CN109160759A - 一种硅粉悬浮液的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种硅粉悬浮液的制备方法，包括以下步骤：首先，称量1份的水溶性悬浮剂放在干燥器中待用，称量76份自来水倒入干燥清洁的砂浆搅拌机的搅拌锅中；其次，开启砂浆搅拌机，等待搅拌10s后，将1份水溶性悬浮剂缓慢倒入搅拌锅中，将转速增加至12r/min，继续搅拌40～60min；再次，称量23份粉末状硅粉，均分若干次将硅粉加入到搅拌锅内，硅粉完全加入搅拌锅后，保持砂浆搅拌机的转速为10r/min，继续搅拌10min；最后，将砂浆搅拌机的转速增加至25r/min，连续搅拌30min，即形成硅粉悬浮液。本发明所述制备方法的有益效果是：成分简单，大幅降低配制成本。

Description

一种硅粉悬浮液的制备方法
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种硅粉悬浮液的制备方法。
背景技术
硅粉作为混凝土的增强材料在高强混凝土中应用较为广泛，它不仅可以提高混凝土的强度性能，还可以提高混凝土的耐久性能，但是由于颗粒细、密度低、多为片状形态等原因，在混凝土拌合楼添加称量环节比较困难。
例如，申请号为200910059058.2的中国发明专利申请，公开了一种高强度硅粉混凝土及其施工工法，以原材料的优先选择、配合比的优化设计为立足点，通过采取选择中热或低热水泥、以粉煤灰、硅粉等活性矿物料双掺取代部分水泥、掺力日复合型高效减水剂、掺加纤维等手段，尽可能减少水泥用量，降低混凝土绝热温升，极大的克服了硅粉混凝土自身存在的弊端，改善了混凝土的早期抗裂性能，充分发挥硅粉的填隙效应、火山灰反应性质。
又例如，申请号为201711281504.5的中国发明专利申请，公开了一种有机硅聚合物复合乳液及其制备方法，包括如下按重量份数计的组分：乙烯醋酸乙烯酯5-500份、有机硅90-110份、催化剂1-5份；所述的有机硅为苯乙基甲基聚硅氧烷、苯乙基甲基含氢聚硅氧烷、取代苯乙基甲基聚硅氧烷或取代苯乙基甲基含氢聚硅氧烷中的一种或几种。
目前中国国内采用的方式是按照袋数倒在拌合机料斗中、运输皮机皮带上或者按照每盘混凝土的拌和方量称好装袋投入到拌和机内，但无论采用哪种方法都是人工添加，存在着劳动强度大、污染环境、称量误差大，造成混凝土性能不稳定等。配制成分复杂，制作成本高。
发明内容
针对现有技术存在的缺点，本发明提供了一种硅粉悬浮液的制备方法。
本发明的技术方案是：一种硅粉悬浮液的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、制备水溶性悬浮剂水溶性悬浮剂的组份及重量份为：玉米淀粉90份、硫酸亚铁2份、双氧水4份、氢氧化钠66～68份、硼砂1份、硫酸90份、脲醛树脂6～16份、水180份、糖1份、黄酒2份，经混合、搅拌制得水溶性悬浮剂；
步骤2、称量1份的水溶性悬浮剂放在干燥器中待用；
步骤3、称量76份水倒入砂浆搅拌机的搅拌锅中；
步骤4、开启砂浆搅拌机，设置砂浆搅拌机转速为：8r/min；
步骤5、在步骤4的基础上，开动砂浆搅拌机搅拌10s后，将步骤1中的1份水溶性悬浮剂在1min内分若干次倒入搅拌锅中，将转速增加至12r/min，继续搅拌40～60min，水溶性悬浮剂溶解成为粘性液体，水溶性悬浮剂浓度为5‰；
步骤6、制备硅粉
步骤6.1、准备含氟离子溶液和硅的卤化物为原料，氟离子浓度为0.3mol/L～0.6mol/L，硅的卤化物为氟化硅、氯化硅、溴化硅、碘化硅中的任一种或任意组合；
步骤6.2、将硅的卤化物加入到含氟离子溶液中，每升含氟离子溶液中对应的硅的卤化物加入量为240g～500g，待二氧化硅沉淀后得到含有二氧化硅沉淀的悬浮液；
步骤6.3、过滤含有二氧化硅沉淀的悬浮液，得到二氧化硅沉淀，洗涤二氧化硅沉淀，得到二氧化硅滤饼；
步骤6.4、干燥步骤6.3所得的二氧化硅滤饼，制得二氧化硅粉；
步骤7、称量步骤6制得的23份二氧化硅粉，将砂浆搅拌机的转速降低至10r/min，均分为N次将二氧化硅粉加入到搅拌锅内，每次加入二氧化硅粉质量为：23份硅粉质量/N，相邻两次加入二氧化硅粉的时间控制在1min～2min，其中N小于等于23；
步骤8、在步骤7的基础上，将二氧化硅粉完全加入搅拌锅后，保持砂浆搅拌机的转速为10r/min，继续搅拌10min；
步骤9、在步骤9的基础上，将砂浆搅拌机的转速增加至25r/min，连续搅拌30min，形成硅粉悬浮液。
进一步地，水溶性悬浮剂的PH值为6.5～8.0，粘度≥1000mpa.s。
进一步地，在步骤3中，在水中加入相当于水体积0.5～1％的表面活性剂聚丙烯酰胺和相当于水质量0.2～0.5％的冰醋酸。
进一步地，在步骤6.2中，将所述硅的卤化物加入到所述含氟离子溶液中的反应温度为25℃～55℃。
进一步地，在步骤7中，二氧化硅粉成分中，SiO2含量≥85％，含水率≤3％。
进一步地，步骤7中的二氧化硅粉火山灰活性指数≥85％。
进一步地，在步骤9中，制备硅粉悬浮液的温度为20℃±2℃、湿度≥50％。
本发明所述制备方法的有益效果是：
1、在现有技术中，制备混凝土的由多达十几种成分组成，常见的有粉煤灰、二氧化硅粉、聚丙烯纤维、沸石粉、木质素磺酸钙粉、丙烯酸乳液、硫酸、磷酸丙二胺、聚砜树脂、丙烯酸酯橡胶、丙二醇醚、二甲氨基吡啶等，其中很多成分价格昂贵，增加混凝土的配制成本高，制备工艺复杂，采用本发明所述制备方法，能够降低混凝土的配制成本高达80％以上，大大简化制备工艺。
2、采用本发明所述制备方法，只需要2种成分，即硅粉和水溶性悬浮剂，水溶性悬浮剂采用市场上价格低廉、来源广泛的玉米淀粉为原料，硅粉悬浮液在放置5～7天内不会发生沉淀现象，其效果显著优于现有技术，拌合楼在添加硅粉的时候可以像称量水一样使用，不但使用方便、计量准确，还能够降低人员的劳动强度、保护环境，并且能使硅粉颗粒分散更加均匀，比现有技术更有效的发挥出硅粉的性能，硅粉成分简单，大幅降低配制成本。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。
本发明所述制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、制备水溶性悬浮剂水溶性悬浮剂的组份及重量份为：玉米淀粉90份、硫酸亚铁2份、双氧水4份、氢氧化钠66～68份、硼砂1份、硫酸90份、脲醛树脂6～16份、水180份、糖1份、黄酒2份，经混合、搅拌制得水溶性悬浮剂；
步骤2、称量1份的水溶性悬浮剂放在干燥器中待用；
步骤3、称量76份水倒入砂浆搅拌机的搅拌锅中；
步骤4、开启砂浆搅拌机，设置砂浆搅拌机转速为：8r/min；
步骤5、在步骤4的基础上，开动砂浆搅拌机搅拌10s后，将步骤1中的1份水溶性悬浮剂在1min内分若干次倒入搅拌锅中，将转速增加至12r/min，继续搅拌40～60min，水溶性悬浮剂溶解成为粘性液体，水溶性悬浮剂浓度为5‰；
步骤6、制备硅粉
步骤6.1、准备含氟离子溶液和硅的卤化物为原料，氟离子浓度为0.3mol/L～0.6mol/L，硅的卤化物为氟化硅、氯化硅、溴化硅、碘化硅中的任一种或任意组合；
步骤6.2、将硅的卤化物加入到含氟离子溶液中，每升含氟离子溶液中对应的硅的卤化物加入量为240g～500g，待二氧化硅沉淀后得到含有二氧化硅沉淀的悬浮液；
步骤6.3、过滤含有二氧化硅沉淀的悬浮液，得到二氧化硅沉淀，洗涤二氧化硅沉淀，得到二氧化硅滤饼；
步骤6.4、干燥步骤6.3所得的二氧化硅滤饼，制得二氧化硅粉；
步骤7、称量步骤6制得的23份二氧化硅粉，将砂浆搅拌机的转速降低至10r/min，均分为N次将二氧化硅粉加入到搅拌锅内，每次加入二氧化硅粉质量为：23份硅粉质量/N，相邻两次加入二氧化硅粉的时间控制在1min～2min，其中N小于等于23；
步骤8、在步骤7的基础上，将二氧化硅粉完全加入搅拌锅后，保持砂浆搅拌机的转速为10r/min，继续搅拌10min；
步骤9、在步骤9的基础上，将砂浆搅拌机的转速增加至25r/min，连续搅拌30min，形成硅粉悬浮液。
进一步地，水溶性悬浮剂的PH值为6.5～8.0，粘度≥1000mpa.s。
进一步地，在步骤3中，在水中加入相当于水体积0.5～1％的表面活性剂聚丙烯酰胺和相当于水质量0.2～0.5％的冰醋酸。
进一步地，在步骤6.2中，将所述硅的卤化物加入到所述含氟离子溶液中的反应温度为25℃～55℃。
进一步地，在步骤7中，二氧化硅粉成分中，SiO2含量≥85％，含水率≤3％。
进一步地，步骤7中的二氧化硅粉火山灰活性指数≥85％。
进一步地，在步骤9中，制备硅粉悬浮液的温度为20℃±2℃、湿度≥50％。
本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种硅粉悬浮液的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、制备水溶性悬浮剂水溶性悬浮剂的组份及重量份为：玉米淀粉90份、硫酸亚铁2份、双氧水4份、氢氧化钠66～68份、硼砂1份、硫酸90份、脲醛树脂6～16份、水180份、糖1份、黄酒2份，经混合、搅拌制得水溶性悬浮剂；
步骤2、称量1份的水溶性悬浮剂放在干燥器中待用；
步骤3、称量76份水倒入砂浆搅拌机的搅拌锅中；
步骤4、开启砂浆搅拌机，设置砂浆搅拌机转速为：8r/min；
步骤5、在步骤4的基础上，开动砂浆搅拌机搅拌10s后，将步骤1中的1份水溶性悬浮剂在1min内分若干次倒入搅拌锅中，将转速增加至12r/min，继续搅拌40～60min，水溶性悬浮剂溶解成为粘性液体，水溶性悬浮剂浓度为5‰；
步骤6、制备二氧化硅粉
步骤6.1、准备含氟离子溶液和硅的卤化物为原料，氟离子浓度为0.3mol/L～0.6mol/L，硅的卤化物为氟化硅、氯化硅、溴化硅、碘化硅中的任一种或任意组合；
步骤6.2、将硅的卤化物加入到含氟离子溶液中，每升含氟离子溶液中对应的硅的卤化物加入量为240g～500g，待二氧化硅沉淀后得到含有二氧化硅沉淀的悬浮液；
步骤6.3、过滤含有二氧化硅沉淀的悬浮液，得到二氧化硅沉淀，洗涤二氧化硅沉淀，得到二氧化硅滤饼；
步骤6.4、干燥步骤6.3所得的二氧化硅滤饼，制得二氧化硅粉；
步骤7、称量步骤6制得的23份二氧化硅粉，将砂浆搅拌机的转速降低至10r/min，均分为N次将二氧化硅粉加入到搅拌锅内，每次加入二氧化硅粉质量为：23份二氧化硅粉质量/N，相邻两次加入二氧化硅粉的时间控制在1min～2min，其中N小于等于23；
步骤8、在步骤7的基础上，将二氧化硅粉完全加入搅拌锅后，保持砂浆搅拌机的转速为10r/min，继续搅拌10min；
步骤9、在步骤9的基础上，将砂浆搅拌机的转速增加至25r/min，连续搅拌30min，形成硅粉悬浮液。
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，水溶性悬浮剂的PH值为6.5～8.0，粘度≥1000mpa.s。
3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，在步骤3中，在水中加入相当于水体积0.5～1％的表面活性剂聚丙烯酰胺和相当于水质量0.2～0.5％的冰醋酸。
4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，在步骤6.2中，将所述硅的卤化物加入到所述含氟离子溶液中的反应温度为25℃～55℃。
5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，在步骤7中，二氧化硅粉的成分中，SiO2含量≥85％，含水率≤3％。
6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤7中的二氧化硅粉火山灰活性指数≥85％。
7.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，在步骤9中，制备硅粉悬浮液的温度为20℃±2℃、湿度≥50％。
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