一种可减水提高强度的混凝土固化剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及土壤固化剂技术领域，具体涉及一种可减水提高强度的混凝土固化剂及其制备方法。

背景技术：

2.减水剂对拌和后水泥颗粒有分散作用，减少单位用水量，改善混凝土拌合物的流动性，或减少单位水泥用量，节约水泥的一种混凝土外加剂。其大多为聚羧酸性阴离子表面活性剂，有木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物等。
3.增强剂可加速水泥水化速度，能提高混凝土早期强度，又具有一定减水增强功能。其包括无机物如氯化物、硫酸盐、亚硝酸亚和铬酸盐等、有机物如尿素、三乙醇胺和甲钙素等及其复合物。
4.喷射混凝土指的是在高压作用下将混凝土或拌合物经管道传输到喷射机的喷嘴处，与水混合后以高速喷射到指定位置并迅速凝结硬化以形成具有支护形式的一种混凝土施工技术。由于其具有施工简易、适应性强、结构密实度高等特点在土建、隧道、桥梁等领域受到广泛应用。然而在实际应用工程中，喷射混凝土常面临速凝剂腐蚀性强、后期强度降低、易产生收缩裂缝、回弹率大、耐腐蚀性差等问题，进而将直接导致到利用该方法施工带来的安全性、经济性等问题。现有混凝土外加剂仅具备单一的减水或单一的增强功能，没有既具备减水功能又具备增强功能的混凝土外加剂。

技术实现要素：

5.针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种可减水提高强度的混凝土固化剂及其制备方法。本发明提供的可减水提高强度的混凝土固化剂既可以减水也可以提高强度，可以缩短工期，节约成本，使用本发明提供的混凝土固化剂可以显著提高抗压强度、水稳性，降低干缩变形。进而提高使用寿命，降低了后期养护成本。
6.本发明的目的在于保护一种可减水提高强度的混凝土固化剂，包括如下重量份数的原料组分：氟硅酸镁2.5-3.5份、碳酸钠0.8-1.2份、氟化钠0.4-0.6份、铝酸钙18-22份、铝酸钠9-11份、硫酸钠0.4-0.6份、海因树脂14-16份、浸渍剂3-5份；
7.所述的浸渍剂为正辛基三乙氧基硅烷和异丁基三乙氧基硅烷。
8.优选地，所述的正辛基三乙氧基硅烷和异丁基三乙氧基硅烷的重量份数比为1：1。
9.进一步优选地，所述的可减水提高强度的混凝土固化剂包括如下重量份数的原料组分：氟硅酸镁3份、碳酸钠1份、氟化钠0.5份、铝酸钙20份、铝酸钠10份、硫酸钠0.5份、海因树脂15份、浸渍剂4份。
10.进一步优选地，所述的可减水提高强度的混凝土固化剂包括如下重量份数的原料组分：氟硅酸镁2.5份、碳酸钠0.8份、氟化钠0.4份、铝酸钙18份、铝酸钠9份、硫酸钠0.4份、海因树脂14份、浸渍剂3份。
11.进一步优选地，所述的可减水提高强度的混凝土固化剂包括如下重量份数的原料
组分：氟硅酸镁3.5份、碳酸钠1.2份、氟化钠0.6份、铝酸钙22份、铝酸钠11份、硫酸钠0.6份、海因树脂16份、浸渍剂5份。
12.本发明的另一个目的在于保护上述的可减水提高强度的混凝土固化剂的制备方法，步骤如下：
13.s1.先将氟硅酸镁、碳酸钠、氟化钠、铝酸钙、铝酸钠、硫酸钠进行混合后，得到混合物，在其中注入纯净水，进行升温，搅拌，降温，保温，过滤，制得混合物溶液；
14.s2.将海因树脂注入搅拌器中，注入纯净水，进行升温，搅拌，静置，再向其中加入步骤s1制得的混合物溶液、浸渍剂，进行再次升温，再次搅拌，冷却，得到所述的可减水提高强度的混凝土固化剂。
15.优选地，步骤s1中，所述的升温为升温至85℃，所述的搅拌为以600rpm的速率进行搅拌1-2小时；所述的碳酸钠和纯净水的重量份数比为1：20。
16.优选地，步骤s1中，所述的降温为降温至20-25℃，所述的保温为保温4-6小时。
17.优选地，步骤s2中，所述的升温为升温至65℃，所述的搅拌为以450rpm的速率进行搅拌1-2小时，所述的静置为静置1-2小时；所述的海因树脂和纯净水的重量份数比为3：20。
18.优选地，步骤s2中，所述的再次升温为升温至70℃，所述的再次搅拌为以450rpm的速率进行搅拌1-2小时。
19.本发明的有益效果体现在：
20.(1)本发明提供的可减水提高强度的混凝土固化剂既可以减水也可以提高强度，可以缩短工期，节约成本，使用本发明提供的混凝土固化剂可以显著提高抗压强度、水稳性，降低干缩变形。进而提高使用寿命，降低了后期养护成本。
21.(2)本发明提供的可减水提高强度的混凝土固化剂的制备方法操作简单、技术稳定、原料易得、制得的产品效果优异、极具推广价值。
具体实施方式
22.下面将对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
23.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
24.实施例1
25.本实施例提供了一种可减水提高强度的混凝土固化剂，包括如下重量份数的原料组分：氟硅酸镁3份、碳酸钠1份、氟化钠0.5份、铝酸钙20份、铝酸钠10份、硫酸钠0.5份、海因树脂15份、浸渍剂4份。
26.其中，浸渍剂为重量份数比为1：1的正辛基三乙氧基硅烷和异丁基三乙氧基硅烷。
27.上述的可减水提高强度的混凝土固化剂的制备方法，步骤如下：
28.s1.先将氟硅酸镁、碳酸钠、氟化钠、铝酸钙、铝酸钠、硫酸钠进行混合后，得到混合物，在其中注入纯净水，进行升温，搅拌，降温，保温，过滤，制得混合物溶液；
29.s2.将海因树脂注入搅拌器中，注入纯净水，进行升温，搅拌，静置，再向其中加入步骤s1制得的混合物溶液、浸渍剂，进行再次升温，再次搅拌，冷却，得到所述的可减水提高强度的混凝土固化剂。
30.步骤s1中，升温为升温至85℃，搅拌为以600rpm的速率进行搅拌1.5小时；碳酸钠和纯净水的重量份数比为1：20。
31.步骤s1中，降温为降温至20℃，保温为保温5小时。
32.步骤s2中，升温为升温至65℃，搅拌为以450rpm的速率进行搅拌1.5小时，静置为静置1.5小时；海因树脂和纯净水的重量份数比为3：20。
33.步骤s2中，再次升温为升温至70℃，再次搅拌为以450rpm的速率进行搅拌1.5小时。
34.实施例2
35.本实施例提供了一种可减水提高强度的混凝土固化剂，包括如下重量份数的原料组分：氟硅酸镁2.5份、碳酸钠0.8份、氟化钠0.4份、铝酸钙18份、铝酸钠9份、硫酸钠0.4份、海因树脂14份、浸渍剂3份。
36.其中，浸渍剂为重量份数比为1：1的正辛基三乙氧基硅烷和异丁基三乙氧基硅烷。
37.上述的可减水提高强度的混凝土固化剂的制备方法，步骤如下：
38.s1.先将氟硅酸镁、碳酸钠、氟化钠、铝酸钙、铝酸钠、硫酸钠进行混合后，得到混合物，在其中注入纯净水，进行升温，搅拌，降温，保温，过滤，制得混合物溶液；
39.s2.将海因树脂注入搅拌器中，注入纯净水，进行升温，搅拌，静置，再向其中加入步骤s1制得的混合物溶液、浸渍剂，进行再次升温，再次搅拌，冷却，得到所述的可减水提高强度的混凝土固化剂。
40.步骤s1中，升温为升温至85℃，搅拌为以600rpm的速率进行搅拌1.5小时；碳酸钠和纯净水的重量份数比为1：20。
41.步骤s1中，降温为降温至20℃，保温为保温5小时。
42.步骤s2中，升温为升温至65℃，搅拌为以450rpm的速率进行搅拌1.5小时，静置为静置1.5小时；海因树脂和纯净水的重量份数比为3：20。
43.步骤s2中，再次升温为升温至70℃，再次搅拌为以450rpm的速率进行搅拌1.5小时。
44.实施例3
45.本实施例提供了一种可减水提高强度的混凝土固化剂，包括如下重量份数的原料组分：氟硅酸镁3.5份、碳酸钠1.2份、氟化钠0.6份、铝酸钙22份、铝酸钠11份、硫酸钠0.6份、海因树脂16份、浸渍剂5份。
46.其中，浸渍剂为重量份数比为1：1的正辛基三乙氧基硅烷和异丁基三乙氧基硅烷。
47.上述的可减水提高强度的混凝土固化剂的制备方法，步骤如下：
48.s1.先将氟硅酸镁、碳酸钠、氟化钠、铝酸钙、铝酸钠、硫酸钠进行混合后，得到混合物，在其中注入纯净水，进行升温，搅拌，降温，保温，过滤，制得混合物溶液；
49.s2.将海因树脂注入搅拌器中，注入纯净水，进行升温，搅拌，静置，再向其中加入步骤s1制得的混合物溶液、浸渍剂，进行再次升温，再次搅拌，冷却，得到所述的可减水提高强度的混凝土固化剂。
50.步骤s1中，升温为升温至85℃，搅拌为以600rpm的速率进行搅拌1.5小时；碳酸钠和纯净水的重量份数比为1：20。
51.步骤s1中，降温为降温至20℃，保温为保温5小时。
52.步骤s2中，升温为升温至65℃，搅拌为以450rpm的速率进行搅拌1.5小时，静置为静置1.5小时；海因树脂和纯净水的重量份数比为3：20。
53.步骤s2中，再次升温为升温至70℃，再次搅拌为以450rpm的速率进行搅拌1.5小时。
54.试验例
55.测试实施例1-3制得的可减水提高强度的混凝土固化剂的效果
56.分别采用实施例1-3制得的可减水提高强度的混凝土固化剂进行喷射混凝土作为试验组1-3，而对照组为不加混凝土固化剂进行喷射混凝土。
57.(1)无测限抗压强度
58.测试方法：jtg e51-2009《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》
59.测试仪器：万用压力机
60.测试结果：见表1。
61.表1
[0062][0063]
从表1可知，本发明提供的可减水提高强度的混凝土固化剂可以显著提高混凝土的抗压强度。
[0064]
(2)干缩试验
[0065]
测试方法：jc/t 603-2004《水泥胶砂干缩试验方法》
[0066]
测试仪器：干缩试验仪
[0067]
测试结果：见表2。
[0068]
表2
[0069]
组别28天缩应变试验组13.99
×
10-3
试验组24.03
×
10-3
试验组34.01
×
10-3
对照组4.98
×
10-3
[0070]
从表2可知，使用本发明的供的可减水提高强度的混凝土固化剂可以显著降低混凝土的干缩变形。
[0071]
(3)水稳性试验
[0072]
测试方法：进行标准养护条件下养护7天，将试件分为两组，一组泡水养护1天、3天、7天；另一组继续标准条件下养护，水稳系数计算方法为：泡水养护试件强度/标准养护
试件强度。
[0073]
测试结果：见表3。
[0074]
组别1天3天7天试验组10.980.940.89试验组20.960.910.86试验组30.970.930.88对照组0.810.760.70
[0075]
从表3可知，使用本发明的供的可减水提高强度的混凝土固化剂可以显著增强混凝土的水稳性。
[0076]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

技术特征：

1.一种可减水提高强度的混凝土固化剂，其特征在于：所述的可减水提高强度的混凝土固化剂包括如下重量份数的原料组分：氟硅酸镁2.5-3.5份、碳酸钠0.8-1.2份、氟化钠0.4-0.6份、铝酸钙18-22份、铝酸钠9-11份、硫酸钠0.4-0.6份、海因树脂14-16份、浸渍剂3-5份；所述的浸渍剂为正辛基三乙氧基硅烷和异丁基三乙氧基硅烷。2.根据权利要求1所述的可减水提高强度的混凝土固化剂，其特征在于：所述的正辛基三乙氧基硅烷和异丁基三乙氧基硅烷的重量份数比为1：1。3.根据权利要求2所述的可减水提高强度的混凝土固化剂，其特征在于：所述的可减水提高强度的混凝土固化剂包括如下重量份数的原料组分：氟硅酸镁3份、碳酸钠1份、氟化钠0.5份、铝酸钙20份、铝酸钠10份、硫酸钠0.5份、海因树脂15份、浸渍剂4份。4.根据权利要求2所述的可减水提高强度的混凝土固化剂，其特征在于：所述的可减水提高强度的混凝土固化剂包括如下重量份数的原料组分：氟硅酸镁2.5份、碳酸钠0.8份、氟化钠0.4份、铝酸钙18份、铝酸钠9份、硫酸钠0.4份、海因树脂14份、浸渍剂3份。5.根据权利要求2所述的可减水提高强度的混凝土固化剂，其特征在于：所述的可减水提高强度的混凝土固化剂包括如下重量份数的原料组分：氟硅酸镁3.5份、碳酸钠1.2份、氟化钠0.6份、铝酸钙22份、铝酸钠11份、硫酸钠0.6份、海因树脂16份、浸渍剂5份。6.权利要求1-5任一所述的可减水提高强度的混凝土固化剂的制备方法，其特征在于：所述的可减水提高强度的混凝土固化剂的制备方法，步骤如下：s1.先将氟硅酸镁、碳酸钠、氟化钠、铝酸钙、铝酸钠、硫酸钠进行混合后，得到混合物，在其中注入纯净水，进行升温，搅拌，降温，保温，过滤，制得混合物溶液；s2.将海因树脂注入搅拌器中，注入纯净水，进行升温，搅拌，静置，再向其中加入步骤s1制得的混合物溶液、浸渍剂，进行再次升温，再次搅拌，冷却，得到所述的可减水提高强度的混凝土固化剂。7.根据权利要求6所述的可减水提高强度的混凝土固化剂的制备方法，其特征在于：步骤s1中，所述的升温为升温至85℃，所述的搅拌为以600rpm的速率进行搅拌1-2小时；所述的碳酸钠和纯净水的重量份数比为1：20。8.根据权利要求6所述的可减水提高强度的混凝土固化剂的制备方法，其特征在于：步骤s1中，所述的降温为降温至20-25℃，所述的保温为保温4-6小时。9.根据权利要求6所述的可减水提高强度的混凝土固化剂的制备方法，其特征在于：步骤s2中，所述的升温为升温至65℃，所述的搅拌为以450rpm的速率进行搅拌1-2小时，所述的静置为静置1-2小时；所述的海因树脂和纯净水的重量份数比为3：20。10.根据权利要求6所述的可减水提高强度的混凝土固化剂的制备方法，其特征在于：步骤s2中，所述的再次升温为升温至70℃，所述的再次搅拌为以450rpm的速率进行搅拌1-2小时。

技术总结

本发明公开了一种可减水提高强度的混凝土固化剂及其制备方法，涉及土壤固化剂技术领域，所述的可减水提高强度的混凝土固化剂包括如下重量份数的原料组分：氟硅酸镁2.5-3.5份、碳酸钠0.8-1.2份、氟化钠0.4-0.6份、铝酸钙18-22份、铝酸钠9-11份、硫酸钠0.4-0.6份、海因树脂14-16份、浸渍剂3-5份；所述的浸渍剂为正辛基三乙氧基硅烷和异丁基三乙氧基硅烷。本发明提供的可减水提高强度的混凝土固化剂既可以减水也可以提高强度，可以缩短工期，节约成本，使用本发明提供的混凝土固化剂可以显著提高抗压强度、水稳性，降低干缩变形。进而提高使用寿命，降低了后期养护成本。降低了后期养护成本。