一种粉状混凝土速凝剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种粉状混凝土速凝剂及其制备方法和应用，所述粉状混凝土速凝剂按照重量份包括硅酸钠、铝酸钠、硫酸铝、硅烷偶联剂、吸水膨胀橡胶和柠檬酸的组合；所述硅烷偶联剂可以在混凝土构件的无机材料和有机材料中形成可变形层，进而可以缓和所述混凝土构件干燥过程中产生的干缩现象以及因收缩产生的界面应力，有效增强了所述混凝土构件的韧性和断裂强度；同时添加有特定份数的吸水膨胀橡胶，所述吸水膨胀橡胶可以在混凝土构件发生渗水时堵塞微孔隙，防止混凝土构件的进一步渗水，提高了其阻水性能。了其阻水性能。

【技术实现步骤摘要】
一种粉状混凝土速凝剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于混凝土
，具体涉及一种粉状混凝土速凝剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]速凝剂是一种能显著缩短混凝土由浆体变为固体所需的时间的混凝土外加剂，在与混凝土混合几分钟内就可以使之失去流动性并硬化，使混凝土喷射到工作面上后很快就能凝结，减少回弹损失，防止喷射混凝土因为重力引起脱落，提高在潮湿或者含水岩层中使用的适应性能和混凝土早期强度，目前已经广泛应用于现代地下工程、矿山工程、堵漏和抢险等工程。
[0003]但是，由于速凝剂的使用导致混凝土的凝固过快，会导致混凝土流动性较低，进而在硬化前因混凝土沉降不足，硬化后沉降过大，容易在浇筑数小时后在钢筋上面、在墙与板、梁与柱交接处部分出现收缩裂缝，为了解决水泥易开裂的问题，一般采用增加一些有机物、纤维素来提高水泥的韧性。CN107709268A公开了一种喷浆混凝土速凝剂，其为包含斜铝矾和水合氢明矾石中的至少一种的固体或该固体的水性悬浮液或浆液，以及制备作为固体形式的喷浆混凝土速凝剂的方法；该固体喷浆混凝土速凝剂可再分散于水中，产生稳定的水性分散体或浆液。该固体和水性分散体的延长的保存期和降低的运输成本是主要优点。CN110482902A公开了一种基于有机硅的混凝土快速凝固添加剂，包含水解液和固化剂两组分，所述水解液由异丙醇、水和少量盐酸组成，固化剂为四甲氧基硅烷。使用前两组分按一定比例混合均匀，然后直接喷洒于刚成型浇制的混凝土表面，混凝土凝固速度能够显著加快，该专利技术利用四乙氧基硅烷遇水快速水解为SiO2和乙醇，形成的二氧化硅能够加速水泥矿物的水化，促进早期钙矾石的生成；同时四乙氧基硅烷水解消耗水分以及乙醇和原先存在的异丙醇和水形成易挥发的共沸水合物，加快混凝土中水分的挥发；纳米二氧化硅能显著改善水泥石与骨料界面的粘结性能，使混凝土内部结构密实，孔隙率下降，大大提高路面混凝土的耐磨、抗裂性能。CN113105179A公开了一种抗裂防水混凝土及其制备方法。一种抗裂防水混凝土，其特征在于，包括如下重量份数的组分：水泥：250～300份；粉煤灰：120～150份；矿粉：40～45份；砂子：700～750份；细石：800～900份；水：150～200份；减水剂：2～5份；纳米氮化硅改性聚氨酯复合纤维40～50份；弹性颗粒：10～15份。通过采用上述配方制得的抗裂防水混凝土具有高抗裂性和防水的优点。
[0004]但是，使用上述现有技术中提供的混凝土速凝剂得到的混凝土构件的韧性以及防水性能较差，且常常由于凝结过程中的速度过快，导致混凝土流动性降低，进而会发生收缩干裂和空隙渗水等问题，严重影响使用所述混凝土构件的建筑的安全性。
[0005]因此，开发一种可增强混凝土构件韧性，提升其断裂强度，同时还具有防干裂效果以及抗渗效果的粉状混凝土速凝剂，是本领域目前急需解决的问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种粉状混凝土速凝剂及其制备方法和应用；所述粉状混凝土速凝剂包括特定份数的硅酸钠、铝酸钠、硫酸铝、硅烷偶联剂、吸水膨胀橡胶和柠檬酸的组合；所述粉状混凝土速凝剂可以增强混凝土结构件的韧性，提升其断裂强度，还可以有效提升混凝土构件的防干裂效果和抗渗效果。
[0007]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种粉状混凝土速凝剂，所述粉状混凝土速凝剂按照重量份包括如下组分：
[0009][0010]其中，所述硅酸钠可以为16重量份、17重量份、18重量份、19重量份、20重量份、21重量份、22重量份、23重量份或24重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
[0011]所述铝酸钠可以为16重量份、17重量份、18重量份、19重量份、20重量份、21重量份、22重量份、23重量份或24重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
[0012]所述硫酸铝可以为41重量份、42重量份、43重量份、44重量份、45重量份、46重量份、47重量份、48重量份或49重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
[0013]所述硅烷偶联剂可以为6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份、11重量份、12重量份、13重量份或14重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
[0014]所述吸水膨胀橡胶可以为1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份、3.5重量份、4重量份或4.5重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
[0015]所述柠檬酸可以为3.5重量份、4重量份、4.5重量份、5重量份、5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份或7.5重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
[0016]本专利技术提供的粉状混凝土速凝剂包括特定份数的硅酸钠、铝酸钠、硫酸铝、硅烷偶联剂、吸水膨胀橡胶和柠檬酸的组合；所述粉状混凝土速凝剂以硅酸钠、铝酸钠、硫酸铝和柠檬酸作为主要成分，在其中添加特定份数的硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂具有与无机材
料(水泥、金属等)结合的反应性基团以及与有机材料(橡胶、树脂等)结合的反应性基团，因此，在应用时可通过在水的作用下可以在所述混凝土构件中的无机材料和有机材料间形成可变形层，所述可变形层一方面可以缓和混凝土构件在凝结过程中产生的干缩现象，有效提升混凝土构件的防干裂效果，降低其干裂率；另一方面所述可变形层还可以缓解混凝土构件中的复合材料在水化、干燥过程中由于树脂和填料之间热收缩率的不同而产生的界面应力，进而可以有效增强混凝土结构件的韧性，提高其断裂强度；同时本专利技术提供的粉状混凝土速凝剂还添加有特定份数的吸水膨胀树脂，所述吸水膨胀树脂在混凝土构件发生渗水时，进而可以发生吸水膨胀堵塞微缝隙，实现防止渗水的作用，提高了所述混凝土构件的抗渗效果。
[0017]优选地，所述硅烷偶联剂包括乙氧基硅烷、甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三(β
‑
甲氧乙氧基)硅烷中的任意一种或至少两种的组合。
[0018]优选地，所述吸水膨胀橡胶的粒径为10～300μm，例如20μm、50μm、70μm、90μm、110μm、130μm、150μm、170μm、190μm、210μm、230μm、250μm、270μm或290μm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
[0019]作为本专利技术的优选技术方案，本专利技术选择的吸水膨胀橡胶的粒径为10～300μm，如果添加的吸水膨胀橡胶的粒径大于300μm，则会使其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粉状混凝土速凝剂，其特征在于，所述粉状混凝土速凝剂按照重量份包括如下组分：2.根据权利要求1所述的粉状混凝土速凝剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括乙氧基硅烷、甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三(β
‑
甲氧乙氧基)硅烷中的任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的粉状速凝剂，其特征在于，所述吸水膨胀橡胶的粒径为10～300μm。4.根据权利要求1～3任一项所述的粉状混凝土速凝剂，其特征在于，所述吸水膨胀橡胶通过将吸水改性剂和橡胶进行共挤得到。5.根据权利要求4所述的粉状混凝土速凝剂，其特征在于，所述吸水改性剂包括水溶性聚氨酯预聚体和/或丙烯酸钠树脂；优选地，所述橡胶包括天然橡胶和/或氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭强强，王鹏飞，成敬瑜，
申请(专利权)人：湖州中科绿色制造产业创新中心，
类型：发明
国别省市：