专利名称：锂基膨润土作为水泥制品添加剂的方法
技术领域：
本发明涉及一种锂基膨润土作为水泥制品添加剂的方法，以及在建筑材料水泥制品方面的应用。
背景技术：
在当今的各项基础建设中，包括楼房、桥梁、道路、堤坝等，使用了品种繁多的建筑材料，其中无机胶凝材料一直是其中最关键的材料之一。在无机胶凝材料中，具有水硬性特点的水泥也一直是将各种粉状、粒状、块状以及纤维状物料胶结成坚固整体的核心材料。尽管由于水泥制作过程中产生的高能耗和环境污染，已经使人们对开发其他低能耗无机胶凝材料十分关注，但由于水泥制品的高强度、高耐水性、耐候性等，仍然是当今建筑行业中的基础材料，不仅需求量大，其品质是影响工程质量的关键因素之一。如何充分发挥水泥中各种活性组分效能，使其水化反应充分，获得性能优异的水泥制品，或在保证制品强度条件 下，显著减少水泥用量，将对改善现有水泥的应用，降低材料成本具有重要的实际意义。目前，针对采用锂基膨润土在建筑材料中的应用报道及其有限，仅在固体电解质、无机胶凝剂、炼钢球团粘结剂等方面应用。专利201110132970. 3公开了一种轻质保温隔音阻尼地坪砂浆的方法，该砂浆由水泥30 40% ;粗弹性橡胶骨料O 28% ;细弹性橡胶骨料5 50% ;无机玻化微珠骨料5 15% ;可再分散乳胶粉O. 5 3% ;纤维素醚O. 05 O. 15% ；6mm纤维O. 02 O. 06% ;锂蒙脱石助剂O. 05 O. 1%构成。该发明以无机硅酸盐为胶凝材料，因此与水泥砂浆及混凝土基层相容性都良好，粘结牢固，避免空鼓现象，适应各种基层状况，在平整度很差的情况下，还可兼具找平功能，施工非常简便，加水搅拌均匀即可进行批刮使用，整个隔声层为一个整体，大大减少了声桥的存在，抗压强度适中，不易产生变形，并且不会大幅度增加建筑物的荷载，具有很低的导热系数，使楼板隔声的同时具有保温隔热效果。专利200910012983. X给出了一种水泥改性添加剂制作方法。其抗拉强度、断裂韧性高，能在长期中减少对产业的投资却得到更大效益。发明的配制是自蔗糖30-50克、密三糖10-20克、木质素10-20克、乳糖10-20克、果糖5_20克、金属氧化物30-50克、多磷酸钠10-20克、珍珠岩10-20克、蛭石10-15克、纤维素5_15克、优质细灰泥10-20克、高效迟凝剂20-30克、磺酸钠10-20克、矿物质10-25克、氧化物30-50克、蒙脱土 20-40克、碳酸钙20-40克、粉煤灰30-40克、多聚醇胺10-20克。专利201110047339.3公开了一种矿物质分散剂及其制备方法，该矿物质分散剂是一种阴离子共聚物的水溶液，其中阴离子共聚物由四种单体经自由基聚合形成，阴离子共聚物再经两种不同的碱性物质中和形成矿物质分散剂。该矿物质分散剂生产过程绿色环保、产品性能优越稳定、产品在自然界中易降解，多分散系数低于2. 2 ;该矿物质分散剂可用作矿物质的分散，包括工业需要的矿物质研磨分散、水处理阻垢分散、水泥添加剂等。潘嘉褀，孙亚琴，陈麒忠等2011年4月在金属铸锻焊技术刊物上发表文章《锂膨润土粘土砂的实验研究》，介绍了采用湿法对钙-钠膨润土的锂化改性，并将锂化改性土用于作为粘结剂的型砂性能进行了测定，表明锂化改性的膨润土的各项技术指标优于钙-钠膨润土 ；相应粘土砂的综合性能，如者比后者有较大的提闻。
已有的关于锂化土改性方法均采用湿法实现，而湿法改性工艺较复杂，能耗高；已有的关于锂基膨润土的应用，主要以无机凝胶剂、悬浮剂组分形式出现，利用其无机凝胶性质，没有针对水泥的水化效应进行开发利用。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，采用储量丰富的天然钙基或钠基膨润土，经过简单的改性处理制得性能优异的锂基膨润土，将少量锂基膨润土作为添加剂加入水泥制品中，可以显著改善水泥在制品中的分散性，水化反应更加充分均匀，大大提高其早期强度，使制品性能显著提升。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的
锂基膨润土添加水泥制品的方法，包括以下步骤
I、取天然钙基或钠基膨润土将其干燥，脱出吸附水后粉碎至小于100目，按质量份数加入O. 2 4wt%锂化剂、按照物料总量比例的O. 8^4加水混合、挤压，使其充分混合均匀后密封，在室温 60°C存放8 48小时，之后干燥、粉碎得到锂基膨润土 ；
2、按水泥制品中原料水泥用量的O. 3"3wt%加入锂基膨润土并混合均匀，加适量水制成泥料，在成型机上成型，常温养护或蒸氧获得水泥制品。
步骤I中的天然钙基膨润土蒙脱石含量应为80%以上；锂化剂为碳酸锂或氢氧化锂。步骤2中所指的水泥制品可用于是各种块体、砂浆、多孔轻质建筑砌块等。
有益效果本发明采用廉价易得的天然膨润土改性制得锂基膨润土，锂基膨润土作为添加剂加入水泥制品之中，能够显著改善水泥在制品中的分散性，水化反应更加充分均匀，大大提高其早期强度，使制品性能显著提升。经过水泥制品常规养护，获得早期强度显著提升、综合性能优异的制品。该锂膨润土，生产工艺简单，原材料廉价易得，在水泥制品中的应用简单易行。
具体实施方式
下面结合实施例做进一步的详细说明
锂基膨润土添加水泥制品的方法，包括以下步骤
I、取天然钙基或钠基膨润土将其干燥，脱出吸附水后粉碎至小于100目，按质量份数加入O. 2 4wt%锂化剂、按照物料总量比例的O. 8^4加水混合、挤压，使其充分混合均匀后密封，在室温 60°C存放8 48小时，之后干燥、粉碎得到锂基膨润土 ；
2、按水泥制品中原料水泥用量的O. 3"3wt%加入锂基膨润土并混合均匀，加适量水制成泥料，在成型机上成型，常温养护或蒸氧获得水泥制品。
步骤I中的天然钙基膨润土蒙脱石含量应为80%以上；锂化剂为碳酸锂或氢氧化锂。步骤2中所指的水泥制品可用于是各种块体、砂浆、多孔轻质建筑砌块等。
实施例I :
取天然钙基膨润土在100°C烘干，粉碎至小于100目。取1000克干燥膨润土粉，加入碳酸锂20克混合均匀，加入1000克水混合挤压膨润土泥料，待混合挤压均匀，用塑料薄膜密封保存24小时后，在空气中晾干，再经100°C烘干，粉碎成小于100目的锂基膨润土粉体备用。
取IOOg水泥，25g细沙组成的原料中，其向其中添加O. 5克的锂基膨润土，设置空白对照组(即不添加膨润土)和钠基和钙基土对比试验，见下表。每组水泥试样制作多块边长为40mm的立方体水泥试块，测试水泥试块经养护测试5天、15天和28天的抗压强度。结果如表所示，由表中数据看出添加锂基膨润土的样品，在同样配方中抗压强度明显优于不加膨润土、添加钙基或钠基土的样品，证实了锂基膨润土对水泥制品强度提高的效果。
膨润土添加剂对水泥制品抗压强度的影响结果
权利要求
1.一种锂基膨润土添加水泥制品的方法，其特征在于，包括以下步骤 a、将天然钙基膨润土或钠基膨润土干燥，脱出吸附水后粉碎至小于100目； b、按质量份数加入O.2^4wt%锂化剂、按照物料总量的O. 8^4倍质量加水搅拌，使其充分混合均匀后密封，在室温飞(TC存放8 48小时，之后干燥、粉碎至小于100目，即为锂基膨润土 ； C、按水泥制品中原料水泥用量的O. 3^3wt%加入锂基膨润土，并混合均匀，加水制成泥料或浆料之后成型，常温养护或蒸养获得水泥制品。
2.按照权利要求I中步骤a所述的天然钙基膨润土或钠基膨润土，其中蒙脱石含量大于 80%ο
3.按照权利要求I中步骤b所述的锂化剂为碳酸锂或氢氧化锂。
4.一种锂基膨润土添加水泥制品，其特征在于，适用于制备各种水泥块体、砂浆或多孔轻质建筑砌块。
全文摘要
本发明涉及一种锂基膨润土作为水泥制品添加剂的方法，以及在水泥制品建筑材料方面的应用。取天然钙基或钠基膨润土将其干燥，按质量份数加入锂化剂、按照物料总量比例的加水混合、挤压，使其充分混合均匀后密封，在60℃以下存放之后干燥、粉碎得锂基膨润土；按水泥制品中原料水泥用量的0.3~3wt%加入锂基膨润土，加水制成泥料，在成型机上成型，常温或蒸氧养护。锂基膨润土作为添加剂加入水泥制品之中，能够显著改善水泥在制品中的分散性，水化反应更加充分均匀，大大提高早期强度，早期强度提升20%以上，使制品性能显著提升。该锂膨润土，生产工艺简单，原材料廉价易得，在水泥制品中的应用简单易行。
文档编号C04B22/08GK102923985SQ20121050442
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者蒋引珊, 王青月, 刘振营, 乔禹, 毛成明, 张悦, 雒锋, 窦魁洲, 林晓 申请人:吉林大学