膨润土抗渗抗盐蚀水泥混凝土添加剂的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水泥混凝土添加剂，尤其是涉及一种抗渗水泥添加剂。
【背景技术】
[0002]水泥是应用最广泛的水硬性胶凝材料，是混凝土的胶结材料，其硬化后留有大量的毛细孔通道和干缩、热胀微裂缝，这些微细通道和裂缝为渗漏和盐蚀提供了路径，创造了条件，导致水泥或混凝土制品或混凝土工程渗漏和盐蚀破坏，尤其是在大坝、隧道、涵洞、水渠、池、塔、堤堰、码头等工程中抗渗和抗盐蚀问题成为最大的工程技术难题。
[0003]当前解决水泥混凝土工程渗漏和盐蚀问题的技术方法可概括为四大类:一是设置一道或多道抗渗隔离层；二是加膨胀剂如硫酸钙生成硫铝酸钙等膨胀使其更致密；三是加大量的昂贵的高分子材料意图阻塞孔道和裂缝；四是采用特种水泥；或同时采用上述几类方法。这些方法在不同程度上导致了工程造价高，维修费用高。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种使用简便、制造成本低的水泥用抗渗水泥添加剂，将其应用于水泥或混凝土中，可以有效改善水泥及混凝土的抗渗抗盐蚀性能。
[0005]本发明解决其技术问题采用的技术方案是:
[0006]本发明抗渗水泥添加剂，由改性膨润土和膨润土调质剂混配制成，所述膨润土调质剂为活性二氧化硅粉和减水剂的混合物，各组分的质量比为，改性膨润土:活性二氧化硅:减水剂=100:3?30:0.3?3.5。
[0007]所述改性膨润土为蒙脱石矿物含量多80%的膨润土或改性膨润土。
[0008]所述改性膨润土为钙基、钠基、氢铝基、镁基、锂基、有机物改性膨润土及无机有机复合改性膨润土，优选无机物一有机物复合改性膨润土。
[0009]所述活性二氧化硅粉为硅工业废渣“硅灰”，或工业生产无定形Si02粉末(如白炭黑)，或天然Si02矿物如硅石、硅藻土等制成的80 μπι筛余< 12%的细粉。
[0010]所述减水剂为萘系减水剂、三聚氰胺系减水剂、改性木质素磺酸盐系减水剂、羧酸盐系减水剂或氨基磺酸盐系减水剂。
[0011]本发明抗渗水泥添加剂的制备方法:将所述各组分混合，磨细至80 μ m筛余〈12%的粉料，即成；或将各粉末组分混合均匀，即成。
[0012]用法:将所述抗渗抗盐蚀水泥混凝土添加剂在水泥粉磨时配入，或在水泥粉或熟料粉中配入均匀，或在拌制混凝土时配入，用于生产抗渗抗盐蚀水泥或混凝土 ；配入量为水泥重量的3-15%。
[0013]所述膨润土是一种特殊的无机硅铝酸盐矿物，在我国分布面广，储量大。研究表明，膨润土的主要矿物成分为蒙脱石，蒙脱石是一类具有层间结构的特殊的硅铝酸盐矿物，其结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2:1型晶体结构，有别于普通的粘土矿物，具有如下显著特性:(1)蒙脱石发达的层间结构使其具有良好的膨胀性、吸附性、离子交换性，可用阳离子及高分子物质嵌入其层间结构充分改性，并可配以适宜的物质(如活性硅粉、减水剂)调整膨润土在介质环境中的性能；(2)利用改性膨润土对水泥中的主要硅铝酸盐矿物有较好的相融吸附性，可不影响水泥强度；(3)有极佳的塑粘性和润滑性，遇水膨胀，其胶介质、膨胀容、膨润值优越，在水泥混凝土介质环境中经适宜的调质后，遇水可有效阻塞和填充毛细孔通道和微裂缝，却不会造成钙矾石和氧化镁之类膨胀剂所产生的危害性膨胀应力。
[0014]本发明的技术原理是:(1)利用膨润土或改性膨润土经调质剂活性Si02和高吸附性的减水剂分子协同作用，在水泥混凝土介质环境中，调质后表现的活性及层间吸附交换活性，改善对水泥水合矿物的相融性，一则可提高混凝土强度，二则可抑制和隔离盐蚀环境水份的盐蚀影响；(2)利用改性膨润土经调质后优异的胶介质、膨胀容、膨润值特性，及时阻塞毛细孔通道和微裂缝，并阻断和消除盐蚀条件，可解决混凝土工程的抗渗抗盐蚀问题；
(3)利用调质改性膨润土的胶质、胀缩和膨润特性可化解干湿交替、热胀和冻融循环对混凝土结构的破坏性影响；而做为水泥混凝土添加剂。
[0015]本发明的有益效果:(1)原料膨润土地质储量大，分布面宽，来源广，成本低；且潜在活性Si02来源广，减水剂供应量大，经济性好；(2)使用简单方便，可减轻抗渗抗蚀工程施工技术难度，并改善工程质量。
【具体实施方式】
[0016]以下结合实施例对本发明作进一步详细说明，但这些实施例不得用于解释对本发明保护范围的限制。
[0017]实施例1:
[0018]选用市售改性钠基膨润土粉(细度80 μπι筛余〈12%、蒙脱石含量92.5% )、结晶硅厂的烟筒灰“硅灰”和萘系减水剂粉末为原料，按改性钠基膨润土粉:硅灰:萘系减水剂=100: 5: 1.6质量比配料，混合均匀，制成抗渗水泥添加剂。
[0019]将此添加剂配入42.5级水泥中，均化，配入量相当于水泥重量的5%，用于水渠施工，经2年观察，未发现渗漏盐蚀迹象。
[0020]实施例2:
[0021]在膨润土提纯和改性过程中的悬浮液中，另添加入约占膨润土质量0.3%的聚羧盐减水剂，制得同时含减水剂的干基改性膨润土(蒙脱石含量91.3%),另选用硅石作潜在活性二氧化碳原料，按改性膨润土(膨润土 100+减水剂0.3) 100.3:硅石25的质量比配料，粉磨制成细度〈12%的细粉，即得抗渗水泥添加剂。
[0022]将此添加剂配入52.5级水泥中，均化，配入量相当于水泥重量的3%，用于海岸堤堰施工，经2年观察，未发现渗漏盐蚀迹象。
[0023]实施例3:
[0024]选用市售的有机物改性膨润土粉(细度80 μ m筛余〈12%蒙脱石含量91 % )和工业前产品硅粉(俗称白炭黑)及粉末状蜜胺减水剂，按有机物改性膨润土粉:硅粉:减水剂= 100: 10::0.8质量比配料，均化，制成抗渗水泥添加剂。
[0025]将此添加剂取代5%渣粉配入熟料粉中，勾兑成42.5级水泥，用于涵洞施工，经2年观察，未发现渗漏盐蚀迹象。
[0026]实施例4:
[0027]选用村民手选后晒干的块状膨润土为基料(检测蒙脱石含量91% )，选用氨基磺酸盐减水剂和硅藻土精矿为原料为调质剂，另选用市售的ZC-R1型膨润土复合改性剂作为膨润土改性剂，将块状膨润土、硅藻土、减水剂按质量比100: 30: 1.2配料，入磨机粉磨制粉，在粉磨过程中按ZC-R1型膨润土改性剂说明书要求，连续加入ZC-R1型膨润土改性剂，制成的细度80 μ m筛余〈12%的成品粉，即为抗渗水泥添加剂。
[0028]将此添加剂在拌制混凝土时配入拌制的混凝土中，配入量相当于水泥重量的6 %，用于污水池处理工程施工，经2年观察，未发现渗漏盐蚀迹象。
[0029]实施例5:
[0030]选用市售改性锂基一氨基改性膨润土粉(萦脱石含量89.7%、细度〈12% )、硅灰、粉末状改性木质素磺酸盐减水剂为原料，按质量比膨润土粉100:硅灰11.8:改性木质素减水剂3.2配料，均化，制成的成品粉，即抗渗水泥。
[0031]将此添加剂在拌制浴室用砂浆时配入，配入量相当于水泥重量的3%，用于污水池处理工程施工，经2年观察，未发现渗漏盐蚀迹象。
【主权项】
1.一种抗渗水泥添加剂，其特征在于，由改性膨润土和膨润土调质剂复配制成；所述膨润土调质剂为活性二氧化硅粉和减水剂的混合物，各组分的质量比为，改性膨润土:活性二氧化硅粉:减水剂=100: 3?30: 3?3.5。所述改性膨润土为蒙脱石矿物含量^ 80%的改性膨润土，所述改性膨润土为钙基、钠基、氢铝基、镁基、锂基或有机物改性膨润土，或无机物一有机物复合改性膨润土。2.根据权利要求1所述的抗渗水泥添加剂，其特征在于:所述活性二氧化硅粉为硅工业废渣“硅灰”、工业产品无定形Si02粉末，或天然Si02矿物制成的80 μπι筛余< 12%的细粉。3.根据权利要求1所述的抗渗水泥添加剂，其特征在于:所述工业生产无定形Si02粉末为白炭黑。4.根据权利要求1所述的抗渗水泥添加剂，其特征在于:所述天然Si02矿物为硅石或娃藻土。5.根据权利要求1所述的抗渗水泥添加剂，其特征在于:所述减水剂为:萘系减水剂、三聚氰胺系减水剂、聚羧酸盐系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂或改性木质素磺酸盐系减水剂。
【专利摘要】一种抗渗水泥添加剂，由改性膨润土和调质剂混配制成；调质剂为活性二氧化硅粉和减水剂的混合物；各组分的质量比为，改性膨润土∶活性二氧化硅粉∶减水剂＝100∶3～30∶0.3～3.5。该抗渗水泥添加剂用于配制水泥与混凝土。本发明使用的原料膨润土地质储量大，分布面宽，来源广，成本低，经济性好；使用方法简单方便。
【IPC分类】C04B14/10, C04B24/12, C04B103/65, C04B24/16, C04B24/24
【公开号】CN105271891
【申请号】CN201510821856
【发明人】王晓伟
【申请人】王晓伟
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月24日