠岩12份。

5.一种水泥基自愈合渗透结晶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)首先将硅酸盐水泥50-70份、石英砂60-80份、粉煤灰60-80份和珍珠岩10-12份倒入粉碎机中进行粉碎，设置粉碎的时间为20min且粉碎机的转速为每分钟300r，粉碎完成后形成粉末；

2)将步骤1)中所得粉末倒入至搅拌机中，加入减水剂10-12份和内养护剂5-7份进行混合处理，设置搅拌的时间为10min，待搅拌完成后结合成粉料，然后将粉料取出进行收集；

3)当搅拌机中的粉料取出后，倒入氯化钙6-8份、羟丙基甲基纤维素10-12份、聚乙烯醇纤维6-8份、石膏粉12-16份和火山石粉12-16份、倒入至搅拌机中进行搅拌，设置搅拌的时间为20min，且转速为每分钟600r；

4)当搅拌完成后，再将五水偏硅酸钠5-7份、硅油5-7份和酒石酸8-10份倒入至步骤3)中混合机内，使水偏硅酸钠、硅油和酒石酸与步骤3)中所得物进行混合，设置混合的时间为30min且转速为每分钟800r，来进行完成融合；

5)最后将步骤2)中所收集的粉末倒入至步骤4)所得物中，进行搅拌，设置搅拌的时间为30min，且搅拌的转速为每分钟1000r，当步骤2)中与步骤4)中所得物完成融合后，形成浆料。