一种无毒改性硅粉增强型混凝土粉体密实剂及其制备方法与流程

1.本发明属于混凝土生产技术领域，具体涉及一种无毒改性硅粉增强型混凝土粉体密实剂及其制备方法。


背景技术：

2.混凝土密实剂是一种提高混凝土耐久性和性能的化学添加剂，易溶于水，搅拌后在混凝土中均匀分布，与水泥水化析出物发生化学反应，生成结晶体和凝胶体，减小了混凝土的体积收缩，提高了混凝土的抗裂性。同时，凝胶体在生长过程中，将水泥石中的孔隙填充和堵塞，切断毛细管道的连通，使混凝土内部的孔隙率变小，密实度和抗渗性提高。混凝土密实剂作为混凝土产业链中使用的一种产品，已成为许多混凝土生产企业生产过程中必不可少的原料之一。它能为混凝土企业带来实实在在的效益，主要作用是显著提高混凝土抗渗性和减少收缩、防止开裂，能有效阻止水分子渗透，显著提高混凝土强度。近几年来，随着混凝土生产技术的进步和混凝土使用量的增加，混凝土密实剂的技术标准也越来越高。
3.目前最常见的混凝土密实剂就是在混凝土的直接加入硅灰充当密实剂，具有成本低，加工方便等优点。但是在使用过程中，由于硅灰比表面积大、需水量大、和水泥适应性不好，导致混凝土耐久性差、力学强度降低并且有开裂的风险。另外一种混凝土密实剂是掺防水剂、膨胀剂的硅粉。大多防水剂、膨胀剂含有挥发性有机物，这对工作人员的身体健康有潜在的危害性。另外，添加防水剂、膨胀剂成分的密实剂会影响水泥的水化反应，进而降低混凝土的强度。所以需要对此加以改进，制备出一种既不含挥发性有机物，又能提高混凝土耐久性和各龄期强度的粉体密实剂。
4.本发明所涉及的硅粉是湿法生产氟化铝的副产物，是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料，非晶态sio2经破碎、球磨、浮选、酸洗提纯、高纯水处理等多道工艺加工而成的微粉。经铵盐改性后的硅粉由于颗粒表面被铵盐包裹，需水量降低，分散性更好，很容易在混凝土搅拌过程中分散均匀。用改性硅粉制成的粉体密实剂不含挥发性有机物，能在混凝土填充孔洞和缝隙，可用于提高混凝土的耐久性和各龄期强度。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种无毒改性硅粉增强型混凝土粉体密实剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.一种无毒改性硅粉增强型混凝土粉体密实剂，所述混凝土粉体密实剂包括下列原料组分，各组分质量配比为：乙二胺乙酸盐10-20、氨基三乙酸钠10-20、氨基三甲叉膦酸钠10-15；改性硅粉5-10；载体35-65。
8.优选地，所述改性硅粉为腐殖酸铵改性硅粉。
9.优选地，所述腐殖酸铵改性硅粉的制备方法包括如下步骤：
10.s1：将1份硅粉分散于50-120份去离子水中，超声分散20-45min；
11.s2：调节ph至1-2；
12.s3：在室温下搅拌并滴加4-6份腐殖酸铵水溶液，改性反应24小时；
13.s4：将s3的产物用无水乙醇和去离子水洗涤至中性；
14.s5：在50-70℃真空干燥箱干燥48小时，得到改性硅粉。
15.一种无毒改性硅粉增强型混凝土粉体密实剂的制备方法，包括以下步骤：
16.t1：选取改性硅粉于载体中，用电磁粉碎机粉碎5-10min；
17.t2：再按比例依次加入乙二胺乙酸盐、氨基三乙酸钠和氨基三甲叉膦酸钠，共混10-20min，静置24小时，冷却，得到混凝土粉体密实剂。
18.优选地，所述载体为粉煤灰、矿粉、石粉、沸石粉其中之一或组合物。本发明的有益效果：
19.其一，本发明涉及的混凝土粉体密实剂不含挥发性有机物，对人体无害；
20.其二，本发明涉及的混凝土粉体密实剂含有大量极性较强的羟基和氨基，易吸附在硅粉颗粒表面，中和硅粉颗粒之间的电荷，使用本发明中所涉及的混凝土粉体密实剂掺到混凝土中能提高混凝土的耐久性；
21.其三，本发明涉及的混凝土粉体密实剂能够提升混凝土的各龄期强度。混凝土搅拌时添加本发明所涉及的混凝土粉体密实剂后，能够显著提高混凝土的抗压强度和抗折强度。
22.综上，本发明所提供的混凝土粉体密实剂无毒，既能提升混凝土的耐久性又能提高混凝土的力学性能。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是改性硅粉扫描电镜图；
25.图2是实施例1、实施例2、对比例1、对比例2的性能对比表。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
28.实施例一：
29.一种无毒改性硅粉增强型混凝土粉体密实剂，包括下列原料组分，各组分质量百分比为：乙二胺乙酸盐13％、氨基三乙酸钠15％、氨基三甲叉膦酸钠12％、改性硅粉6％、粉
煤灰54％。
30.一种无毒改性硅粉增强型混凝土粉体密实剂的制备方法，包括以下步骤：
31.t1：选取改性硅粉和载体混合，用电磁粉碎机粉碎5-10min；
32.t2：再依次加入乙二胺乙酸盐、氨基三乙酸钠和氨基三甲叉膦酸钠，共混反应10-20min，
33.t3：静置24小时，冷却，得到混凝土粉体密实剂。
34.其中，改性硅粉的制备方法，包括以下步骤：
35.s1：将1份硅粉溶于50-120份去离子水中，超声分散20-45min；
36.s2：调节ph至1-2；
37.s3：在室温下搅拌并滴加4-6份腐殖酸铵水溶液，改性反应24小时；
38.s4：将s3得到的产物用无水乙醇和去离子水洗涤至中性；
39.s5：在50-70℃真空干燥箱干燥48小时，得到改性硅粉。
40.实施例二：
41.一种无毒改性硅粉增强型混凝土粉体密实剂，包括下列原料组分，各组分质量百分比为：乙二胺乙酸盐13％、氨基三乙酸钠15％、氨基三甲叉膦酸钠12％、改性硅粉8％、矿粉52％。
42.一种无毒改性硅粉增强型混凝土粉体密实剂的制备方法，包括以下步骤：
43.t1：选取改性硅粉和载体混合，用电磁粉碎机粉碎5-10min；
44.t2：再依次加入乙二胺乙酸盐、氨基三乙酸钠和氨基三甲叉膦酸钠，共混反应10-20min，
45.t3:静置24小时，冷却，得到混凝土粉体密实剂。
46.其中，改性硅粉的制备方法，包括如下步骤：
47.s1：将1份硅粉溶于50-120份去离子水中，超声分散20-45min；
48.s2：调节ph至1-2；
49.s3：在室温下搅拌并滴加4-6份腐殖酸铵水溶液，改性反应24小时；
50.s4：将s3得到的产物用无水乙醇和去离子水洗涤至中性；
51.s5：在50-70℃真空干燥箱干燥48小时，得到改性硅粉。
52.对本发明的的实施例和对比例进行实验比较：
53.对比例1：某市售防水型密实剂，掺量为混凝土总量的0.15％。
54.对比例2：某市售粉体硅质密实剂，掺量为混凝土总量的0.15％。
55.选取标号为c40的混凝土配比，分别添加实施例1、2以及对比例1、2的密实剂，且密实剂的添加量均为混凝土胶凝材料总量的0.15％。测试混凝土抗渗性能和力学性能，具体测试结果如图1表格所示。
56.由图1表格的实验数据可以看出，本发明所涉及的混凝土粉体密实剂需水量少，能够显著提高混凝土的耐久性和抗折抗压强度。
57.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合
适的方式结合。
58.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。