專利名稱：一種防腐膨脹密實(shí)劑組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑助劑材料領(lǐng)域，特別涉及ー種可用于混凝土、砂漿、凈漿等工程應(yīng)用的防腐膨脹密實(shí)劑組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
以水泥為膠凝材料的混凝土、砂漿、凈漿基礎(chǔ)工程，是國民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的重要組成部份，中國毎年的預(yù)拌混凝土超過9億立方米、預(yù)拌砂漿超過3億立方米、凈漿I億立方米、其它混凝土產(chǎn)量為5億立方米、砂漿10億立方米、占世界年使用量的30-40%，水泥是脆性、易腐蝕、易收縮開裂的多孔結(jié)構(gòu)材料，加之這些構(gòu)筑物常處于地下、水下、或暴露在易 腐蝕的環(huán)境中，加速了構(gòu)筑物的耐久損耗，大面積出現(xiàn)了構(gòu)筑物的滲漏、開裂、腐蝕、鋼筋銹蝕，凍融碳化破壞的狀況，給維修或重新修建造成了極大的難度，帶來經(jīng)濟(jì)的巨大損失。提高水泥構(gòu)筑物耐久性的傳統(tǒng)方法是在表面涂刷防水涂料，使用年限最多為3-5年；采用外防護(hù)卷材，使用年限最多為5-8年；在拌制混凝土、砂漿、凈漿時(shí)摻入以下材料6-8%的抗?jié)B防水劑、8-12%的膨脹抗裂劑、8-12%的抗蝕防腐剤、3-5%的抗凍防凍劑、2-3%的抗沖耐磨劑、3-5%的鋼筋阻銹劑、6-8%的堿骨料活性抑制劑、O. 5-1. 5%的抗裂纖維等，為方便施工還要摻入泵送劑、減水增塑劑、引氣劑、保水劑、調(diào)凝劑、增粘劑、保塑劑、絮凝劑制備成剛性耐久性構(gòu)筑物。傳統(tǒng)的單一外加劑主要有以下幾種防腐劑摻量為膠凝材料的12%以上，均為固體，質(zhì)量穩(wěn)定性差、摻量大、施工不方便，僅有防腐功能，沒有增塑、增強(qiáng)、促凝和緩凝、抗凍、耐磨、阻銹的功能。膨脹劑摻量為膠凝材料8-15 %，均為固體，堿含量較高，僅用于潮濕環(huán)境的抗裂防水工程，在干燥、低濕環(huán)境工程中使用沒有效果，沒有其它功能。防水劑摻量為3_5%，有固體和液體，僅能提高密實(shí)性，不具有減縮抗裂、增強(qiáng)、增塑、抗蝕防凍等功能。高效減水劑摻量為I. 0-2. 0%，有固體和液體，僅能增塑減水、増加工作性，沒有抗裂、減縮、抗?jié)B、防腐、耐磨、防凍、促凝或緩凝等功能。速凝劑摻量為4. 0-8.0%，有固體和液體，僅能促進(jìn)水泥初/終凝時(shí)間，收縮率大，后期強(qiáng)度降低幅度大，不具有抗裂抗?jié)B抗蝕防凍增強(qiáng)泵送施工的功能。抗裂纖維、引氣劑、阻銹劑、防凍劑、泵送劑、緩凝劑、早強(qiáng)劑等均為技術(shù)性能単一的水泥外加劑品種，均需復(fù)合多種外加劑在一起才能表現(xiàn)其耐久性能。傳統(tǒng)的復(fù)合外加劑通常有兩種功能，如緩凝減水劑同時(shí)具有緩凝和減水功能，弓丨氣減水劑同時(shí)具有引氣和減水功能，早強(qiáng)減水劑同時(shí)具有早強(qiáng)和減水功能等?，F(xiàn)有技術(shù)中也公開了ー些復(fù)合外加劑，如CN1919773A中公開了ー種混凝土復(fù)合外加劑，其具有減縮、減水、緩凝、抗裂的性能，但其沒有防腐、耐磨、防凍等性能。單一外加劑往往不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種功能。而多種施工エ藝、數(shù)種外加劑的摻入和多種材料的使用，不但增加了人工和機(jī)械費(fèi)用及施工時(shí)間，而且由于加入了更多的化學(xué)材料，它們相互作用，利弊因素共存，最終常常是事倍功半的效果，其耐久性能沒有得到根本性的解決。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明解決的技術(shù)問題是使用單一外加劑同時(shí)處理混凝土、砂漿或凈漿在抗裂減縮、補(bǔ)償收縮、抗?jié)B防水、抗蝕防腐、預(yù)防鋼筋銹蝕、抑制堿骨料活性反應(yīng)、防凍抗碳化、抗沖耐磨蝕工程中所存在的技術(shù)難題，既能保證混凝土、砂漿或凈漿構(gòu)筑物的技術(shù)性能，又能提高其綜合耐久性，還能降低材料費(fèi)用、機(jī)械費(fèi)、人工費(fèi)用和維修費(fèi)用，同時(shí)能滿足內(nèi)摻外涂施工、泵送施工、噴射施工、普通施工等多種施工エ藝的技術(shù)要求。本發(fā)明的目的是提供ー種混凝土、砂漿或凈漿用防腐膨脹密實(shí)劑組合物，按照重量百分比計(jì)算，該組合物包含有以下組分15 35%，優(yōu)選20-30%，更優(yōu)選23% -27%的含鋁化合物；0 8 %，優(yōu)選2 6%，更優(yōu)選3 5%的含鋯化合物；2 10%，優(yōu)選4 8%，更優(yōu)選5 7%的鎂鹽；0 3%，優(yōu)選I 2%的鈦白化合物；0 6%，優(yōu)選I 5%，更優(yōu)選2 4%的鋰鹽；2 6%，優(yōu)選3 5%的醇胺鹽；0 10%，優(yōu)選2 8 %，更優(yōu)選4 6%的超塑化劑；0 25%，優(yōu)選O 5%或5 15%的調(diào)凝劑；0 5%，優(yōu)選2 3% 的酸和余量的載體。其中，所述的含鋁化合物為選自三氧化ニ鋁含量> 17%的粉煤灰、煤渣、鋁土、明礬石、活性氧化鋁、氫氧化鋁、硫酸鋁、氯化鋁、氟化鋁、硫酸鋁銨、硫酸鋁鉀、硝酸鋁、磷酸鋁和鋁酸鈉中的一種或其混合物。它是本發(fā)明的防腐膨脹密實(shí)劑的ー種原料，具有微膨脹、ネト償收縮、抗裂、耐腐蝕、耐磨蝕、抗?jié)B、防水、致密、促凝、增強(qiáng)的功能。氧化鋁為兩性化合物，與水泥中的鈣水化反應(yīng)生成鋁酸三鈣、鋁酸ニ鈣、鐵鋁酸鈣等微膨脹致密、抗?jié)B、防腐的晶體，同時(shí)能增加早期強(qiáng)度和促進(jìn)水化反應(yīng)、加速凝固時(shí)間。如所述含鋁化合物的加入量過低(小于防腐膨脹密實(shí)劑組合物總重量的15% )則不能滿足膨脹致密、減縮抗裂和增強(qiáng)促凝效果；如果其加入量過多(大于防腐膨脹密實(shí)劑組合物總重量的35% )則過度膨脹破壞，凝結(jié)過快不利于施工，也影響強(qiáng)度性能。所述的含鋯化合物為選自硫酸鋯、氟鋯酸鉀、鋯酸鈉、ニ氯氧化鋯和ニ氧化鋯中的一種或其混合物，是防腐膨脹密實(shí)劑的ー種原料。它具有滲透、結(jié)晶、致密、防水、防腐、阻銹、耐磨的功能。所述的鎂鹽為選自硫酸鎂、碳酸鎂、氟硅酸鎂、氟化鎂和氯化鎂中的一種或其混合物，是防腐膨脹密實(shí)劑抗裂減縮致密的ー種原料。它具有在低溫、干燥或潮濕環(huán)境中微膨脹致密、補(bǔ)償收縮、抗?jié)B防水的功能。所述的鈦白化合物為選自氯化鋁鈦、鈦酸鍶、硫酸鈦、四氯化鈦、三氯化鈦、ニ氯化鈦和鈦白鐵中的一種或其混合物，是防腐膨脹密實(shí)劑中的密實(shí)組分的輔助原料。它具有很強(qiáng)的結(jié)晶致密性，能夠堵塞毛細(xì)孔道，提高水泥膠凝顆?？顾釅A，防腐蝕性能，吸附氯離子，防止其擴(kuò)散、遷移，從而預(yù)防鋼筋銹蝕。所述的酸為選自硫酸、鹽酸、硝酸、氟硅酸、丙烯酸、巰基こ酸和甲基丙烯酸中的一種或其混合物。它是防腐膨脹密實(shí)劑的ー種原料，其主要功能是制取鋁、鋯、鋰、鎂、鈦鹽化合物，促進(jìn)酸化反應(yīng)，參與水泥水化反應(yīng)，加速生成防腐膨脹致密的化合物晶體，并具有填充致密、抗裂防縮、抗?jié)B防腐的功能。所述的鋰鹽為選自鋰渣粉、碳酸鋰、氯化鋰和溴化鋰中的一種或其混合物。它是防腐膨脹密實(shí)劑的輔助原料，鋰離子具有滲透結(jié)晶致密，吸附和置換鉀、鈉離子的功能，它能在含堿量較高的水泥、摻和料、外加劑和骨料的水泥構(gòu)筑物中或含活性物質(zhì)(硅酸、碳酸)的集料中抑制活性物質(zhì)的反應(yīng)。而且，它能充分就地取材使用活性骨料，降低材料費(fèi)用，保證構(gòu)筑物性能穩(wěn)定，不會(huì)導(dǎo)致堿骨料活性膨脹破壞。所述的醇胺化合物為選自三こ醇胺、三こ胺、三異丙醇胺、油酸三こ醇胺、ニこ醇胺、一こ醇胺和こニ胺中的一種或其混合物。它具有致密水泥構(gòu)筑物孔隙，増加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，井能遷移滲透到金屬構(gòu)件陽極和陰極區(qū)與鐵離子反應(yīng)形成保護(hù)層，牢固地吸附粘接在鋼筋和金屬表層，有效地阻止氯離子與鐵離子化合，預(yù)防金屬構(gòu)件銹蝕，即使對(duì)使用含氯海水、海砂、氯離子濃度超過O. 02%或1000mg/L的水制備的鋼筋混凝土也能起到防銹的作用。所述的超塑化劑為選自聚羧酸減水劑、三聚氰胺減水劑、萘系減水劑、氨基磺酸鹽減水劑、脂肪族減水劑和木質(zhì)素減水劑中的一種或其混合物。其主要功能是減少新拌混合物的用水量、混凝土塌落度和擴(kuò)展度、砂漿和凈漿的流動(dòng)度、分散性以滿足現(xiàn)代施工エ藝的 技術(shù)要求，并提高工作性、增強(qiáng)密實(shí)性，節(jié)約膠凝材料，提高強(qiáng)度比，能夠方便施工、加快進(jìn)度、省エ省時(shí)且降低費(fèi)用。所述的調(diào)凝劑為選自作為緩凝組分的葡萄糖酸鈉、葡萄糖酸鈣、檸檬酸、葡萄糖、蔗糖、三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉、酒石酸、硫酸鋅和纖維素鈉中的一種或其混合物和/或選自作為促凝組分的鋁酸鈉、氟化鈉和ニこ胺中的一種或其混合物。它是防腐膨脹密實(shí)劑中不同類型的產(chǎn)品在用于不同施工エ藝，調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間，保證不同齡期強(qiáng)度時(shí)的ー種原料。所述的載體為自來水、純凈水或去離子水。其主要作用是作為溶解、分散固體原料和液體產(chǎn)品的載體。根據(jù)不同的用途，本發(fā)明的防腐膨脹密實(shí)劑組合物可以通過調(diào)節(jié)調(diào)凝劑的組成和含量來實(shí)現(xiàn)不同施工エ藝、環(huán)境氣候變化的工程質(zhì)量技術(shù)要求，并且可以分為以下三種類型根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，針對(duì)普通施工氣溫30°C以下的抗蝕防裂工程時(shí)選用本發(fā)明的標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品，其中加入O 5%，優(yōu)選為I 3%的所述糖類或磷酸、鋅鹽類緩凝劑的調(diào)凝劑，其余組分及含量不變；根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，針對(duì)搶修噴射施工氣溫0°C -50°C的抗蝕防裂工程時(shí)選用促凝型產(chǎn)品，其中加入10 25%，優(yōu)選為17 20%的所述鋁酸鈉和/或氟化鈉的促凝組分的調(diào)凝劑，其余組分及含量不變；根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案，針對(duì)超高超長泵送等施工氣溫15°C _45°C抗蝕防裂工程時(shí)選用緩凝泵送型產(chǎn)品，其中加入5 15%，優(yōu)選為6 10%的所述糖類、含磷化合物、含鋅化合物類組分緩凝劑的調(diào)凝劑，其余組分及含量不變。在實(shí)際應(yīng)用中，普通施工時(shí)選用本發(fā)明的標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品，其相對(duì)于混凝土的摻用量為3.0-6.0wt% (重量百分比)；搶修噴射施工時(shí)選用促凝型產(chǎn)品，其相對(duì)于混凝土的摻用量為4. 0-8. Owt% ;超高超長泵送、大體積、大流動(dòng)、自流平、自密實(shí)、預(yù)應(yīng)力等施工時(shí)選用緩凝泵送型產(chǎn)品，其相對(duì)于混凝土的摻用量為6. 0-8. 0wt%，即可替代抗蝕防腐剤、抗裂膨脹劑和纖維、抗?jié)B防水劑、抗沖耐磨劑、抗凍防凍劑、速凝劑、早強(qiáng)劑、緩凝劑、引氣劑、減縮劑、密實(shí)劑、泵送劑、減水劑等多種外加劑產(chǎn)品。本發(fā)明的另ー個(gè)目的是提供ー種制備所述防腐膨脹密實(shí)劑組合物的方法
按照所要制備的防腐膨脹密實(shí)劑的各種不同類型，加入適量的以下各組分按組合物重量百分比計(jì)算，向反應(yīng)釜中加入鋁酸鹽混合液，升溫到80°C ±2°C，打開攪拌機(jī)，依次加入鋯鹽、鎂鹽、鋰鹽、醇胺、超塑化劑和調(diào)凝劑的混合液，加完后攪拌反應(yīng)ニ至三小吋，降溫至45°C ±3°C，保溫ー小時(shí)，即得防腐膨脹密實(shí)劑產(chǎn)品，其中各混合液中包含的相應(yīng)的鹽或外加劑的濃度為40±5%。其中，所制備的標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品廣泛用于普通施工エ藝或氣溫10-30°C施工環(huán)境的構(gòu)筑工程；促凝型產(chǎn)品用于噴射搶修施工エ藝的構(gòu)筑工程；緩凝型產(chǎn)品用于泵送、離品、遠(yuǎn)距離運(yùn)輸、超高泵送、夏季高溫環(huán)境施工、大體積、大面積、大流動(dòng)、自密實(shí)、自流平砼、砂漿、凈漿的構(gòu)筑物工程。在本發(fā)明的防腐膨脹密實(shí)劑組合物中，所述含鋁化合物混合液可以按以下方法制備用含三氧化ニ鋁約17wt%的粉煤灰與堿含量30wt%的堿液按3 : I 5 : I的重量比混合，在650°C ±30°C的爐內(nèi)堿溶兩小時(shí)，出料冷卻至60°C ±10°C后粉碎球磨、漂洗除硅、抽濾、得鋁氧化合物；按化學(xué)反應(yīng)劑量比例加入酸，沉降壓濾除渣，即得含鋁化合物混合液；其它鋁化合物均為市場能購到的エ業(yè)級(jí)液劑或固體產(chǎn)品，可按化學(xué)計(jì)量計(jì)算直接使用。但優(yōu)選為粉煤灰制備的鋁化合物混合液，因?yàn)樗饕辛蛩徜X鹽，還含硅酸鹽、硫酸亞鐵、致密硅酸鈉等化合物，其綜合性能顯著優(yōu)于其它單ー性能的鋁化合物產(chǎn)品。所述含鋯化合物混合液可以按以下方法制備將鋯石英粉與堿按I : I 3 : I的重量比在650°C ±30°C的爐內(nèi)堿熔兩小時(shí)，熱水浸出分離出ニ氧化鋯，然后按化學(xué)反應(yīng)劑量比例加入酸，在反應(yīng)罐中酸化六小時(shí)，即得含鋯化合物混合液；所述鎂鹽混合液可以按以下方法制備按化學(xué)計(jì)量比例向反應(yīng)罐中加入苦土粉和酸，酸化六小時(shí)，然后壓濾，即得鎂鹽混合液；所述鈦白化合物混合液可以按以下方法制備按化學(xué)計(jì)量比例向反應(yīng)罐中加入含鐵鈦渣粉和熱濃硫酸，酸解三小時(shí)后壓濾，即得鈦白化合物混合液；其中，所述的堿為選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、氧化鈣中的一種或其混合物；所述的酸為選自硫酸、鹽酸、硝酸、氟硅酸、丙烯酸、巰基こ酸和甲基丙烯酸中的一種或其混合物。本發(fā)明的有益效果及作用機(jī)理本發(fā)明所述防腐膨脹密實(shí)劑適用于有抗裂減縮、抗?jié)B防水、抗蝕防腐、抗凍防碳化、耐磨增強(qiáng)、抑制堿骨料反應(yīng)、防氯阻銹耐久性能要求的大體積、大面積、高性能、高強(qiáng)度、酸性介質(zhì)、氯鹽環(huán)境、堿骨料活性反應(yīng)的鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)カ混凝土、自密實(shí)混凝土、自流平混凝土、膨脹混凝土、噴射搶修混凝土、減縮抗裂混凝土、耐酸堿混凝土及砂漿、凈漿工程。其廣泛用于高速鉄路、高速公路、水電、火電、核電、冶金、礦井、化學(xué)エ業(yè)、石油鉆井、儲(chǔ)罐、エ業(yè)、制藥和糧倉等耐久性高性能水泥構(gòu)筑物工程。
本發(fā)明所述防腐膨脹密實(shí)劑具有微膨脹、抗裂、減縮、補(bǔ)償收縮、滲透結(jié)晶致密、遷移性護(hù)筋阻銹、吸附鉀鈉離子、抑制堿骨料活性反應(yīng)、抗?jié)B防水、抗蝕防腐、防凍抗碳化、緩凝或促凝增強(qiáng)、增塑、自密實(shí)、大流動(dòng)自流平提高水泥構(gòu)筑物自防護(hù)功能的綜合性能。在水泥混凝土、砂漿或凈漿中使用本發(fā)明防腐膨脹密實(shí)劑可替代外防水涂料、外防護(hù)卷材、耐久性剛性混凝土、砂漿、或凈漿的防水劑、膨脹劑、抗蝕防腐剤、抗沖耐磨劑、抗裂劑、抗裂增韌纖維、堿骨料活性抑制劑、防凍劑、阻銹劑、促進(jìn)劑、早強(qiáng)劑、速凝劑、緩凝劑、泵送劑、減水增塑劑和調(diào)凝劑等外加劑，完全滿足水泥構(gòu)筑物的耐久性能技術(shù)和不同現(xiàn)代施工エ藝的技術(shù)要求，井能大幅度的降低施工人工、機(jī)械材料、維修等費(fèi)用，節(jié)約礦產(chǎn)資源和能源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，有利于低碳經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益極其顯著。該產(chǎn)品無氯無堿、無毒無味、安全衛(wèi)生、使用方便、用途廣泛，適用于不同性能的膠凝材料。其摻入混凝土(砂漿和凈漿)中時(shí)能與水泥石水化產(chǎn)物進(jìn)行反應(yīng)，迅速生成具有微膨脹性能的硬化結(jié)晶體，大幅度填充混凝土(砂漿)水泥漿體毛細(xì)孔隙和滲水通道，使之更為致密，有效控制和降低了塑性混凝土(砂漿)凈漿的收縮率。由于防腐膨脹密實(shí)劑是結(jié)晶硬化物填充致密，與減水密實(shí)和減縮密實(shí)有本質(zhì)的密實(shí)性能區(qū)別，對(duì)混凝土(砂漿)水
泥漿的干濕、化學(xué)收縮控制效果明顯提高，即能控制塑性收縮，還能有效抑制干濕和化學(xué)收縮，是各類減縮致密外加劑的更新產(chǎn)品。本發(fā)明的防腐膨脹密實(shí)劑摻入水泥混凝土(砂漿)中，加速了對(duì)水泥水化析出物Ca(OH)2的吸附反應(yīng),特別是游離氧化鈣(CaO)的水化反應(yīng)(強(qiáng)酸弱堿對(duì)鈣離子迅速電離吸附的反應(yīng))，從而大幅度降低了有害離子(游離氧化鈣，硫酸根離子、鎂離子、硝酸鹽、碳酸鹽、氯鹽、鉀鈉離子等)的進(jìn)入和反應(yīng)條件，使水泥石抗鹽類侵蝕性能顯著提高。例如，本發(fā)明的防腐膨脹密實(shí)劑中的醇胺羥基化合物對(duì)氯離子有極強(qiáng)的吸附和阻止作用，能有效保護(hù)鋼筋的陽極區(qū)和陰極區(qū)，使鋼筋在使用含氯的海水、海砂環(huán)境中得到控制而不被銹蝕；本發(fā)明的防腐膨脹密實(shí)劑中的無機(jī)和有機(jī)酸離子能迅速與水泥石中的易被腐蝕的鈣離子進(jìn)行電離化合作用，生成更加致密的微晶體膠凝顆粒，并使構(gòu)筑物的孔隙孔道被填充和堵塞。同時(shí)密實(shí)劑中的兩性陽離子和納米級(jí)的鋯、鋰元素是吸附(化合反應(yīng))有害離子的重要組分，當(dāng)有少量有害離子侵入或構(gòu)筑物在強(qiáng)腐蝕環(huán)境中吋，它們能有效的與之反應(yīng)生成有利構(gòu)筑物的硬化體，從而使其抗蝕性能和耐久性能顯著增強(qiáng)。本發(fā)明的防腐膨脹密實(shí)劑集多種外加劑功能一體化，耐久性能和施工性能優(yōu)良，使用省エ省時(shí)、節(jié)約費(fèi)用，是現(xiàn)代高性能耐久性混凝土、砂漿、凈漿工程的更新?lián)Q代外加劑。且本發(fā)明利用廢舊資源為生產(chǎn)原料，制備方法簡單易行，其生產(chǎn)和使用對(duì)人畜安全衛(wèi)生、無毒無害，具有低成本、高性能，能夠做到緑色、環(huán)保、節(jié)能、低碳，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。每使用ー噸防腐膨脹密實(shí)劑可節(jié)約其它外加劑生產(chǎn)原料及品種10噸、節(jié)約電500-800度、節(jié)約煤4000-6000kg、節(jié)約礦產(chǎn)資源15-20噸、減少ニ氧化碳和有害氣體排放8-10噸，充分利用廢舊礦物材料200-300kg、直接經(jīng)濟(jì)效益為5000元-8000元。
具體實(shí)施例方式在下文中將根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述，然而以下實(shí)施例僅限于對(duì)本發(fā)明的理解，本發(fā)明并不限于此。實(shí)施例I生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)型防腐膨脹密實(shí)劑按防腐膨脹密實(shí)劑組合物重量百分比計(jì)算，配比為42. O %硫酸鋁混合液、10. O %氫氧化鋁、5. O %硫酸鋯混合液、5. O % ニ氧化鋯、10. 0%硫酸鎂混合液、5. 0%硫酸鈦混合液、5. 0%溴化鋰、3. 0%油酸三こ醇胺、10. 0%聚羧酸減水劑、5.0%硫酸鋅，其中，各混合液的載體為水，其中包含的鹽或外加劑的濃度為40±5% ο制備方法a.硫酸鋁混合液的制備用含三氧化ニ鋁17%的粉煤灰800kg，加入NaOH含量30%的堿液200kg，在650°C ±30°C的爐內(nèi)進(jìn)行堿溶兩小時(shí)，出料冷卻至60°C后粉碎球磨、漂洗除硅、抽濾、得鋁氧化合物；按比例加入55%的濃度為25%的稀硫酸，即45wt%鋁氧化合物+55wt%的硫酸進(jìn)行酸化六小時(shí)，沉降壓濾，即得固含量45% ±3. 0%的硫酸鋁混合液。b.硫酸鋯混合液制備用鋯石英粉600kg與400kg碳酸鈉在650°C ±30°C的爐內(nèi)堿熔兩小時(shí)，熱水浸出分離出ニ氧化鋯，然后按ニ氧化鋯400kg加入至600kg的濃度為25%的稀硫酸的反應(yīng)罐中進(jìn)行酸化六小時(shí)，即得硫酸鋯混合液。c.硫酸鎂混合液制備用50%的苦土粉與50%的濃度為25%的稀硫酸在反應(yīng)罐中酸化六小時(shí)，壓濾后，即得硫酸鎂混合液。d.硫酸鈦混合液制備用500kg含鐵鈦渣粉與500kg熱濃硫酸在反應(yīng)槽中酸解三小時(shí)后壓濾，即得硫酸鈦混合液。e.防腐膨脹密實(shí)劑標(biāo)準(zhǔn)型液體產(chǎn)品的制備在反應(yīng)釜中先加入4200kg硫酸鋁混合液，打開攪拌機(jī)，升溫到80°C ±2°C，依次加入硫酸鋯混合液500kg、氫氧化鋁1000kg、ニ氧化錯(cuò)500kg、硫酸鎂混合液1000kg、硫酸鈦混合液500kg、溴化鋰500kg、油酸三こ醇胺300kg和聚羧酸減水劑1000kg，加完后反應(yīng)180分鐘±10分鐘，降溫至45°C ±3°C，再加入硫酸鋅500kg，保溫一小時(shí)即得防腐膨脹密實(shí)劑標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品。實(shí)施例2防腐膨脹密實(shí)劑促凝型產(chǎn)品的制備在反應(yīng)釜中加入硫酸鋁混合液6600kg，升溫至80°C ±2°C，打開攪拌機(jī)，分別加入硫酸錯(cuò)混合液1000kg、氟娃酸鎂500kg、三異丙醇胺400kg、氨基碘酸鹽減水劑500kg、氟化鈉1000kg，加完后反應(yīng)三小時(shí)，降溫至45°C ±3°C，保溫一小時(shí)即得防腐膨脹密實(shí)劑促凝型 女ロ
)PR ο實(shí)施例3防腐膨脹密實(shí)劑緩凝型產(chǎn)品的制備在反應(yīng)釜中加入5000kg硫酸鋁混合液，升溫至80°C ±2°C，打開攪拌機(jī)，依次加入IOOOkg ニ氯氧化錯(cuò)混合液、500kg氟化鎂混合液、500kg碳酸鋰混合液、500kg ニこ醇胺、I OOOkg聚羧酸減水劑混合液、500kg鈦白混合液，加完反應(yīng)3小時(shí)± IO分鐘，降溫至45°C ±3°C，再加入500kg葡萄糖酸鈉、200kg蔗糖和300kg檸檬酸，溶解完全后保溫I小吋，即得防腐膨脹密實(shí)劑緩凝泵送型產(chǎn)品。實(shí)施例4在反應(yīng)釜中加入水4500kg，升溫至80°C ±2°C，打開攪拌機(jī)，加入硫酸鋁(固體)3000kg,充分分散后加入500kg硫酸鋯(固體)，再充分分散后加入500kg硫酸鎂(固體)，再充分分散后加入500kg氯化鋰,再充分分散后加入500kg三こ醇胺和500kg木質(zhì)素減水劑，再充分分散完后反應(yīng)三小時(shí)，即得防腐膨脹密實(shí)劑標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品。實(shí)施例5在反應(yīng)釜中加入水4500kg，升溫至80°C ±2°C，打開攪拌機(jī)，依次加入2000kg鋁酸鈉(固體)、500kg ニこ胺(液體)、500kgこ醇胺(液劑)、IOOOkg氟硅酸鎂(固體)、500kg丙烯酸(液體)、1000kg氫氧化鋁(固體)，加完后反應(yīng)兩小時(shí)，降溫至45°C ±3°C，保溫一小吋，即得防腐膨脹密實(shí)劑促凝型產(chǎn)品。實(shí)施例6在反應(yīng)爸中加入水4500kg,升溫至80°C ±2°C,打開攪拌機(jī),依次加入固體明帆石2000kg、固體硫酸鋯500kg、固體硫酸鎂500kg、固體氯化鋰500kg、液體三こ醇胺500kg、液體聚羧酸減水劑1000kg、固體硫酸鋅300kg、液體羧甲基纖維素納200kg，加完后反應(yīng)三小吋，降溫至45°C ±3°C，即得防腐膨脹密實(shí)劑緩凝型產(chǎn)品。
本發(fā)明中防腐膨脹密實(shí)劑混凝土的性能指標(biāo)
權(quán)利要求
1.ー種混凝土、砂漿或凈漿防腐膨脹密實(shí)劑組合物，按照重量百分比計(jì)算，該組合物由以下組分組成15 35%的含鋁化合物、O 8%含鋯化合物、2 10%鎂鹽、O 3%鈦白化合物、O 6%鋰鹽、2 6%的醇胺鹽、O 10%超塑化劑、O 25%調(diào)凝劑、O 5%的酸和余量的載體，其中， 所述含鋁化合物為選自三氧化ニ鋁含量> 17%的粉煤灰、煤渣、鋁土、明礬石、活性氧化招、氣氧化招、硫Ife招、氣化招、氣化招、硫Ife招按、硫Ife招鐘、硝Ife招、憐Ife招和招Ife納中的一種或其混合物； 所述的含鋯化合物為選自硫酸鋯、氟鋯酸鉀、鋯酸鈉、ニ氯氧化鋯和ニ氧化鋯中的ー種或其混合物； 所述的鎂鹽為選自硫酸鎂、碳酸鎂、氟硅酸鎂、氟化鎂和氯化鎂中的一種或其混合物； 所述的鈦白化合物為選自氯化鋁鈦、鈦酸鍶、硫酸鈦、四氯化鈦、三氯化鈦、ニ氯化鈦和鈦白鐵中的一種或其混合物； 所述的酸為選自硫酸、鹽酸、硝酸、氟硅酸、丙烯酸、巰基こ酸和甲基丙烯酸中的ー種或其混合物； 所述的鋰鹽為選自鋰渣粉、碳酸鋰、氯化鋰和溴化鋰中的一種或其混合物； 所述的醇胺化合物為選自三こ醇胺、三こ胺、三異丙醇胺、油酸三こ醇胺、ニこ醇胺、一こ醇胺和こニ胺中的一種或其混合物； 所述的超塑化劑為選自聚羧酸減水劑、三聚氰胺減水劑、萘系減水劑、氨基磺酸鹽減水齊U、脂肪族減水劑和木質(zhì)素減水劑中的一種或其混合物； 在所述的調(diào)凝劑為選自葡萄糖酸鈉、葡萄糖酸鈣、檸檬酸、葡萄糖、蔗糖、三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉、酒石酸、硫酸鋅和纖維素鈉中的一種或其混合物；或者為選自鋁酸鈉、氟化鈉和ニこ胺中的一種或其混合物； 所述的載體為自來水、純凈水或去離子水。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防腐膨脹密實(shí)劑組合物，按照重量百分比計(jì)算，該組合物由以下組分組成20 30 %的含鋁化合物、2 6 %含鋯化合物、4 8 %鎂鹽、I 2 %鈦白化合物、I 5%鋰鹽、3 5%的醇胺鹽、2 8%超塑化劑、O 25%調(diào)凝劑、2 3%的酸和余量的載體。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防腐膨脹密實(shí)劑組合物，按照重量百分比計(jì)算，該組合物由以下組分組成23 27 %的含鋁化合物、3 5 %含鋯化合物、5 7 %鎂鹽、I 2 %鈦白化合物、2 4%鋰鹽、3 5%的醇胺鹽、4 6%超塑化劑、O 25%調(diào)凝劑、2 3%的酸和余量的載體。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的防腐膨脹密實(shí)劑組合物，其中，所述的調(diào)凝劑含量為O 5wt%的選自葡萄糖酸鈉、葡萄糖酸鈣、檸檬酸、葡萄糖、蔗糖、三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉、酒石酸、硫酸鋅和纖維素鈉中的一種或其混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的防腐膨脹密實(shí)劑組合物，其中，所述的調(diào)凝劑為10 25wt%的選自鋁酸鈉、氟化鈉和ニこ胺中的一種或其混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的防腐膨脹密實(shí)劑組合物，其中，所述的調(diào)凝劑為5 15wt%的選自葡萄糖酸鈉、葡萄糖酸鈣、檸檬酸、葡萄糖、蔗糖、三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉、酒石酸、硫酸鋅和纖維素鈉中的一種或其混合物。
7.ー種防腐膨脹密實(shí)劑組合物的制備方法，其特征在于 向反應(yīng)釜中加入含鋁化合物混合液，升溫至80°C ±2°C，打開攪拌機(jī)，依次加入含鋯化合物混合液、鎂鹽混合液、鈦白化合物混合液、鋰鹽混合液、醇胺混合液、超塑化劑和調(diào)凝劑混合液，加完后攪拌反應(yīng)ニ至三小時(shí)，然后降溫至45°C ±3. (TC，保溫一小吋， 其中所述各組分的成分和含量與權(quán)利要求I中的限定相同，各混合液中包含的鹽或外加劑的濃度為40±5wt%。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防腐膨脹密實(shí)劑組合物，其中， 所述含鋁化合物混合液按以下方法制備用含三氧化ニ鋁17wt%的粉煤灰與堿含量30wt%的堿液按3 : I 5 : I的重量比混合，在650°C ±30°C的爐內(nèi)堿溶兩小時(shí)，出料冷卻至60°C ±10°C后粉碎球磨、漂洗除硅、抽濾、得鋁氧化合物；按化學(xué)反應(yīng)劑量比例加入酸，沉降壓濾，即得含鋁化合物混合液； 所述含鋯化合物混合液按以下方法制備用鋯石英粉與堿按I : I 3 : I的重量比在6500C ±30°C的爐內(nèi)堿熔兩小時(shí)，熱水浸出分離出ニ氧化鋯，然后按化學(xué)反應(yīng)劑量比例加入酸，在反應(yīng)罐中酸化六小吋，即得含鋯化合物混合液； 所述鎂鹽混合液按以下方法制備按化學(xué)計(jì)量比例向反應(yīng)罐中加入苦土粉和酸，酸化六小時(shí)，然后壓濾，即得鎂鹽混合液； 所述鈦白化合物混合液按以下方法制備按化學(xué)計(jì)量比例向反應(yīng)罐中加入含鐵鈦渣粉和熱濃硫酸，酸解三小時(shí)后壓濾，即得鈦白化合物混合液； 其中，所述的堿為選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、氧化鈣中的一種或其混合物； 所述的酸為選自硫酸、鹽酸、硝酸、氟硅酸、丙烯酸、巰基こ酸和甲基丙烯酸中的ー種或其混合物。
9.ー種防腐膨脹密實(shí)劑組合物，其由以下a)至f)中任意一組所述的組分組成 a)42. Owt %的硫酸招混合液、10. Owt %的氫氧化招、5. Owt %的硫酸錯(cuò)混合液、5. Owt %的ニ氧化錯(cuò)、10. Owt %的硫酸鎂混合液、5. Owt %的硫酸鈦混合液、5. Owt %的溴化鋰、3.Owt%的油酸三こ醇胺、10. Owt%的聚羧酸減水劑和5. Owt%的硫酸鋅，其中，各混合液中包含的鹽或外加劑的濃度為40±5wt% ； b)66wt %的硫酸招混合液、IOwt %的硫酸錯(cuò)混合液、5wt %的氟娃酸鎂、4wt %的三異丙醇胺、5wt%的氨基磺酸鹽減水劑和10wt%的氟化鈉，其中，各混合液中包含的鹽或外加劑的濃度為40±5wt% ； c)50wt%的硫酸招混合液、10wt%的ニ氯氧化錯(cuò)混合液、5wt%的氟化鎂混合液、5wt%的碳酸鋰混合液、5wt%的ニこ醇胺、10wt%的聚羧酸減水劑混合液、5wt%的鈦白混合液、wt %的葡萄糖酸鈉、2wt %的蔗糖和3wt %的檸檬酸，其中，各混合液中包含的鹽或外加劑的濃度為40±5wt% ； d)30wt%的固體硫酸招、5wt%的固體硫酸錯(cuò)、5wt%的固體硫酸鎂、5wt%的氯化鋰、5wt%的三こ醇胺、5wt%的木質(zhì)減水劑和余量的水； e)20wt%的固體招酸鈉、5 1:%的液體ニこ胺、5wt%的液體三こ醇胺、10wt%的固體氟硅酸鎂、5wt%的液體丙烯酸、IOwt%的固體氫氧化鋁和余量的水；和 f)20wt %的固體明帆石、5wt %的固體硫酸錯(cuò)、5wt %的固體硫酸鎂、5wt %的固體氯化鋰、5wt%的液體三こ醇胺、10wt%的液體聚羧酸減水劑、3wt%的固體硫酸鋅、2wt%的液體 羧甲基纖維素納和余量的水。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防腐膨脹密實(shí)劑組合物及制備方法；按總重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，所述組合物包含15～35％的含鋁化合物、0～8％含鋯化合物、2～10％鎂鹽、0～3％鈦白化合物、0～6％鋰鹽、2～6％的醇胺鹽、0～10％超塑化劑、0～10％調(diào)凝劑、0～5％的酸和余量的載體。將上述組分在80℃±5℃的反應(yīng)釜中反應(yīng)三小時(shí)，降溫至45℃±3℃，保溫一小時(shí)，根據(jù)所加入的不同種類和用量的調(diào)凝劑，即得防腐膨脹密實(shí)劑成品——標(biāo)準(zhǔn)型、促凝型或泵送緩凝型。
文檔編號(hào)C04B24/38GK102690077SQ201110074190
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者蘇琳 申請(qǐng)人:蘇琳