CN116199447A - 一种复合掺杂型膨润土改性剂及防水材料的制备方法 - Google Patents
一种复合掺杂型膨润土改性剂及防水材料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116199447A CN116199447A CN202310291868.0A CN202310291868A CN116199447A CN 116199447 A CN116199447 A CN 116199447A CN 202310291868 A CN202310291868 A CN 202310291868A CN 116199447 A CN116199447 A CN 116199447A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- modifier
- bentonite
- hydrothermal
- composite doped
- 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.)
- Pending
Links
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 58
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 239000003607 modifier Substances 0.000 title claims abstract description 53
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 51
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 30
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 41
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 19
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 16
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 16
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 14
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims description 14
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 13
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 8
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 8
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims description 7
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 7
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 claims description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 7
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 3
- 239000012615 aggregate Substances 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 2
- 239000005871 repellent Substances 0.000 claims 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 abstract description 34
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 229910001410 inorganic ion Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 6
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 abstract description 3
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 abstract description 2
- 229940092782 bentonite Drugs 0.000 description 48
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 6
- 229920000831 ionic polymer Polymers 0.000 description 6
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 3
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003487 anti-permeability effect Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 229910000281 calcium bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- ONCZQWJXONKSMM-UHFFFAOYSA-N dialuminum;disodium;oxygen(2-);silicon(4+);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Na+].[Na+].[Al+3].[Al+3].[Si+4].[Si+4].[Si+4].[Si+4] ONCZQWJXONKSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000005070 ripening Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 229910000280 sodium bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940080314 sodium bentonite Drugs 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
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
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
- C04B40/0039—Premixtures of ingredients
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/27—Water resistance, i.e. waterproof or water-repellent materials
-
- 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
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
-
- 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)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
本发明公开了一种复合掺杂型膨润土改性剂的制备方法，该制备方法基于奥斯瓦尔德熟化原理，在一定的高温高压驱动下，实现Mg2+、Na+和Al3+不同无机离子在分子、原子、离子水平的充分有效掺杂，调控掺杂浓度等因素，充分发挥不同无机离子各自的协同增效特性，可以实现膨润土改性剂发挥共掺后的固溶强化效果，应用于混凝土中后可以起到综合提升混凝土抗渗性能、力学性能等，在混凝土抗渗性能提升的同时保证了良好的力学性能，达到了协同增强作用。
Description
技术领域
本发明涉及建筑防水技术领域，具体为一种多离子复合掺杂型膨润土改性剂及高抗渗透防水材料的制备方法。
背景技术
水泥混凝土，作为一种重要的建筑材料，本质上归属于一种非均质结构体，内部存在的微裂纹、孔隙是其基本属性，难以彻底消除。水泥混凝土表面存在的微裂纹和孔隙等缺陷会降低了水泥混凝土的渗透性能。为此，国内外众多研究学者针对水泥混凝土的抗渗透性能从材料配方组成、制备工艺等角度开展了大量研究，其中研制开发高抗渗透防水混凝土添加改性剂是目前较为行之有效的技术方案之一。
已有研究表明：膨润土是以蒙脱石为主要矿物的粘土岩，通常也会有长石、碳酸盐或者石英等矿物伴生在一起。按照其层间阳离子的种类和比值可以分为钙基膨润土(Ca-膨润土)、钠基膨润土(Na-膨润土)、镁基膨润土(Mg-膨润土)等。利用膨润土的吸水膨胀特性可以将其作为一种防水抗渗材料应用于建筑工程中。最常见的产品主要包括：土工合成膨润土防水毯以及膨润土垂直防渗墙。近年来，研究者们致力于将膨润土有机化改性，然后作为一种矿物外加剂加入水泥基材料中，使其强度、防水性能等得到提升；但关于无机蒙脱石对水泥基材料抗渗性能的研究很少有报道。而且，Calabria-Holley等在研究不同种类蒙脱石纳米颗粒在水泥水化环境下的行为时发现：无机蒙脱土有利于纳米粒子与水泥颗粒的混溶性，并为CSH提供额外的成核位点。并提出，无机类蒙脱石可以有效地替换有机改性蒙脱石作为水泥中的添加剂，改善水泥水化环境下的行为。
为此，基于上述研究思路，本发明提出一种多离子复合掺杂型膨润土改性高抗渗透防水混凝土的制备方法。即通过表面改性技术对无机类蒙脱石进行Mg2+、Na+和Al3+等无机离子复合掺杂改性，并应用于水泥混凝土产品，改善传统水泥混凝土基体的抗渗透性，综合提升传统水泥混凝土的表面强度、抗渗性等综合性能。
发明内容
为克服上述现有技术中的不足，本发明的目的在于开发一种用于水泥混凝土产品，改善传统水泥混凝土基体的抗渗透性的改性剂。
一种复合掺杂型膨润土改性剂的制备方法，其包括如下步骤：1)称取一定量的硫酸镁、硫酸钠、硫酸铝中的两种或三种，分别溶于超纯水中配制成浓度范围为0.1～0.9mol/L的改性剂溶液；2)将Ca-膨润土与步骤1)中配置好的改性剂溶液按质量比1：(5～20)的混合，于磁力搅拌器上进行强力搅拌至完全混合均匀状态；3)将步骤2)中的混合均匀的混合物导入水热反应釜中进行水热熟化反应；4)反应完成后自然冷却至室温，将获得的水热反应产物采用去离子水进行离心洗涤，并置于鼓风干燥箱中进行烘干处理；5)将烘干处理后产物进行粉碎磨细得到复合掺杂型膨润土改性剂粉体。
优选的，步骤3)中水热温度为60～120℃，水热时间为8～24h，水热搅拌速度为300～500rpm。
优选的，步骤2)中磁力搅拌器上进行强力搅拌的时间为2小时。
优选的，所述步骤4)中干燥温度为100°。
本专利还公开了一种以权利要求1至4任意一项权利要求制备的复合掺杂型膨润土改性剂及水泥、石英砂、骨料为原料按(4:3:2:1)质量比例进行混合；将混合物与溶剂-去离子水按照质量比80:20比例配置，得到防水材料。
优选的，所述水泥为水泥为浙江钱潮控股股份有限公司P.O.42.5普通硅酸盐水泥。
优选的，石英砂为纯度≥98％，粒度2～10mm。
优选的，骨料中砂符合GB/T 17671规定的ISO标准砂，细度模数2.62，粒径≤5mm。
上述技术方案具有如下有益效果：本发明提出的多离子复合掺杂改性膨润土具有良好的颗粒填充效应、吸水特性等优点，其特征优势在于复合掺杂改性技术，该技术是基于奥斯瓦尔德熟化原理，在一定的高温高压驱动下，实现Mg2+、Na+和Al3+不同无机离子在分子、原子、离子水平的充分有效掺杂，调控掺杂浓度等因素，充分发挥不同无机离子各自的协同增效特性，可以实现膨润土改性剂发挥共掺后的固溶强化效果，应用于混凝土中后可以起到综合提升混凝土抗渗性能、力学性能等。该复合掺杂型膨润土改性剂与水泥水化产物之间的相互作用使其可以降低砂浆孔隙率并能够将砂浆中一部分的有害大孔转化为无害的小孔结构，有利于混凝土抗渗性能的提升；相比于未掺杂改性膨润土而言，采用水热熟化合成技术实现多离子复合掺杂改性膨润土的制备，实现Mg2+、Na+和Al3+不同无机离子的有效掺杂，获得多离子复合掺杂改性的膨润土材料，这在混凝土抗渗性能提升的同时保证了良好的力学性能，达到了协同增强作用。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
现在将更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本发明的各方面变得模糊。
实施例1：
首先进行Mg2+/Na+离子复合掺杂型膨润土改性剂的合成，具体步骤如下：
(1)称取一定量的硫酸镁、硫酸钠，溶于超纯水中配制成浓度为0.1mol/L的改性剂溶液，备用。
(2)再将Ca-膨润土与上述配置好的改性剂溶液按质量比1：20的比例混合，于磁力搅拌器上进行强力搅拌2h至完全混合均匀状态。
(3)然后将至导入水热反应釜中进行水热熟化反应，具体参数如下:水热温度60℃，水热时间8h，水热搅拌速度500rpm。
(4)至反应结束后，自然冷却至室温，将获得的水热反应产物采用去离子水进行离心洗涤，并置于鼓风干燥箱中进行100℃烘干处理。
(5)经粉碎磨细后可得到多离子复合掺杂型膨润土改性剂粉体。
然后采用上述制备的复合掺杂型膨润土改性剂制备防水涂料，其中复合掺杂型膨润土改性剂、水泥、石英砂、骨料的质量比为4:3:2:1，然后将混合物与去离子水按质量比80:20比例配置，得到防水材料。其中所采用的水泥为浙江钱潮控股股份有限公司P.O.42.5普通硅酸盐水泥；石英砂为纯度≥98％，粒度2mm；骨料中碎石为台州当地开采，颗粒粒径10mm；骨料中砂符合GB/T 17671规定的ISO标准砂，细度模数2.62，粒径≤5mm。
将上述防水材料均匀涂刷至水泥混凝土表面进行表面润湿性，并参照强度测试标准是GB50081-2019对混凝土抗压强度(28d)、抗渗压力比(28d)等性能对比测试(测试结果参加表1)。
实施例2：
首先进行Mg2+/Al3+离子复合掺杂型膨润土改性剂的合成，具体步骤如下：
(1)称取一定量的硫酸镁、硫酸铝，溶于超纯水中配制成浓度为0.9mol/L的改性剂溶液，备用。
(2)再将Ca-膨润土与上述配置好的改性剂溶液按1：5的比例混合，于磁力搅拌器上进行强力搅拌2h至完全混合均匀状态；
(3)然后将至导入水热反应釜中进行水热熟化反应。具体参数如下:水热温度120℃，水热时间24h，水热搅拌速度300rpm。
(4)至反应结束后，自然冷却至室温，将获得的水热反应产物采用去离子水进行离心洗涤，并置于鼓风干燥箱中进行100℃烘干处理。
(5)经粉碎磨细后可得到多离子复合掺杂型膨润土改性剂粉体。
然后采用上述制备的复合掺杂型膨润土改性剂制备防水涂料，其中复合掺杂型膨润土改性剂、水泥、石英砂、骨料的质量比为4:3:2:1，然后将混合物与去离子水按质量比80:20比例配置，得到防水材料。其中所采用的水泥为浙江钱潮控股股份有限公司P.O.42.5普通硅酸盐水泥；石英砂为纯度≥98％，粒度2mm；骨料中碎石为台州当地开采，颗粒粒径10mm；骨料中砂符合GB/T 17671规定的ISO标准砂，细度模数2.62，粒径≤5mm。
将上述防水材料均匀涂刷至水泥混凝土表面进行表面润湿性，并参照强度测试标准是GB50081-2019对混凝土抗压强度(28d)、抗渗压力比(28d)等性能对比测试(测试结果参加表1)。
实施例3：
首先进行Al3+/Na+离子复合掺杂型膨润土改性剂的合成
(1)称取一定量的硫酸铝、硫酸钠，溶于超纯水中配制成浓度为0.6mol/L的改性剂溶液，备用。
(2)再将Ca-膨润土与上述配置好的改性剂溶液按1：15的比例混合，于磁力搅拌器上进行强力搅拌2h至完全混合均匀状态。
(3)然后将至导入水热反应釜中进行水热熟化反应。具体参数如下:水热温度90℃，水热时间16h，水热搅拌速度400rpm。
(4)至反应结束后，自然冷却至室温，将获得的水热反应产物采用去离子水进行离心洗涤，并置于鼓风干燥箱中进行100℃烘干处理。
(5)经粉碎磨细后可得到多离子复合掺杂型膨润土改性剂粉体。
然后采用上述制备的复合掺杂型膨润土改性剂制备防水涂料，其中复合掺杂型膨润土改性剂、水泥、石英砂、骨料的质量比为4:3:2:1，然后将混合物与去离子水按质量比80:20比例配置，得到防水材料。其中所采用的水泥为浙江钱潮控股股份有限公司P.O.42.5普通硅酸盐水泥；石英砂为纯度≥98％，粒度2mm；骨料中碎石为台州当地开采，颗粒粒径10mm；骨料中砂符合GB/T 17671规定的ISO标准砂，细度模数2.62，粒径≤5mm。
将上述防水材料均匀涂刷至水泥混凝土表面进行表面润湿性，并参照强度测试标准是GB50081-2019对混凝土抗压强度(28d)、抗渗压力比(28d)等性能对比测试(测试结果参加表1)。
实施例4：
首先进行Mg2+/Na+/Al3+离子复合掺杂型膨润土改性剂的合成
(1)称取一定量的硫酸镁、硫酸钠、硫酸铝，溶于超纯水中配制成浓度为0.4mol/L的改性剂溶液，备用。
(2)再将Ca-膨润土与上述配置好的改性剂溶液按1：10的比例混合，于磁力搅拌器上进行强力搅拌2h至完全混合均匀状态。
(3)然后将至导入水热反应釜中进行水热熟化反应。具体参数如下:水热温度60℃，水热时间18h，水热搅拌速度450rpm。
(4)至反应结束后，自然冷却至室温，将获得的水热反应产物采用去离子水进行离心洗涤，并置于鼓风干燥箱中进行100℃烘干处理。
(5)经粉碎磨细后可得到多离子复合掺杂型膨润土改性剂粉体。
然后采用上述制备的复合掺杂型膨润土改性剂制备防水涂料，其中复合掺杂型膨润土改性剂、水泥、石英砂、骨料的质量比为4:3:2:1，然后将混合物与去离子水按质量比80:20比例配置，得到防水材料。其中所采用的水泥为浙江钱潮控股股份有限公司P.O.42.5普通硅酸盐水泥；石英砂为纯度≥98％，粒度2mm；骨料中碎石为台州当地开采，颗粒粒径10mm；骨料中砂符合GB/T 17671规定的ISO标准砂，细度模数2.62，粒径≤5mm。
将上述防水材料均匀涂刷至水泥混凝土表面进行表面润湿性，并参照强度测试标准是GB50081-2019对混凝土抗压强度(28d)、抗渗压力比(28d)等性能对比测试(测试结果参加表1)。
实施例5：
首先进行Mg2+/Na+/Al3+离子复合掺杂型膨润土改性剂的合成
(1)称取一定量的硫酸镁、硫酸钠、硫酸铝，溶于超纯水中配制成浓度为0.8mol/L的改性剂溶液，备用。
(2)再将Ca-膨润土与上述配置好的改性剂溶液按1：20的比例混合，于磁力搅拌器上进行强力搅拌2h至完全混合均匀状态。
(3)然后将至导入水热反应釜中进行水热熟化反应。具体参数如下:水热温度100℃，水热时间14h，水热搅拌速度350rpm。
(4)至反应结束后，自然冷却至室温，将获得的水热反应产物采用去离子水进行离心洗涤，并置于鼓风干燥箱中进行100℃烘干处理。
(5)经粉碎磨细后可得到多离子复合掺杂型膨润土改性剂粉体。
然后采用上述制备的复合掺杂型膨润土改性剂制备防水涂料，其中复合掺杂型膨润土改性剂、水泥、石英砂、骨料的质量比为4:3:2:1，然后将混合物与去离子水按质量比80:20比例配置，得到防水材料。其中所采用的水泥为浙江钱潮控股股份有限公司P.O.42.5普通硅酸盐水泥；石英砂为纯度≥98％，粒度2mm；骨料中碎石为台州当地开采，颗粒粒径10mm；骨料中砂符合GB/T 17671规定的ISO标准砂，细度模数2.62，粒径≤5mm。
将上述防水材料均匀涂刷至水泥混凝土表面进行表面润湿性，并参照强度测试标准是GB50081-2019对混凝土抗压强度(28d)、抗渗压力比(28d)等性能对比测试(测试结果参加表1)。
按照类似的实施例过程，制备了未掺杂的Ca-膨润土改性的水泥混凝土，作为对照组样件。
对比分析表明：相比于未改性的传统水泥混凝土(空白对照组)而言，本发明设计研制的多离子复合掺杂型膨润土改性防水材料在水泥混凝土中应用后发现可以有效地改善了水泥混凝土的抗压强度(28d)与抗渗压力比(28d)等性能，表现出优异的防水效果(试验结果参照表1)。
表1不同实施例下样件相关物理性能表征
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种复合掺杂型膨润土改性剂的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：
称取一定量的硫酸镁、硫酸钠、硫酸铝中的两种或三种，分别溶于超纯水中配制成浓度范围为0.1~0.9 mol/L的改性剂溶液；
将Ca-膨润土与步骤1）中配置好的改性剂溶液按质量比 1：5~20混合，于磁力搅拌器上进行强力搅拌至完全混合均匀状态；
将步骤2）中的混合均匀的混合物导入水热反应釜中进行水热熟化反应；
反应完成后自然冷却至室温，将获得的水热反应产物采用去离子水进行离心洗涤，并置于鼓风干燥箱中进行烘干处理；
将烘干处理后产物进行粉碎磨细得到复合掺杂型膨润土改性剂粉体。
2.根据权利要求1所述的复合掺杂型膨润土改性剂的制备方法，其特征在于，步骤3）中水热温度为60~120℃，水热时间为8~24h，水热搅拌速度为300~500rpm。
3.根据权利要求1所述的复合掺杂型膨润土改性剂的制备方法，其特征在于，步骤2）中磁力搅拌器上进行强力搅拌的时间为2小时。
4.根据权利要求1所述的复合掺杂型膨润土改性剂的制备方法，其特征在于，所述步骤4）中干燥温度为100°。
5.一种防水材料的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：以权利要求1至4任意一项权利要求制备的复合掺杂型膨润土改性剂和水泥、石英砂、骨料为原料按照质量比4:3:2:1进行混合；将混合物与去离子水照质量比80:20比例配置，得到防水材料。
6.根据权利要求5所述的防水材料的制备方法，其特征在于，所述水泥为水泥为浙江钱潮控股股份有限公司 P.O. 42.5 普通硅酸盐水泥。
7.根据权利要求5所述的防水材料的制备方法，其特征在于，石英砂为纯度≥98%，粒度2~10mm。
8.根据权利要求5所述的防水材料的制备方法，其特征在于，骨料中砂符合 GB/T17671 规定的 ISO 标准砂，细度模数2.62，粒径≤5mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310291868.0A CN116199447A (zh) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | 一种复合掺杂型膨润土改性剂及防水材料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310291868.0A CN116199447A (zh) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | 一种复合掺杂型膨润土改性剂及防水材料的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116199447A true CN116199447A (zh) | 2023-06-02 |
Family
ID=86517338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310291868.0A Pending CN116199447A (zh) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | 一种复合掺杂型膨润土改性剂及防水材料的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116199447A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101224894A (zh) * | 2008-01-23 | 2008-07-23 | 苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司 | 一种高粘度有机膨润土的制备方法 |
| CN103949205A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-07-30 | 桂林理工大学 | 一种纳米混层组装粘土矿物材料的制备方法及其应用 |
| CN108424051A (zh) * | 2018-04-23 | 2018-08-21 | 戴琪 | 一种轻集料混凝土及其制备方法 |
| CN108516719A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-09-11 | 西南科技大学 | 混凝土防水剂、防水剂制备方法以及防水混凝土 |
| CN110317016A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-10-11 | 苏成康 | 一种防水抗渗加气砖 |
| WO2023279730A1 (zh) * | 2021-07-06 | 2023-01-12 | 江苏科技大学 | 一种垂直防污屏障用塑性混凝土 |
-
2023
- 2023-03-23 CN CN202310291868.0A patent/CN116199447A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101224894A (zh) * | 2008-01-23 | 2008-07-23 | 苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司 | 一种高粘度有机膨润土的制备方法 |
| CN103949205A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-07-30 | 桂林理工大学 | 一种纳米混层组装粘土矿物材料的制备方法及其应用 |
| CN108424051A (zh) * | 2018-04-23 | 2018-08-21 | 戴琪 | 一种轻集料混凝土及其制备方法 |
| CN108516719A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-09-11 | 西南科技大学 | 混凝土防水剂、防水剂制备方法以及防水混凝土 |
| CN110317016A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-10-11 | 苏成康 | 一种防水抗渗加气砖 |
| WO2023279730A1 (zh) * | 2021-07-06 | 2023-01-12 | 江苏科技大学 | 一种垂直防污屏障用塑性混凝土 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Qureshi et al. | Autogenous self-healing of cement with expansive minerals-I: Impact in early age crack healing | |
| Kaze et al. | Meta-halloysite to improve compactness in iron-rich laterite-based alkali activated materials | |
| KR101905120B1 (ko) | 합성 배합물 및 그의 제조 및 사용 방법 | |
| JP5646810B2 (ja) | 炭化水素井戸のセメンチング作業用のナノ添加剤 | |
| CN102731041B (zh) | 玻化微珠保温骨料表面改性剂及改性玻化微珠保温骨料 | |
| CN103253916B (zh) | 一种用于提高磷石膏基水泥混凝土强度的早强剂及其制备方法 | |
| Arefi et al. | To study the effect of adding Al2O3 nanoparticles on the mechanical properties and microstructure of cement mortar | |
| Liguori et al. | Fiber-reinforced lime-based mortars: Effect of zeolite addition | |
| CN110066160B (zh) | 一种人造岗石复合硫氧镁胶凝材料及其制备方法和应用 | |
| EP2878585B1 (en) | Method for the manufacturing of cementitious C-S-H seeds | |
| CN112551958A (zh) | 一种海水和珊瑚砂混合赤泥-煤矸石基地聚合物混凝土及其制备方法 | |
| Bi et al. | The Use of nanosilica for improving of concrete compressive strength and durability | |
| Rêgo et al. | Effect of partial substitution of highly reactive mineral additions by nanosilica in cement pastes | |
| Borja et al. | Synthesis of nano-silica as a promising route of recycling phosphate waste rocks and its incorporation in mortars | |
| JP4453997B2 (ja) | 高強度珪酸カルシウム硬化体 | |
| RU2448929C1 (ru) | Сырьевая смесь и способ ее получения для наноструктурированного автоклавного газобетона | |
| CN108424023B (zh) | 一种疏水性材料及其制备方法和应用 | |
| CN116199447A (zh) | 一种复合掺杂型膨润土改性剂及防水材料的制备方法 | |
| Edwards et al. | Pozzolanic properties of glass fines in lime mortars | |
| WO2013139961A1 (en) | A composition for production of construction materials | |
| CN114230299A (zh) | 一种全固废高性能轻质材料及其制备方法与应用 | |
| CN110171940B (zh) | 一种珊瑚砂掺合料及其制备方法和应用 | |
| ABDULLAH et al. | Synthesis of geopolymer binder from the partially de-aluminated metakaolinite by-product resulted from alum industry. | |
| KR101854128B1 (ko) | 천연수경성석회, 고로수쇄슬래그 및 석회석 미분말을 포함하는 석회 모르타르용 조성물 | |
| AU2021282386B2 (en) | Method for manufacturing coal-based geopolymer foam including silica fume |
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 |