本发明属于堵漏材料
技术领域：
，尤其涉及一种耐温耐压水泥基堵漏材料及其制备方法。
背景技术：
：无机防水堵漏材料是目前防水堵漏工程中常用的一种水泥基快速堵漏材料，该类材料以水泥基材料为主体，相比于有机防水堵漏材料，具有无毒无味，安全环保，可带水作业，施工简便，硬化迅速且成本较低等优势，使其在防水防渗、抢险堵漏工程中有很广泛的应用。现有堵漏材料中水泥基材料包括硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、磷酸盐水泥等，其中硫铝酸盐水泥(csa)是以无水硫铝酸钙和β硅酸二钙为主要熟料矿物的第三系列水泥，具有强度发展快、抗腐蚀性能好、生产过程中二氧化碳排放量低的优点，是一种有广泛应用前景的材料，但其同时也存在后期强度倒缩，耐压和耐热无法达到理想标准等缺点，由于硫铝酸盐水泥的主要水化产物为水化铝酸钙(afm)和钙矾石，其中钙矾石在硬化结构中起骨架作用，而堵漏材料统中的钙矾石稳定性欠佳，当体系中的石膏量耗尽后，钙矾石会与水化铝酸钙反应生成水化硫铝酸钙，导致其会有一定程度分解，因此可以从其水化产物入手提高硫铝酸盐水泥性能，进而提高堵漏材料的整体性能。技术实现要素：本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种耐温耐压水泥基堵漏材料及其制备方法。为了实现上述的目的，本发明提供以下技术方案：一种耐温耐压水泥基堵漏材料，由以下重量份的原料制成：硫铝酸盐水泥40-60份、硝酸钙0.5-1份、亚硝酸钠0.5-1份、锂铝水滑石1-2份、氟硅酸锌0.5-1份、聚羧酸减水剂0.2-0.5份、填充料30-34份、增粘剂0.1-0.3份。优选的，所述的耐温耐压水泥基堵漏材料，由以下重量份的原料制成：硫铝酸盐水泥50份、硝酸钙0.75份、亚硝酸钠0.75份、锂铝水滑石1.5份、氟硅酸锌0.8份、聚羧酸减水剂0.3份、填充料32份、增粘剂0.2份。进一步的，所述锂铝水滑石由以下步骤制备得到：(1)取硝酸锂和硝酸铝溶于水中形成混合盐溶液；(2)取氢氧化钠和碳酸钠溶于水中形成混合碱溶液；(3)将上述混合盐溶液和混合碱溶液送入全返混爆发式成核反应器中混合反应，所得浆液于100℃下回流晶化4-6小时，最后用水洗至中性，得到锂铝水滑石。更进一步的，所述步骤(1)中混合盐溶液中锂离子浓度控制为1.2-1.8mol/l，且锂离子和铝离子的当量浓度比为4∶1。更进一步的，所述步骤(2)中混合碱溶液中氢氧根离子浓度控制为1.2-1.8mol/l，且氢氧根离子和碳酸根离子的当量浓度比为16∶1。进一步的，所述填充料选自粉煤灰、石英砂、石灰岩颗粒中的任意一种或几种。进一步的，所述增粘剂选自羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、树脂胶粉中的任意一种。本发明还提供了一种如上所述的耐温耐压水泥基堵漏材料的制备方法，按重量份配比称重各原料，经搅拌混匀即得。进一步的，所述堵漏材料使用时将其与0.5-1.5倍质量的水混合，搅拌均匀得到浆料，填充入渗漏处即可。本发明的优点是：本发明堵漏材料以硫铝酸盐水泥为主要材料，通过向其中掺入硝酸钙和亚硝酸钠成分，其在水解后生成的硝酸根离子和亚硝酸根离子较传统添加物石膏中的碳酸根离子与水化后的硫酸根离子有更强的取代顺序，因此在水化后的竞争反应中以生成水化硝铝酸钙和水化亚硝铝酸钙为主，二者的稳定性均远远高于水化硫铝酸钙，由此令硫铝酸盐水泥水化产物钙矾石的稳定性得到提高，本发明同时引入了锂铝水滑石成分，通过成核晶化隔离合成，具有典型的层状结构，其作为晶种材料，通过晶核及层板金属离子共同作用，能够降低硫铝酸盐水泥水化产物形成时的成核能，从而提高了水化反应速率，增加材料堵漏效率，同时由于上述硝酸钙和亚硝酸钠的使用，在较快水化的过程中依然能够避免钙矾石转化成单硫型水化硫铝酸钙，从而保证了材料的强度。本发明堵漏材料使用原料廉价易得，制备工艺简单，所得产品具有优秀的堵漏效率，同时由于其水化产物较高的稳定性，令材料整体的性能得到提高，尤其是耐热抗压性能，具有理想的使用前景。具体实施方式以下结合具体的实例对本发明的技术方案做进一步说明：实施例1一种耐温耐压水泥基堵漏材料，由以下质量的原料制成：硫铝酸盐水泥50kg、硝酸钙0.75kg、亚硝酸钠0.75kg、锂铝水滑石1.5kg、氟硅酸锌0.8kg、聚羧酸减水剂0.3kg、粉煤灰32kg、羧甲基纤维素0.2kg。所述锂铝水滑石由以下步骤制备得到：(1)取硝酸锂和硝酸铝溶于水中形成混合盐溶液，其中锂离子浓度控制为1.5mol/l，且锂离子和铝离子的当量浓度比为4∶1；(2)取氢氧化钠和碳酸钠溶于水中形成混合碱溶液，其中氢氧根离子浓度控制为1.5mol/l，且氢氧根离子和碳酸根离子的当量浓度比为16∶1；(3)将上述混合盐溶液和混合碱溶液送入全返混爆发式成核反应器中混合反应，所得浆液于100℃下回流晶化5小时，最后用水洗至中性，得到锂铝水滑石。按以上质量配比称重各原料，经搅拌混匀即得堵漏材料。实施例2一种耐温耐压水泥基堵漏材料，由以下质量的原料制成：硫铝酸盐水泥40kg、硝酸钙0.5kg、亚硝酸钠0.5kg、锂铝水滑石1kg、氟硅酸锌0.5kg、聚羧酸减水剂0.2kg、石英砂30kg、羟丙基纤维素0.1kg。所述锂铝水滑石由以下步骤制备得到：(1)取硝酸锂和硝酸铝溶于水中形成混合盐溶液，其中锂离子浓度控制为1.2mol/l，且锂离子和铝离子的当量浓度比为4∶1；(2)取氢氧化钠和碳酸钠溶于水中形成混合碱溶液，其中氢氧根离子浓度控制为1.2mol/l，且氢氧根离子和碳酸根离子的当量浓度比为16∶1；(3)将上述混合盐溶液和混合碱溶液送入全返混爆发式成核反应器中混合反应，所得浆液于100℃下回流晶化4小时，最后用水洗至中性，得到锂铝水滑石。按以上质量配比称重各原料，经搅拌混匀即得堵漏材料。实施例3一种耐温耐压水泥基堵漏材料，由以下质量的原料制成：硫铝酸盐水泥60kg、硝酸钙1kg、亚硝酸钠1kg、锂铝水滑石2kg、氟硅酸锌1kg、聚羧酸减水剂0.5kg、石灰岩颗粒34kg、树脂胶粉0.3kg。所述锂铝水滑石由以下步骤制备得到：(1)取硝酸锂和硝酸铝溶于水中形成混合盐溶液，其中锂离子浓度控制为1.8mol/l，且锂离子和铝离子的当量浓度比为4∶1；(2)取氢氧化钠和碳酸钠溶于水中形成混合碱溶液，其中氢氧根离子浓度控制为1.8mol/l，且氢氧根离子和碳酸根离子的当量浓度比为16∶1；(3)将上述混合盐溶液和混合碱溶液送入全返混爆发式成核反应器中混合反应，所得浆液于100℃下回流晶化6小时，最后用水洗至中性，得到锂铝水滑石。按以上质量配比称重各原料，经搅拌混匀即得堵漏材料。对比例1较实施例1，在材料中以半水石膏代替硝酸钙和亚硝酸钠，具体如下：一种耐温耐压水泥基堵漏材料，由以下质量的原料制成：硫铝酸盐水泥50kg、半水石膏1.5kg、锂铝水滑石1.5kg、氟硅酸锌0.8kg、聚羧酸减水剂0.3kg、粉煤灰32kg、羧甲基纤维素0.2kg。所述锂铝水滑石由以下步骤制备得到：(1)取硝酸锂和硝酸铝溶于水中形成混合盐溶液，其中锂离子浓度控制为1.5mol/l，且锂离子和铝离子的当量浓度比为4∶1；(2)取氢氧化钠和碳酸钠溶于水中形成混合碱溶液，其中氢氧根离子浓度控制为1.5mol/l，且氢氧根离子和碳酸根离子的当量浓度比为16∶1；(3)将上述混合盐溶液和混合碱溶液送入全返混爆发式成核反应器中混合反应，所得浆液于100℃下回流晶化5小时，最后用水洗至中性，得到锂铝水滑石。按以上质量配比称重各原料，经搅拌混匀即得堵漏材料。对比例2较实施例1，在材料中不加入锂铝水滑石成分，具体如下：一种耐温耐压水泥基堵漏材料，由以下质量的原料制成：硫铝酸盐水泥50kg、硝酸钙0.75kg、亚硝酸钠0.75kg、氟硅酸锌0.8kg、聚羧酸减水剂0.3kg、粉煤灰32kg、羧甲基纤维素0.2kg。按以上质量配比称重各原料，经搅拌混匀即得堵漏材料。对比例3较实施例1，在材料中以半水石膏代替硝酸钙和亚硝酸钠，同时不加入锂铝水滑石成分，具体如下：一种耐温耐压水泥基堵漏材料，由以下质量的原料制成：硫铝酸盐水泥50kg、半水石膏1.5kg、氟硅酸锌0.8kg、聚羧酸减水剂0.3kg、粉煤灰32kg、羧甲基纤维素0.2kg。按以上质量配比称重各原料，经搅拌混匀即得堵漏材料。性能测试：根据gb23440-2009《无机防水堵漏材料》指标进行测试，结果如表1和表2所示：表1由表1可以看出，实施例1、2、3在凝结速度上均优于对比例，说明其堵漏效率较高，而对比例2较对比例1在凝结速度上有较大幅度的下降，也反应出锂铝水滑石成分提高水化反应速率的效果。表2耐压强度mpa(3d)耐热(100℃，5h)实施例117.6无开裂、起皮和脱落实施例216.5无开裂、起皮和脱落实施例317.1无开裂、起皮和脱落对比例113.8少量开裂、起皮和脱落对比例215.2少量开裂、起皮和脱落对比例311.7部分开裂、起皮和脱落由表2可以看出，实施例1、2、3在耐压强度和耐热性能上均优于对比例，同时从对比例1和对比例2可以看出，硝酸钙和亚硝酸钠的使用对材料水化后的产物钙矾石的稳定性有更好的效果，而其稳定性直接影响了材料的耐压强度和耐热性，而硝酸钙、亚硝酸钠以及锂铝水滑石合用则对产品的性能有更好的促进作用。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12