CN105439486A - 一种调控聚合物水泥复合胶凝材料凝结硬化过程的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种调控聚合物水泥复合胶凝材料凝结硬化过程的方法。具体为：在聚合物水泥复合胶凝材料中掺入一定掺量的能够调节其凝结硬化速度的组分，分别为水泥质量1%—10%的沸石粉或水泥质量0.1%—1.5%的纳米二氧化硅或水泥质量1%—10%的稻壳灰，调节凝结硬化速度的组分的最佳掺量视聚合物而定。调节凝结硬化速度的组分的掺入方法为在水泥加水搅拌前将其加入水泥中并搅拌均匀。本发明所述的调控聚合物水泥复合胶凝材料凝结硬化过程的方法，可以既经济又有效地促进聚合物水泥复合胶凝材料的凝结硬化，是一种高效又简洁的方法。

Description

一种调控聚合物水泥复合胶凝材料凝结硬化过程的方法

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种调控聚合物水泥复合胶凝材料凝结硬化过程的方法。

背景技术

自水泥这种胶凝材料问世以来，就以其原料丰富、价格低廉、抗压强度高、耐久性好、施工性能良好等众多优点，成为了建筑行业应用最为广泛的建筑材料之一。然而在实际应用中，水泥仍然存在诸多问题：脆性大，易开裂，抗拉、抗折强度低，抗腐蚀性差等，这使其越来越无法满足许多特殊场合的施工要求。

聚合物水泥复合胶凝材料是将聚合物加入到水泥中形成的复合胶凝材料，很好地解决了普通水泥所存在的问题。经聚合物改性后的水泥，和易性显著增强，成型后诸如抗渗、抗冻、抗腐蚀等耐久性能均有显著提升，并且弯折强度大大提高，而且其综合性能也得到显著提升，应用领域也不断拓宽，在混凝土修复、防水、保温等方面都有很好的表现。

虽然聚合物的加入改善了水泥的性能，但是却也有一个不容忽视的缺陷，即与普通水泥相比，聚合物水泥复合胶凝材料凝结硬化的时间显著延长，有相当数量的聚合物在物理或化学反应方面都会对水泥的凝结硬化过程产生影响，甚至影响到正常使用，这也是目前限制聚合物水泥复合胶凝材料在更广泛领域发挥潜能的一个瓶颈。

虽然目前有很多促凝剂可以加速水泥的凝结硬化过程，但由于价格较为昂贵，或者伴随有强度大幅度下降、干缩等副作用，大规模使用并不经济。所以，如何既经济又有效地促进聚合物水泥复合胶凝材料的凝结硬化，已成为目前聚合物水泥复合胶凝材料改性工作的当务之急。

发明内容

本发明的目的在于提供一种经济且高效的调控聚合物水泥复合胶凝材料凝结硬化过程的方法。

本发明提出的一种调控聚合物水泥复合胶凝材料凝结硬化过程的方法，具体步骤为：将能够调节凝结硬化速度的组分按一定的掺入方式加入聚合物水泥复合胶凝材料中，所述调节凝结硬化速度的组分为沸石粉、纳米二氧化硅或稻壳灰中任一种，相应掺量分别为：以水泥质量为基准的质量百分含量计，沸石粉占1%—10%，纳米二氧化硅占0.1%—1.5%，稻壳灰占1%—10%。

本发明中，聚合物水泥复合胶凝材料凝结硬化过程所述的一定的掺入方式具体为：

（1）按重量比称取水泥、聚合物、沸石粉/纳米二氧化硅/稻壳灰、以及水；

（2）将水泥与沸石粉、纳米二氧化硅或稻壳灰中任一种混合搅拌均匀，得到混合物Ａ；

（３）将聚合物与水混合均匀，得到混合物Ｂ；

（４）采用水泥净浆搅拌机搅拌，搅拌锅和搅拌叶片先用湿布擦过；将步骤（３）得到的混合物倒入Ｂ到搅拌锅内，然后在5s-10s内小心将步骤（２）得到的混合物Ａ加入到搅拌锅中，防止水和水泥溅出；拌和时，先把搅拌锅放在水泥净浆搅拌机的锅座上，升至搅拌位置，启动水泥净浆搅拌机，低速搅拌120s，停15s，同时将搅拌叶片和搅拌锅壁上的水泥浆刮入搅拌锅中间，接着高速搅拌120s，停机。

本发明在现有聚合物水泥复合胶凝材料中加入了沸石粉/纳米二氧化硅/稻壳灰来调节聚合物水泥复合胶凝材料的凝结硬化过程，加快了聚合物水泥复合胶凝材料的凝结硬化速度。而且在具体操作上，也是基于现有的水泥搅拌方式稍作改进，简洁高效。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明如何实现调控聚合物水泥复合胶凝材料的凝结硬化过程进行描述，但是应当了解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对发明权利要求的限制。

实施例1

三种加入了调节凝结硬化速度的组分的丁苯共聚物水泥复合胶凝材料的配料组成和质量份数如表1所示。

按照发明内容中所述的步骤配料、搅拌之后，根据国标GB/T1346-2011来测量其初凝时间和终凝时间；另外将部分搅拌好的浆体装入20mm×20mm×20mm的模具中，在温度为20℃、相对湿度为90±5%养护条件下，养护24h后拆模，拆模后继续在温度为20℃、相对湿度为90±5%养护条件下养护，并在相应龄期时测得其抗压强度，每次抗压强度为6个试样的平均值。本实施例的测试性能如表2所示。

实施例2

三种加入了调节凝结硬化速度的组分的丁苯共聚物水泥复合胶凝材料的配料组成和质量份数如表1所示。本实施例的实验和性能测试过程与实施例1基本相同。其性能如表2所示。

实施例3

三种加入了调节凝结硬化速度的组分的苯丙共聚物水泥复合胶凝材料的配料组成和质量份数如表1所示。本实施例的实验和性能测试过程与实施例1基本相同。其性能如表2所示。

比较例1

一种丁苯共聚物水泥复合胶凝材料的配料组成和质量份数如表1所示。本比较例也是按照发明内容中所述的步骤配料、搅拌，只是不掺入调节凝结硬化速度的组分。性能测试过程与实施例1相同。其性能如表2所示。

比较例2

一种苯丙共聚物水泥复合胶凝材料的配料组成和质量份数如表1所示。本比较例也是按照发明内容中所述的步骤配料、搅拌，只是不掺入调节凝结硬化速度的组分。性能测试过程与实施例1相同。其性能如表2所示。

表1各实施例和比较例的物料组成及其质量份数

注：苯丙乳液固含量为57%，丁苯乳液固含量为51%。

表2各实施例和比较例的凝结时间和早期强度

实施例1与比较例1相比，沸石掺量为1%的一组初凝时间缩短0%，终凝时间缩短6.1%，24h强度增长13.6%，48h强度增长6.2%，72h强度增长2.9%；沸石掺量为5%的一组初凝时间缩短23.8%，终凝时间缩短22.4%，24h强度增长21.0%，48h强度增长29.7%，72h强度增长2.9%；沸石掺量为10%的一组初凝时间缩短71.4%，终凝时间缩短56.1%，24h强度增长21.0%，48h强度增长29.7%，72h强度增长30.4%。

实施例2与比较例1相比，纳米二氧化硅掺量为0.1%的一组初凝时间缩短4.8%，终凝时间缩短8.2%，24h强度增长23.2%，48h强度增长28.1%，72h强度增长16.4%；纳米二氧化硅掺量为1.0%的一组初凝时间缩短63.1%，终凝时间缩短29.6%，24h强度增长35.6%，48h强度增长35.7%，72h强度增长27.5%；纳米二氧化硅掺量为1.50%的一组初凝时间缩短76.2%，终凝时间缩短44.9%，24h强度增长35.6%，48h强度增长35.7%，72h强度增长27.5%。

实施例3与比较例2相比，稻壳灰掺量为1%的一组初凝时间缩短8.3%，终凝时间缩短4.6%，24h强度增长12.4%，48h强度增长3.8%，72h强度增长1.2%；稻壳灰掺量为6%的一组初凝时间缩短62.5%，终凝时间缩短39.4%，24h强度增长100.0%，48h强度增长12.3%，72h强度增长21.0%；稻壳灰掺量为10%的一组初凝时间缩短75.0%，终凝时间缩短59.6%，24h强度增长175.8%，48h强度增长39.6%，72h强度增长36.4%。

Claims (2)

1.一种调控聚合物水泥复合胶凝材料凝结硬化过程的方法，其特征在于具体步骤为：将能够调节凝结硬化速度的组分按一定的掺入方式加入聚合物水泥复合胶凝材料中，所述调节凝结硬化速度的组分为沸石粉、纳米二氧化硅或稻壳灰中任一种，相应掺量分别为：以水泥质量为基准的质量百分含量计，沸石粉占1%—10%，纳米二氧化硅占0.1%—1.5%，稻壳灰占1%—10%。

2.根据权利要求1所述的调控聚合物水泥复合胶凝材料凝结硬化过程的方法，其特征在于一定的掺入方式具体为：

（1）按重量比称取水泥、聚合物、沸石粉/纳米二氧化硅/稻壳灰、以及水；

（2）将水泥与沸石粉、纳米二氧化硅或稻壳灰中任一种混合搅拌均匀，得到混合物Ａ；

（３）将聚合物与水混合均匀，得到混合物Ｂ；

（４）采用水泥净浆搅拌机搅拌，搅拌锅和搅拌叶片先用湿布擦过；将步骤（３）得到的混合物倒入Ｂ到搅拌锅内，然后在5s-10s内小心将步骤（２）得到的混合物Ａ加入到搅拌锅中，防止水和水泥溅出；拌和时，先把搅拌锅放在水泥净浆搅拌机的锅座上，升至搅拌位置，启动水泥净浆搅拌机，低速搅拌120s，停15s，同时将搅拌叶片和搅拌锅壁上的水泥浆刮入搅拌锅中间，接着高速搅拌120s，停机。