耐久水泥抗渗粉的制备方法与耐久水泥抗渗粉的生产系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水泥制备技术领域，更具体地说，特别涉及一种耐久水泥抗渗粉的制备方法以及一种耐久水泥抗渗粉的生产系统。
【背景技术】
[0002]水泥水化后的固有缺陷是结构疏松、多孔且多为联通孔，影响整体强度。由于水泥中孔径较多，环境水及空气容易渗入结构内部继续水化腐蚀，造成水泥的开裂或粉化。在水泥内部如果存在钢筋铁件，还会形成“碱-集料反应”，这是水泥混凝土使用寿命不长的内在根本原因。采取结构设计、施工管理和防水措施虽然能够在一定程度上改善其耐久性，但不能彻底解决存在缺陷问题。
【发明内容】
[0003](— )技术方案
[0004]本发明提供了一种耐久水泥抗渗粉的制备方法，在水泥水化过程中添加2%?5%硅酸盐水泥总质量的憎水性纳米二氧化硅，通过使用憎水性纳米二氧化硅，使其在与硅酸盐水泥水化过程中与水化的Ca(OH)2生成硅酸盐凝胶微结晶用于填补水泥成品空隙。
[0005]优选地，所述憎水性纳米二氧化硅为含结晶水的纳米级二氧化硅，其中小于10nm的微粒此例大于50%;或，所述憎水性纳米二氧化硅为通过憎水有机硅压力喷雾包覆的纳米二氧化硅，其用量占纳米硅粉的3%?5%，包覆率大于60%。
[0006]优选地，所述憎水性纳米二氧化硅为由沉淀法生产的含结晶水二氧化硅。
[0007]本发明还提供了一种耐久水泥抗渗粉的生产系统，包括:搅拌组件，所述搅拌组件包括有搅拌容器、动力装置、连接管以及搅拌螺旋桨，所述搅拌螺旋桨通过所述连接管与所述动力装置动力连接，所述搅拌螺旋桨可转动地设置于搅拌容器内，所述动力装置设置于所述搅拌容器外，所述连接管为能够输送液体物料的金属管材，所述连接管上设置有用于搅拌水泥的分支管，所述分支管与所述连接管连通；用于添加憎水性纳米二氧化硅的添加组件，所述添加组件包括有用于容置添加憎水性纳米二氧化硅的添加剂容置盒以及用于输送所述憎水性纳米二氧化硅的输送管，于所述输送管上设置有电子阀门，所述添加剂容置盒通过所述输送管与所述连接管连通。
[0008]优选地，本发明还包括有控制器，所述控制器与所述电子阀门以及所述动力装置信号连接。
[0009](二)有益效果
[0010]本发明提供了一种耐久水泥抗渗粉的制备方法以及与其对应的生产系统，通过上述方案，本发明在水泥使用前或施工过程中，添加水泥总质量的2%?5%的憎水性纳米二氧化硅，使其在硅酸盐水泥水化过程中，能迅速与水化的Ca(OH)2生成硅酸盐凝胶微结晶，充实微细孔隙和水膜界面，使混凝土等制品结构致密，抗渗性大幅提高，达到增强、抗渗、抗冻、耐久等长寿的目的。
【附图说明】
[0011]图1为本发明实施例中耐久水泥抗渗粉的生产系统的结构示意图；
[0012]在图1中，部件名称与附图编号的对应关系为:
[0013]搅拌容器1、动力装置2、连接管3、搅拌螺旋桨4、
[0014]添加剂容置盒5、输送管6、控制器7。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
[0016]在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0017]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0018]本发明提供了一种耐久水泥抗渗粉的制备方法，基于传统的水泥制备操作中，在水泥水化过程中添加2%?5%水泥总质量的憎水性纳米二氧化硅，通过使用憎水性纳米二氧化硅，使其在与硅酸盐水泥水化过程中与水化的Ca(OH)2生成硅酸盐凝胶微结晶用于填补水泥成品空隙。
[0019 ]具体地，憎水性纳米二氧化硅为含结晶水的纳米级二氧化硅，其中小于I OOnm的微粒此例大于50%。
[0020]具体地，憎水性纳米二氧化硅为通过憎水有机硅压力喷雾包覆的纳米二氧化硅，其用量占纳米硅粉的3%?5%，包覆率大于60%。
[0021 ]在此限定:憎水性纳米二氧化硅为由沉淀法生产的含结晶水二氧化硅。
[0022]在上述方法中，本发明对于原料的要求为:1、含结晶水的纳米级二氧化硅(S12.ηΗ20)，在全部的二氧化硅中，小于10nm的微粒比例大于50 % ;或者，本发明采用憎水的有机硅压力喷雾包覆的纳米二氧化硅时，包覆的纳米二氧化硅用量占纳米硅粉总质量的3%?5%，包覆率大于60%。
[0023]本发明所应用的化学原理:水泥内的硅酸盐微粒表面带负电荷，其材料本身亲水，经有对机硅表面处理，上述两者的活性硅醇基交联脱水，在纳米硅粉表面形成类荷叶憎水层，又具有“透气”浸润性，在碱性溶液条件下，发生酸碱平衡反应，生成硅酸盐凝胶，并有体积微膨胀性，实现水化过程中的微结晶胶凝充填微纳米孔隙，而达到抗渗效果。
[0024]请参考图1，图1为本发明实施例中耐久水泥抗渗粉的生产系统的结构示意图。
[0025]基于上述方法，本发明还提供了与其对应的耐久水泥抗渗粉的生产系统，在该系统中包括:搅拌组件，搅拌组件包括有搅拌容器1、动力装置2、连接管3以及搅拌螺旋桨4，搅拌螺旋桨4通过连接管3与动力装置2动力连接，搅拌螺旋桨4可转动地设置于搅拌容器I内，动力装置2设置于搅拌容器I外，连接管3为能够输送液体物料的金属管材，连接管3上设置有用于搅拌水泥的分支管，分支管与连接管3连通;用于添加憎水性纳米二氧化硅的添加组件，添加组件包括有用于容置添加憎水性纳米二氧化硅的添加剂容置盒5以及用于输送憎水性纳米二氧化硅的输送管6，与输送管6上设置有电子阀门，添加剂容置盒5通过输送管6与连接管3连通。
[0026]为了使得本发明能够进行自动化控制生产，在本实施例中还提供了控制器7，控制器7与电子阀门以及动力装置2信号连接。
[0027]利用上述系统制备抗渗水泥，在传统水泥混凝土配方中，按水泥总质量的2%?4%添加憎水性纳米二氧化硅拌匀，加水和减水剂等常规操作，水泥内的其他微粒与憎水性纳米二氧化硅生成硅酸盐凝胶，该硅酸盐凝胶实现水化过程中的微结晶胶凝充填微纳米孔隙，而达到抗渗效果。
[0028]基于上述方法，利用该生产系统制备出的抗渗试件，在7?14天取样，按抗渗仪操作规定连续加压测试，可获得P12等级的抗渗试验结果。
[0029]本发明在水泥使用前或施工过程中，添加水泥总质量的2%?5%的憎水性纳米二氧化硅，使其在硅酸盐水泥水化过程中，能迅速与水化的Ca(OH)2生成硅酸盐凝胶微结晶，充实微细孔隙和水膜界面，使混凝土等制品结构致密，抗渗性大幅提高，达到增强、抗渗、抗冻、耐久等长寿的目的。
[0030]本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
【主权项】
1.一种耐久水泥抗渗粉的制备方法，其特征在于， 在水泥水化过程中添加2 %?5 %硅酸盐水泥总质量的憎水性纳米二氧化硅，通过使用憎水性纳米二氧化硅，使其在与硅酸盐水泥水化过程中与水化的Ca(OH)2生成硅酸盐凝胶微结晶用于填补水泥成品空隙。2.根据权利要求1所述的耐久水泥抗渗粉的制备方法，其特征在于， 所述憎水性纳米二氧化硅为含结晶水的纳米级二氧化硅，其中小于10nm的微粒比例大于50% ； 或， 所述憎水性纳米二氧化硅为通过憎水有机硅压力喷雾包覆的纳米二氧化硅，其用量占纳米硅粉的3%?5%，包覆率大于60%。3.根据权利要求1所述的耐久水泥抗渗粉的制备方法，其特征在于， 所述憎水性纳米二氧化硅为由沉淀法生产的含结晶水二氧化硅。4.一种耐久水泥抗渗粉的生产系统，其特征在于，包括: 搅拌组件，所述搅拌组件包括有搅拌容器(I)、动力装置(2)、连接管(3)以及搅拌螺旋桨(4)，所述搅拌螺旋桨通过所述连接管与所述动力装置动力连接，所述搅拌螺旋桨可转动地设置于搅拌容器内，所述动力装置设置于所述搅拌容器外，所述连接管为能够输送液体物料的金属管材，所述连接管上设置有用于搅拌水泥的分支管，所述分支管与所述连接管连通； 用于添加憎水性纳米二氧化硅的添加组件，所述添加组件包括有用于容置添加憎水性纳米二氧化硅的添加剂容置盒(5)以及用于输送所述憎水性纳米二氧化硅的输送管(6)，于所述输送管上设置有电子阀门，所述添加剂容置盒通过所述输送管与所述连接管连通。5.根据权利要求4所述的耐久水泥抗渗粉的生产系统，其特征在于， 还包括有控制器(7)，所述控制器与所述电子阀门以及所述动力装置信号连接。
【专利摘要】一种耐久水泥抗渗粉的制备方法，在水泥水化过程中添加2％～5％硅酸盐水泥总质量的憎水性纳米二氧化硅，通过使用憎水性纳米二氧化硅，生成硅酸盐凝胶微结晶用于填补水泥成品空隙。一种耐久水泥抗渗粉的生产系统，包括：搅拌组件和添加组件，其中，添加组件包括添加剂容置盒以及输送管，于输送管上设置有电子阀门，添加剂容置盒通过输送管与连接管连通。通过上述方案，本发明在水泥使用前或施工过程中，添加水泥总质量的2％～5％的憎水性纳米二氧化硅，使其在硅酸盐水泥水化过程中，能迅速与水化的Ca(OH)2生成硅酸盐凝胶微结晶，充实微细孔隙和水膜界面，使混凝土等制品结构致密，抗渗性大幅提高，达到增强、抗渗、抗冻、耐久等长寿的目的。
【IPC分类】C04B28/04, B28C7/14, B28C7/02, C04B14/06, B28C7/12, B28C5/16, C04B111/27
【公开号】CN105503096
【申请号】CN201610052200
【发明人】邢东海, 黄清林
【申请人】邢东海, 黄清林
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年1月27日