专利名称：：密实性水玻璃耐酸混凝土及制备方法
技术领域：
：本发明涉及到混凝土，尤其是含有无机与有机粘结剂反应产物的混凝土及制备方法。在冶金和化工生产中，腐蚀是一种常见的现象，酸蚀又是其中之一，几十年来，防腐技术得到了不断地更新发展，在国内公开使用的防酸技术先后经历了衬铅、衬软塑料、瓷板及衬玻璃钢等几个阶段。由于这几种方法或成本高昂，或易破碎，存在较多蔽病。从60年代开始研究水玻璃耐酸混凝土。水玻璃耐混凝土较上述几种方法成本低，但其致使的弱点是抗渗透性差，一般做电解槽使用一年，就会出现渗漏现象。从80年代开始研究密实性水玻璃耐酸混凝土。但其密实剂种类、密实机理和使用情况尚未见报到。本发明旨在制备一种廉价的、具有较好耐酸能力的混凝土。本发明所述的混凝土是在原水玻璃耐酸混凝土的基础之上，添加糠醇作密实剂，其含量为每立方米混凝土含糠醇3kg以上。水玻璃与氟硅酸钠的硬化反应过程按下式进行上述反应过程中因受到反应温度、氟硅酸钠的细度及其溶解度和反应生成物(NaF)的存在等因素的影响，水玻璃与氟硅酸钠的反应一般只能进行到80%，从水玻璃水泥石的显微分析证实，水玻璃与氟硅酸钠的反应生成物是多孔固体，其分别为折光率为1.44的Si(OH)4，折光率为1.325的正立面体NaF6结晶，折光率为1.31的棱柱形Na2SiF6结晶，折光率为1.514的个别较大的结晶(估计是钠的二价硅酸盐)及少量折光率为1.477的玻璃，由于凝胶中-Si-OH键不稳定，从而要逐步倾向于形成稳定的-Si-O-Si-键，而水玻璃含水量较大(约60%左右，其中一部份胶凝为水化硅酸盐，相当部分仍为游离水)，因此，水玻璃水泥石在硬化过程中不断排出水份，至使水玻璃水泥石的显气孔率不断增加，其关系可从图1的试验结果得到证实。从液体水玻璃系统的显微分析得知，不加密实剂的水玻璃具有单独颗粒及其聚集体组成的粗糙不均匀结构，其中3-6μ的大粒度颗粒约占20-30%，1-3μ的颗粒约占60%，由于大颗粒的存在，导致了水玻璃水泥石粗气孔率的形成。因此，为了提高水玻璃水泥石的密实度，必须从以下途径着手解决一是打散水玻璃中的大粒度颗粒;二是设法推迟或限制硅酸凝胶的脱水过程。本发明选用了易溶于水且具有分散作用的糠醇作为密实剂。从显微照片中看出，加入糠醇密实剂后，结构中的大颗粒被打散，颗粒直径小于0.5μ，结构较均匀，糠醇分子均匀地分布在水玻璃颗粒周围，从而封闭了一部分水玻璃水泥石的孔隙和毛细通道，由于密实剂对硅酸凝胶的压密作用，因而大大提高了水玻璃水泥石的密实度，这一点可从水玻璃水泥石的容重提高，显气孔率下降试验结果中得到证实(见表1)。糠醇在酸性介质作用下能发生聚合，其产物也能提高材料的密实度，从图2中的曲线可看出，酸液在密实性耐酸砼中的渗透率有10%左右，且具有随浸泡时间的延长而扩散趋于停止的特征。随着糠醇量的增加，显气孔率降低，从图3中可看出，当糠醇的加入量大于某一定值时，显气孔率的降低率减小。经多次试验证实，当每立方米砼中糠醇添加量大于3kg时，显气孔率下降约40%，此时，混凝土的多项指标得到较大的提高，当每立方米砼中糠醇量大于9kg时，显气孔率下降70%以上，多项性能指标优良，考虑到性能与价格等方面的因素，糖醇的最佳添加量为9-15kg/m3砼。本发明所述混凝土的制备方法为先将细骨料、粉料、氟硅酸钠、粗骨料干搅拌均匀，以糠醇与水玻璃1-10∶100的比例(以重量比)将糠醇加入水玻璃中，加入时注意搅拌均匀，然后将糠醇-水玻璃混合液加入上述干料中，搅拌均匀。本发明所述的混凝土及制备方法配制工艺简单，材料易得，毒性小，使用方便，成本低，其密实度比普遍耐酸砼显著增大，气孔率减少70-80%，抗渗标号提高7-10倍，且具有良好的化学稳定性和遏制酸液渗透的能力，对不同要求的设备槽、罐结构和建筑物的适应性强，适合任何复杂几何形状的砌筑，可进行整体浇注和予制装配，便于机械化施工，使用寿命为大于7年，为环氧玻璃钢的2-3倍，而成本仅为其的33.6%。图1为水玻璃水泥石失水率与显气孔率关系图。图2为密实性耐酸砼在10-20%H2SO4中的渗透特性曲线图。图3为密实剂的用量与显气孔率关系图。表1为水玻璃水泥石气孔率对照表。下面为具体实施例方式在100Kg模数为2.7-3.0，比重为1.38-1.40的水玻璃中，加入3kg糠醇，迅速搅拌均匀，并以糠醇-水玻璃∶铸石粉∶石英砂∶石英石∶氟硅酸钠＝1∶1.9∶2.2∶2.5∶0.1的比例，先将干料搅拌均匀，再加入糠醇-水玻璃，搅拌均匀，进行浇注，在25℃的条件下，24小时后拆模，养护168小时。所得耐酸砼技术指标抗压强度37Mpa显气孔率3%抗渗标号1.54Mpa耐腐蚀性在40-90℃，5-180g/l的硫酸中长期工作及除热磷酸和氢氟酸以外的酸性介质中工作使用寿命＞7年。表1</tables>权利要求1.一种密实性水玻璃耐酸混凝土，属于含有无机与有机粘结剂反应产物的混凝土，含有水玻璃、铸石粉、石英砂、石英石、氟硅酸钠等，其特征在于在前述原料中加入糠醇作为密实剂，糠醇密实剂的含量为每立方米混凝土3kg以上。2.按照权利要求1所述的混凝土，其特征在于糠醇密实剂的含量为9-15kg/m3砼。3.一种密实性水玻璃耐酸混凝土的制备方法，采用水玻璃、铸石粉、石英粉、石英石、氟硅酸钠等为原料，其特征在于在水玻璃中加入糠醇，搅拌均匀，再将糠醇-水玻璃溶液加入已搅拌均匀的前述干料中，再搅拌均匀。4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于糠醇在水玻璃中的含量为1%以上(重量百分比)，并在糠醇、水玻璃溶混半小时内加入干料中。全文摘要本发明涉及到混凝土，尤其是含有无机与有机粘结剂反应产物的混凝土及制备方法。本发明所述的混凝土是在原水玻璃耐酸混凝土的基础之上，添加密实剂，提高了水玻璃水泥石的密实度。本发明所述混凝土的密实度比普遍耐酸砼增大，气孔率减少70—80％，抗渗标号提高7—10倍。文档编号C04B24/02GK1057449SQ9010311公开日1992年1月1日申请日期1990年6月20日优先权日1990年6月20日发明者何明庸,洪金国申请人:云南会泽铅锌矿