一种抗腐蚀复合水泥及其生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种抗腐蚀复合水泥及其生产工艺，属于建筑材料技术领域。该复合水泥按照重量份计包括：硅酸盐水泥熟料100份、粗骨料150

【技术实现步骤摘要】
一种抗腐蚀复合水泥及其生产工艺


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体地，涉及一种抗腐蚀复合水泥及其生产工艺。

技术介绍

[0002]水泥是一种粉状水硬性无机胶凝材料，加水搅拌后成浆体，能在空气和水条件下硬化，并把砂、石等材料牢固地胶结在一起。长期以来，水泥作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。随着建筑、建造业的蓬勃发展，水泥作为一种最基本的建筑原材料，具有不同功能或多种功能的水泥被研制出来，随着水泥用途变化，新型水泥仍有巨大的市场需求。
[0003]常规水泥本身具有较好的耐腐蚀性，但在腐蚀环境下，许多通用水泥配制而成混凝土的工程寿命远远达不到设计使用年限；造成水泥腐蚀的主要原因水泥中含有氢氧化钙和硫铝酸钙两种水化产物，其中，氢氧化钙结构疏松，易在酸性条件下分解和溶解，且和硫酸盐反应膨胀，硫铝酸钙分高硫型和低硫型，在不同温度湿度条件下会相互转化，会与外界硫酸盐反应发生膨胀，此外，水泥制品的内部不密实，有孔隙存在，使得外界腐蚀介质易渗入水泥中发生腐蚀；现有技术主要是向水泥浆中掺加一定量的高分子乳液，如丙烯酸乳液、氯丁胶乳液等，通过外加凝胶材料提高水泥制品的致密度，达到抗腐蚀作用，但是，外加凝胶与水化凝胶结合性欠佳，一般抗腐蚀效果提升一般，且在使用过程中需要预混乳液，施工更加复杂。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中提到的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种抗腐蚀复合水泥及其生产工艺。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：r/>[0006]一种抗腐蚀复合水泥，按照重量份计包括：硅酸盐水泥熟料100份、粗骨料150
‑
175份、细骨料120
‑
140份、促密实抗蚀剂18
‑
25份和减水剂4.6
‑
5.2份；
[0007]所述促密实抗蚀剂由以下方法制备：
[0008]步骤A1：将煤矸石粉、粉煤灰、硅灰石粉和海泡石粉混合，加入尿素溶液搅拌成混合料，对混合料压坯后烘干，之后置于烧结炉中，升温至1150
‑
1220℃烧结3
‑
3.5h，开炉冷却至900℃排出至氯化钠溶液中淬冷，再对水淬渣烘干、粉碎，制成多孔微粒；
[0009]进一步地，混合料中煤矸石粉、粉煤灰、硅灰石粉、海泡石粉和尿素的用量质量比为1：0.32
‑
0.38：0.1
‑
0.15：0.08
‑
0.12：0.01，煤矸石和粉煤灰为水泥厂的固废物，将其作为载体的主要填充物应用到水泥中，硅灰石呈放射型纤维状，将其作为初生支撑结构，保留原始孔隙结构，有利于煅烧过程中排气成孔，海泡石吸水后软化，有利于压坯成型，且赋予载粒一定的吸水特性，有利于在多孔微粒近层充分水化，尿素受热分解为气体，对原始孔隙进行扩孔，有利于形成多孔结构。
[0010]进一步地，混合料的含水量为34
‑
38％，该状态下易于压坯定型，且有利于快速烘
干。
[0011]进一步地，多孔微粒的细度为20
‑
40目，该粉碎粒径下比表面积高，且有利于在水泥基体中分散。
[0012]进一步地，多孔微粒和乙醇溶液的固液比为1：15
‑
18，多孔微粒和硅烷偶联剂KH570的用量比为100g：5.2
‑
6.5mL，乙醇溶液的浓度为10
‑
15％，该浓度下有利于在多孔微粒表面形成活性羟基，同时有利于硅烷偶联剂KH570水解。
[0013]步骤A3：将偶联微粒和二乙醇胺混合，再加入去离子水超声分散，之后加入二烯丙基二甲基氯化铵和丙烯酸甲酯高速搅拌混合，升温至85
‑
95℃，缓慢加入过硫酸铵，加入后继续保温反应，控制整体加入反应时间为1.8
‑
2.3h，调节反应液的pH至中性，过滤出滤饼干燥，制成促密实抗蚀剂；
[0014]进一步地，偶联微粒、二乙醇胺、二烯丙基二甲基氯化铵、丙烯酸甲酯和过硫酸铵的用量比为100g：25
‑
35mmol：8
‑
14mmol：0.1
‑
0.13mol：0.16
‑
0.19g，过硫酸铵为引发剂，偶联微粒与其他原料引发聚合，表层聚合层具有良好亲水性和促进水化作用，有利于水泥形成致密结构，减轻外界腐蚀介质与水泥中的硫铝酸钙和氢氧化钙反应，从而造成水泥腐蚀。
[0015]进一步地，粗骨料为粒径为3
‑
8mm的连续级配碎石。
[0016]进一步地，细骨料为50目的石英砂。
[0017]进一步地，减水剂为聚羧酸类减水剂。
[0018]一种抗腐蚀复合水泥的生产工艺为：将硅酸盐水泥熟料和促密实抗蚀剂预混，再加入粗骨料、细骨料和减水剂混合，制成抗腐蚀复合水泥。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]本专利技术在水泥中复配一种促密实抗蚀剂，以水泥厂固废物作为填充物，利用硅灰石的放射型纤维状结构获得原始孔隙，利用海泡石的吸水软化特性获得吸水特性，通过尿素为主造孔剂，对原始孔隙进行扩孔，制得多孔结构的微粒，有利于负载功能性材料；之后将多孔微粒利用KH570修饰接枝上含双键的功能基团，赋予多孔微粒表面改性活性，之后与二乙醇胺、二烯丙基二甲基氯化铵和丙烯酸甲酯在引发下聚合，形成以多孔微粒为基体，表面为共聚层的核层复合结构，其为硬质微粒，对水泥基体的力学性能影响小，表层的共聚层具有良好的亲水性，引入的二乙醇胺具有优异的促进水化作用形成硅酸钙凝胶，有利于水泥形成致密结构，减轻外界腐蚀介质与水泥中的硫铝酸钙和氢氧化钙反应，从而具有良好的抗腐蚀性能。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]实施例1
[0023]本实施例制备促密实抗蚀剂，具体实施过程如下：
[0024]a1、取煤矸石粉、粉煤灰、硅灰石粉和海泡石粉投加到混粉机中混合20min，取尿素溶于水制成溶液，加入混合粉料中以180rpm搅拌10min制成混合料，控制混合料的含水量为
34％，其中，煤矸石粉、粉煤灰、硅灰石粉、海泡石粉和尿素的用量质量比为1：0.38：0.1：0.08：0.01，再将混合料以3MPa压坯，置于80℃烘干5h，之后投加到烧结炉中，1220℃烧结3h，开炉冷却至坯料温度为900℃排出至8％的氯化钠溶液中淬冷，再对水淬渣烘干至恒重，再用刀片式粉碎机高速粉碎，筛分20
‑
40目微粉，制成多孔微粒。
[0025]s2、取多孔微粒和浓度为10％的乙醇溶液按照固液比为1：15混合，用氢氧化钠调节pH值为9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗腐蚀复合水泥，其特征在于，按照重量份计包括：硅酸盐水泥熟料100份、粗骨料150
‑
175份、细骨料120
‑
140份、促密实抗蚀剂18
‑
25份和减水剂4.6
‑
5.2份；所述促密实抗蚀剂由以下方法制备：步骤A1：将煤矸石粉、粉煤灰、硅灰石粉和海泡石粉混合，加入尿素溶液搅拌成混合料，对混合料压坯后烘干，之后置于烧结炉中，升温至1150
‑
1220℃烧结3
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3.5h，开炉冷却至900℃排出至氯化钠溶液中淬冷，再对水淬渣烘干、粉碎，制成多孔微粒；步骤A2：将多孔微粒和乙醇溶液混合，调节pH值为8.5
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9.0，搅拌浸泡12
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15h，之后加入硅烷偶联剂KH570继续搅拌2
‑
3h，过滤出滤饼干燥，制成偶联微粒；步骤A3：将偶联微粒和二乙醇胺混合，再加入去离子水超声分散，之后加入二烯丙基二甲基氯化铵和丙烯酸甲酯高速搅拌混合，升温至85
‑
95℃，缓慢加入过硫酸铵，加入后继续保温反应，控制整体加入反应时间为1.8
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2.3h，调节反应液的pH至中性，过滤出滤饼干燥，制成促密实抗蚀剂。2.根据权利要求1所述的一种抗腐蚀复合水泥，其特征在于，混合料中煤矸石粉、粉煤灰、硅灰石粉、海泡石粉和尿素的用量质量比为1：0.32
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0.38...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛月强，黄建国，屠金昌，
申请(专利权)人：浙江新都水泥有限公司，
类型：发明
国别省市：