一种水泥基防渗堵漏材料制造技术

一种水泥基防渗堵漏材料，其特征在于：是由常规方法煅烧成的硫铝酸盐熟料，加入硫酸铝共同研磨制成的胶凝材料。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于水泥材料的
，特别涉及一种由硫铝酸盐或含钡硫铝酸盐水泥基制成的防渗堵漏材料。(二)
技术介绍
目前市场上防渗堵漏材料品种繁多，性能各异。新型的卷材、涂料、油膏类等防水材料，快速有效，但对施工的要求较高，适应性较差，易老化；传统的硅酸盐水泥基防水材料，此类材料经过掺加外加剂一般具有快凝、快硬的特点，但硅酸盐水泥具有水化慢、水化后收缩等缺点，为克服这些缺点，往往需要掺入许多种外加剂，才能获得较为满意的效果。但这又导致成本增加、质量易波动等问题的出现。硫铝酸盐水泥，是以铝质原料(如铝矾土)、石灰质原料(石灰石)和石膏，经适当配合后，煅烧成含有适量无水硫铝酸钙的熟料，再掺入适量石膏共同磨细所得的水硬性胶凝材料。通过调节石膏的掺量，可以分别得到早强、高强、膨胀、抗渗、抗冻和自应力等不同的性能。但这种材料虽然凝结时间和强度等性能有一定的提高，但抗渗性能达不到防渗堵漏的要求。(三)
技术实现思路
本专利技术为了克服以上不足，提供了一种利用硫铝酸盐或含钡硫铝酸盐水泥基为原料制成的具有防渗堵漏性能的材料。本专利技术是通过以下措施来实现的本专利技术公开了一种水泥基防渗堵漏材料，是由常规方法煅烧成的硫铝酸盐或含钡硫铝酸盐熟料，加入硫酸铝共同研磨制成的胶凝材料。本专利技术的水泥基防渗堵漏材料，所述的硫酸铝占防渗堵漏材料的重量百分比为1-5％。所述防渗堵漏材料各主要成分的重量百分比为无水硫铝酸钙3CaO·3Al2O3·CaSO4或硫铝酸钡钙(3-X)CaO·XBaO·3Al2O3·CaSO4(X＝0.25～3)55～75％硅酸二钙(2CaO·SiO2)10～37％铁相(2CaO·Fe2O3-6CaO·2Al2O3·Fe2O3)3～10％硫酸铝1～5％。从防水机理上看，水泥基防渗堵漏材料，最为重要的三项指标是凝结时间、强度、抗渗性能。只有满足三项指标的要求，才能在工程中加以应用。硫铝酸盐水泥，是以铝质原料(如铝矾土)、石灰质原料(石灰石)和石膏，经适当配合后，煅烧成含有适量无水硫铝酸钙的熟料，再掺入适量石膏共同磨细所得的水硬性胶凝材料。通过调节石膏的掺量，可以分别得到早强、高强、膨胀、抗渗、抗冻和自应力等不同的性能。因此，硫铝酸盐水泥，从理论上讲是一种很好的防渗堵漏材料的母料。硫铝酸盐水泥熟料中主要矿物有无水硫铝酸钙、硅酸二钙、铁相等。再掺入适量的石膏，共同磨细制得硫铝酸盐水泥。水化时石膏参与水化反应。反应议程如下(gel)本专利技术是在硫铝酸盐水泥熟料研磨时，由硫酸铝代替石膏，通过研磨，将硫酸铝引入到硫铝酸盐熟料中去，制成一种全新的具有优良防渗堵漏性能的水硬性胶凝材料。本专利技术的防渗堵漏材料，由于硫酸铝是在水泥熟料的研磨过程中代替石膏加入的，硫酸铝与水泥熟料能够充分地混合，硫酸铝与硫铝酸盐成为一体，充分发挥各自的优点，使本专利技术的材料具有凝结时间短，强度高，并且具有优良的抗渗堵漏性能。本专利技术的材料，其防渗堵漏的机理如下在水化初期，形成大量的氢氧化铝凝胶，使水泥浆体加速失去流动性而迅速凝结，堵塞了水泥中的毛细通道，从而降低了孔隙率，从而缩短凝结时间，提高了抗渗性能。同时，由于熟料中的主矿相硫铝酸钙3CaO·3Al2O3·CaSO4逐步水化，其强度得到较大的改善。本专利技术由于将硫酸铝引入到硫铝酸盐水泥熟料中取代石膏，改变了水化反应，主要反应方程如下(gel)(gel)通过改变水泥水化反应，来控制凝结时间等性能指标，这是本专利技术的要点。本专利技术的防渗堵漏材料，选取硫铝酸钙水泥熟料与硫酸铝研磨制成，其各种物理性能测试数据平均值见表1。(在实验室条件下)表1物理性能 注抗渗试验过程采用初始水压1MPa，1h后调至1.5MPa，2h后调至2MPa，恒压48h。以上抗渗试验的条件，大大高于国家行业标准规定。本专利技术的材料，其3d龄期水化试样的XRD图谱见图1，由图中可以看出，本专利技术的材料中含有大量的氢氧化铝凝胶。综上所述，本专利技术的材料具有优异的抗渗堵漏性能，并且具有凝结时间短，强度高的特点。(四) 附图说明附图为本专利技术的材料3d龄期水化试样的XRD图谱具体实施方式1.实施例1取按常规方法煅烧成的硫铝酸钙熟料，加入占总量百分比为2％的硫酸铝，共同研磨制成本实施例的防渗堵漏材料。本防渗堵漏材料各主要成分的重量百分比为无水硫铝酸钙(3CaO·3Al2O3·CaSO4)60％硅酸二钙(2CaO·SiO2)34％铁相(2CaO·Fe2O3-6CaO·2Al2O3·Fe2O3)4％硫酸铝2％。本实施例的材料，其物理性能见表2表2物理性能 注抗渗试验过程采用初始水压1MPa，1h后调至1.5MPa，2h后调至2MPa，恒压48h。2.实施例2取按常规方法煅烧成的硫铝酸钙熟料，加入占总量百分比为5％的硫酸铝，共同研磨制成本实施例的防渗堵漏材料。本防渗堵漏材料各主要成分的重量百分比为无水硫铝酸钙(3CaO·Al2O3·CaSO4)70％硅酸二钙(2CaO·SiO2)15％铁相(2CaO·Fe2O3-6CaO·2Al2O3·Fe2O3)10％硫酸铝5％。本实施例的材料，其物理性能见表3表3物理性能 注抗渗试验过程采用初始水压1MPa，1h后调至1.5MPa，2h后调至2MPa，恒压48h。3.实施例3取按常规方法煅烧成的硫铝酸钙熟料，加入占总量百分比为3％的硫酸铝，共同研磨制成本实施例的防渗堵漏材料。本防渗堵漏材料各主要成分的重量百分比为无水硫铝酸钙(3CaO·Al2O3·CaSO4)75％硅酸二钙(2CaO·SiO2)15％铁相(2CaO·Fe2O3-6CaO·2Al2O3·Fe2O3)7％硫酸铝3％。本实施例的材料，其物理性能见表4表4物理性能 注抗渗试验过程采用初始水压1MPa，1h后调至1.5MPa，2h后调至2MPa，恒压48h。4.实施例4取按常规方法煅烧成的含钡硫铝酸盐熟料，加入占总量百分比为3％的硫酸铝，共同研磨制成本实施例的防渗堵漏材料。本防渗堵漏材料各主要成分的重量百分比为含钡硫铝酸钙(3-X)CaO·XBaO·3Al2O3·CaSO4(X＝0.25～3)61％硅酸二钙 29％铁铝酸钙 7％硫酸铝3％。本实施例的材料，其物理性能见表5表5物理性能 注抗渗试验过程采用初始水压1MPa，1h后调至1.5MPa，2h后调至2MPa，恒压48h。5.实施例5取按常规方法煅烧成的硫铝酸钙熟料，加入占总量百分比为10％的硫酸铝，共同研磨制成本实施例的防渗堵漏材料。本防渗堵漏材料各主要成分的重量百分比为无水硫铝酸钙(3CaO·Al2O3·CaSO4)55％硅酸二钙(2CaO·SiO2)27％铁相(2CaO·Fe2O3-6CaO·2Al2O3·Fe2O3)8％硫酸铝10％。本实施例的材料，其物理性能见表6表6物理性能 注抗渗试验过程采用初始水压1MPa，1h后调至1.5MPa，2h后调至2MPa，恒压48h。权利要求1.一种水泥基防渗堵漏材料，其特征在于是由常规方法煅烧成的硫铝酸盐熟料，加入硫酸铝共同研磨制成的胶凝材料。2.根据权利要求1所述的水泥基防渗堵漏材料，其特征在于所述的硫酸铝占防渗堵漏材料的重量百分比为1-5％。3.根据权利要求1所述的水泥基防渗堵漏材料，其特征在于所述防渗堵漏材料各主要成分的重量百分比为无水硫铝酸钙3CaO·3Al2O本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：程新，叶正茂，常钧，芦令超，黄世峰，张德成，徐荣华，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：