一种纳米抗渗漏建筑混凝土及制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑材料领域，公开了一种纳米抗渗漏建筑混凝土及制备方法。包括如下制备过程：（1）将松香与纳米材料研磨均化后加入聚乙二醇、催化剂，加热进行酯化反应，结束后加入硬脂酸进行分散，再进行喷雾冷凝，制得大颗粒微球；（2）以大颗粒微球为抗渗剂，与无机凝胶、矿渣、粉煤灰、细骨料、粗骨料、水混合搅拌，制得拌合料；（3）将拌合料装模、振实，养护，制得抗渗混凝土。本发明专利技术制得的纳米抗渗混凝土，利用酯化松香引气功能和硬脂酸的疏水性的大颗粒抗渗剂，在混凝土中分散均匀，并在混凝土水化时，在纳米材料表面生长C‑S‑H凝胶，可均匀密实的填补混凝土的微孔，显著提高了混凝土的强度和抗渗水性。

A kind of nano anti-seepage building concrete and its preparation method

The invention relates to the field of building materials, and discloses a nano anti-seepage building concrete and a preparation method thereof. It includes the following preparation process: (1) homogenization of rosin and nanomaterials after homogenization, adding polyethylene glycol, catalyst, heating esterification reaction, then stearic acid dispersing, and then spray condensation to produce large particle microspheres; (2) using large particle microspheres as impermeable agent, mixing with inorganic gel, slag, fly ash, fine aggregate, coarse aggregate and water, and then mixing it. Mixing material; (3) The impermeable concrete is made by loading, vibration and maintenance of the mixing material. The nano impermeable concrete prepared by the invention can disperse evenly in concrete with the use of esterified rosin air entraining function and the hydrophobicity of stearic acid. The C S H gel can be grown on the surface of nanometer material when the concrete is hydrated, and the micropores of the concrete can be uniformly and densely filled, which greatly improves the strength and water permeability of the concrete.

【技术实现步骤摘要】
一种纳米抗渗漏建筑混凝土及制备方法
本专利技术涉及建筑材料领域，公开了一种纳米抗渗漏建筑混凝土及制备方法。
技术介绍
混凝土一般指以水泥为主要胶凝材料，与水、砂、石子，必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合，经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成。混凝土因其良好的力学性能、经济性以及对环境的适应性在建筑领域大面积使用。但由于混凝土自身成分的特点，其强度依靠水硬化形成，因此表现为脆性，而且由于水硬化过程中需要水参与，容易在混凝土硬化后形成大量微小气孔。不但影响混凝土强度，而且抗渗水性差，因此目前混凝土用于建筑物均需要做防水层，从而制约了混凝土材料的应用。目前，通常在混凝土中加入引气剂，通过引气剂在混凝土中产生微小气泡，该气泡能够切断硬化混凝土中的毛细管，减少由于毛细作用引起的渗透，使得混凝土的抗渗性得到了提高。但是单纯的依靠引气剂，由于混凝土自身脆性，在后期存在开裂渗水；而且由于引气剂引入的气泡会造成混凝土强度的降低。基于现有技术，提高混凝土强度和抗渗性需要大量的工作需要开展。根据已有报道，纳米材料如纳米SiO2、纳米CaCO3等用于混凝土，可以有效填充水泥的空隙，提高混凝土的流动度，改善混凝土中水泥石与骨料的界面结构，使混凝土的强度、抗渗性与耐久性均得以提高。尽管纳米材料在混凝土中发挥良好的抗渗作用，但由于纳米材料在混凝土中难以有效分散，抗渗作用提升并不明显。因此提高抗渗剂的分散性是抗渗混凝土研究发展的重点。中国专利技术专利申请号201710815512.7公开了一种新型抗渗混凝土，包括按质量份数计量的以下原料：硅酸盐水泥150~250份，河沙80~120份，碳酸钙10~25份，纳米二氧化硅3~8份，稻壳灰20~30份，硅灰10~20份，粉煤灰10~20份，聚丙烯纤维5~15份，膨胀剂3~5份等。该专利技术结构强度好，弹性模量低，阻裂性和抗冲击强度好，抗震性能好，抗渗性能好，使用寿命长。中国专利技术专利申请号201710189272.4公开了一种纳米改性高抗渗混凝土的制备方法。包括：将水泥、砂、碎石、粉煤灰、高炉矿渣粉、硅灰干拌，充分混匀；将纳米改性剂、减水剂以及一半重量的水混匀后加入到混合物中搅拌；再加入另一半重量的水继续搅拌；出料、装入模具；拆模后按照常规养护方式进行养护，得到纳米改性高抗渗混凝土。该专利技术有效解决了单一矿物组分对混凝土性能影响的局限性，多功能组分相结合达到功能叠加与协同效果，复合多功能组分能有效优化混凝土结构颗粒级配，通过优化混凝土内部孔结构来实现提高抗渗性的目的。利用纳米改性剂对混凝土结构进行颗粒级配优化的同时，充分发挥纳米颗粒的高活性与微晶核效应，提高混凝土结构抗渗性能。根据上述，现有方案中的建筑混凝土普遍存在强度低，抗渗性差，耐久性不理想等缺陷，而添加纳米抗渗剂进行增强混凝土性能的技术方法，因抗渗剂分散性差而导致增强效果不理想。
技术实现思路
目前应用较广的建筑混凝土普遍存在强度低，抗渗性差，耐久性不理想等缺陷，而添加纳米抗渗剂进行增强混凝土性能的技术方法，因抗渗剂分散性差而导致增强效果不理想。为解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：一种纳米抗渗漏建筑混凝土的制备方法，制备的具体过程为：（1）先将松香与纳米材料研磨均化，加入聚乙二醇、催化剂，然后加热进行酯化反应，反应结束后，降低温度并加入硬脂酸进行分散，再进行喷雾冷凝，制得大颗粒微球；（2）以步骤（1）制得的大颗粒微球为抗渗剂，与无机凝胶、矿渣、粉煤灰、细骨料、粗骨料、水混合，加入混凝土搅拌机中，并拌合均匀，制得拌合料；（3）将步骤（2）制得的拌合料装模、振实，养护，制得抗渗混凝土。优选的，步骤（1）所述纳米材料为纳米二氧化硅、纳米滑石粉、纳米碳酸钙、纳米云母粉、纳米叶腊石中的至少一种，粒径为5~100nm。优选的，步骤（1）所述催化剂为对甲苯磺酸。优选的，步骤（1）所述酯化反应的温度为120~150℃，分散温度为70~80℃。优选的，步骤（1）中，松香10~20重量份、纳米材料43~67重量份、聚乙二醇20~30重量份、催化剂1~2重量份、硬脂酸2~5重量份。优选的，步骤（1）所述大颗粒微球的粒径为0.5~1mm。优选的，步骤（2）所述无机凝胶为硅酸镁铝凝胶材料。优选的，步骤（2）中，大颗粒微球1~2重量份、无机凝胶15~17重量份、矿渣2~4重量份、粉煤灰3~5重量份、细骨料22~26重量份、粗骨料36~50重量份、水7~10重量份。优选的，步骤（3）所述养护温度为18~22℃，相对湿度不低于95%，时间为28~30d。由上述方法制备得到的一种纳米抗渗漏建筑混凝土，将松香与纳米材料研磨均化，然后加入聚乙二醇、催化剂对甲苯磺酸，加热进行酯化反应；进一步降温度降，加入硬脂酸，分散均匀，采用喷雾冷凝，得到大颗粒微球；将大颗粒微球作为抗渗剂与无机凝胶、矿渣、粉煤灰、细骨料、粗骨料、水加到混凝土搅拌机中拌合均匀；将拌合料装模、振实，养护，即可。本专利技术提供了一种纳米抗渗漏建筑混凝土及制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：1、提出了在松香酯化过程中加入纳米材料后冷凝喷雾得到抗渗剂后进一步制备纳米抗渗漏建筑混凝土的方法。2、通过在松香酯化过程中，将纳米材料加入，并辅助硬脂酸喷雾冷凝形成大颗粒抗渗剂；该抗渗剂将纳米材料大颗粒化，易于分散，通过酯化松香引气功能和硬脂酸的疏水性，显著提高了纳米材料在混凝土中的分散性，确保了增强效果。3、本专利技术的方法通过使纳米抗渗材料在混凝土中形成均匀的分散点，在混凝土水化时，分散的纳米材料作为晶核，在表面生长C-S-H凝胶，从而均匀密实的填补混凝土的微孔，显著提高了混凝土的强度和抗渗水性。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明，但不应将此理解为本专利技术的范围仅限于以下的实例。在不脱离本专利技术上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本专利技术的范围内。实施例1（1）先将松香与纳米材料研磨均化，加入聚乙二醇、催化剂，然后加热进行酯化反应，反应结束后，降低温度并加入硬脂酸进行分散，再进行喷雾冷凝，制得大颗粒微球；纳米材料为纳米二氧化硅，平均粒径为60nm；催化剂为对甲苯磺酸；酯化反应的温度为130℃，分散温度为76℃；其中，松香14重量份、纳米材料58重量份、聚乙二醇24重量份、催化剂1重量份、硬脂酸3重量份；大颗粒微球的平均粒径为0.7mm；（2）以步骤（1）制得的大颗粒微球为抗渗剂，与无机凝胶、矿渣、粉煤灰、细骨料、粗骨料、水混合，加入混凝土搅拌机中，并拌合均匀，制得拌合料；无机凝胶为硅酸镁铝凝胶材料；其中，大颗粒微球1重量份、无机凝胶16重量份、矿渣3重量份、粉煤灰4重量份、细骨料25重量份、粗骨料42重量份、水9重量份；（3）将步骤（2）制得的拌合料装模、振实，养护，制得抗渗混凝土；养护温度为19℃，相对湿度为96%，时间为29d。实施例2（1）先将松香与纳米材料研磨均化，加入聚乙二醇、催化剂，然后加热进行酯化反应，反应结束后，降低温度并加入硬脂酸进行分散，再进行喷雾冷凝，制得大颗粒微球；纳米材料为纳米滑石粉，平均粒径为10nm；催化剂为对甲苯磺酸；酯化反应的温度为125℃，分散温度为78℃；其中，松香12重量份、纳米材料62重量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米抗渗漏建筑混凝土的制备方法，其特征在于，制备的具体过程为：（1）先将松香与纳米材料研磨均化，加入聚乙二醇、催化剂，然后加热进行酯化反应，反应结束后，降低温度并加入硬脂酸进行分散，再进行喷雾冷凝，制得大颗粒微球；（2）以步骤（1）制得的大颗粒微球为抗渗剂，与无机凝胶、矿渣、粉煤灰、细骨料、粗骨料、水混合，加入混凝土搅拌机中，并拌合均匀，制得拌合料；（3）将步骤（2）制得的拌合料装模、振实，养护，制得抗渗混凝土。

【技术特征摘要】
1.一种纳米抗渗漏建筑混凝土的制备方法，其特征在于，制备的具体过程为：（1）先将松香与纳米材料研磨均化，加入聚乙二醇、催化剂，然后加热进行酯化反应，反应结束后，降低温度并加入硬脂酸进行分散，再进行喷雾冷凝，制得大颗粒微球；（2）以步骤（1）制得的大颗粒微球为抗渗剂，与无机凝胶、矿渣、粉煤灰、细骨料、粗骨料、水混合，加入混凝土搅拌机中，并拌合均匀，制得拌合料；（3）将步骤（2）制得的拌合料装模、振实，养护，制得抗渗混凝土。2.根据权利要求1所述一种纳米抗渗漏建筑混凝土的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述纳米材料为纳米二氧化硅、纳米滑石粉、纳米碳酸钙、纳米云母粉、纳米叶腊石中的至少一种，粒径为5~100nm。3.根据权利要求1所述一种纳米抗渗漏建筑混凝土的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述催化剂为对甲苯磺酸。4.根据权利要求1所述一种纳米抗渗漏建筑混凝土的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述酯化反应的温度为120~150℃，分散温度为70~80℃。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，曾军堂，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51