专利名称：水泥基材料用纳米改性剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种水泥基材料用纳米改性剂的制备方法。
技术背景混凝土的各项性能和其内部的孔隙结构有十分密切的关系。目前，已经有 采用各种超细颗粒填充混凝土内部孔隙，从而提高混凝土力学性能和耐久性能的方法，如硅灰、纳米CaC03、纳米Si02等。然而硅灰的颗粒较大，填充效果 一般；而纳米Si02价格昂贵，不利于其在混凝土工程的广泛使用。纳米CaC03 由于在生产过程中掺入大量的树脂、脂肪酸等分散剂，不利于其在混凝土等无 机材料基体中的粘结和有效填充，所以应用效果也不佳。 发明內容本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种水泥基材料用纳米改 性剂的制备方法。本发明的水泥基材料用纳米改性剂的制备方法，包括以下步骤(1) 采用碳化反应器生成纳米碳酸钙乳液，经脱水处理后形成含水率为 40% 60%的纳米碳酸|丐浆体；(2) 将矿粉与纳米碳酸钙浆体按重量比2~4混合，经过干燥，混磨1 2h， 得到在水泥基材料中应用的纳米改性剂。本发明中，所述的矿粉为S95级以上的矿粉。 与现有技术相比，本发明的有益效果是本发明制备工艺简单，制得的水泥基材料用纳米改性剂中不含包裹剂，将 该纳米改性剂掺入水泥基材料中使用，可有效避免其对水泥基材料的分散性和 力学性能的不利影响，由于纳米碳酸钙浆体和活性矿粉的复合叠加作用，解决 了纳米碳酸钙浆体含水率高和掺入纳米碳酸钙后水泥基材料后期强度增长缓慢 的问题，并进一步增强纳米碳酸钙的晶核和填充效果，同时达到低成本化，从 而实现在混凝土中大量应用纳米材料、有效改善混凝土力学性能和耐久性能的 效果。该纳米改性剂既可以单独在水泥基材料中使用，也可以作为水泥基材料 中其他矿物外加剂的改性材料。
具体实施方式
以下通过实例进一步对本发明进行描述。实施例1(1) 采用碳化反应器生成纳米碳酸钙乳液，经脱水处理后形成含水率为40% 的纳米碳酸钙浆体；(2) 按重量将纳米碳酸钙浆体2份与8份矿粉混合，经过干燥，混磨1.5h，得到便于在水泥基材料中应用的纳米改性剂。在水泥基材料中掺入5%和10%本例制得的纳米改性剂后，与不掺矿物外加 剂的基准试件相比，水泥基材料的1天抗压强度分别提高5.5%和5%， 28天抗 压强度分别提高2.8%和7.5%。实施例2(1) 采用碳化反应器生成纳米碳酸钙乳液，经脱水处理后形成含水率为60% 的纳米碳酸钙浆体；(2) 按重量将纳米碳酸钙浆体2.5份与6份矿粉混合，经过干燥，混磨2h，得到便于在水泥基材料中应用的纳米改性剂。当在水泥基材料中掺入10%本例制得的纳米改性剂后，与单掺10%矿粉的 试件相比，水泥基材料的1天抗压强度提高20%， 28天抗压强度基本相同。本发明所述的方法，采用纳米碳酸钙浆体，通过与矿粉干燥混磨制造纳米 改性剂，激发水泥基材料的早期强度，同时充分利用矿粉的后期活性，取得复 合叠加效果，可直接应用于水泥基材料用矿物外加剂的改性或直接应用于水泥 基材料。首先降低了包裹剂对纳米碳酸钙在水泥基材料中分散效果的影响；其 次，由于纳米碳酸钙早期的晶核作用和对水泥水化的促进作用，可以显著改善 单掺矿物外加剂对混凝土早期强度下降的弱点；最后由于矿粉后期的水化和纳 米碳酸钙掺入后由于提高钙离子浓度对矿粉水化的促进作用，可以保持后期的 抗压强度，改变由于单掺纳米碳酸钙不利于混凝土后期强度发展的缺点。所以 纳米碳酸钙改性剂直接应用于混凝土中或应用于矿物掺合料的改性，可以进一 步提高混凝土的力学性能和耐久性能，也可有利于复合矿物外加剂对混凝土中 力学性能和耐久性能的提高幅度。以上列举的仅是本发明的具体实施例子。显然，本发明不限于以上实施例 子，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改 变，均应认为是本发明的保护范围。
权利要求
1、水泥基材料用纳米改性剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)采用碳化反应器生成纳米碳酸钙乳液，经脱水处理后形成含水率为40％～60％的纳米碳酸钙浆体；(2)将矿粉与纳米碳酸钙浆体按重量比2～4混合，经过干燥，混磨1～2h，得到在水泥基材料中应用的纳米改性剂。
2、 根据权利要求l所述的水泥基材料用纳米改性剂的制备方法，其特征在 于所述的矿粉为S95级以上的矿粉。
全文摘要
本发明公开了水泥基材料用纳米改性剂的制备方法，包括以下步骤首先采用碳化反应器生成纳米碳酸钙乳液，经脱水处理后形成含水率为40％～60％的纳米碳酸钙浆体；然后将矿粉与纳米碳酸钙浆体按重量比2～4混合，经过干燥，混磨1～2h。本发明制备工艺简单，制得的水泥基材料用纳米改性剂中不含包裹剂，将该纳米改性剂掺入水泥基材料中使用，可有效避免其对水泥基材料的分散性和力学性能的不利影响，由于纳米碳酸钙浆体和活性矿粉的复合叠加作用，解决了纳米碳酸钙浆体含水率高和掺入纳米碳酸钙后水泥基材料后期强度增长缓慢的问题，并进一步增强纳米碳酸钙的晶核和填充效果，提高混凝土力学性能和耐久性能。
文档编号C04B14/28GK101234862SQ20081005954
公开日2008年8月6日 申请日期2008年1月31日 优先权日2008年1月31日
发明者丁小富, 涛 孟, 程占莲, 詹树林, 钱匡亮, 钱晓倩 申请人:浙江大学