[發明專利]一種礦物摻合料的超疏水改性方法

有效

• 申請號: 201810414605.3
• 申請日: 2018-05-03
• 公開（公告）號: CN108424020B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 張金良;蘇茂林;尚宏琦;吳法辰;景來紅;毛文然;楊林;陳學理
• 申請（專利權）人: 黃河勘測規劃設計研究院有限公司
• 主分類號: C04B20/10
• 分類號: C04B20/10
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 王霞

本發明公開了一種礦物摻合料的超疏水改性方法，首先將粉煤灰、粒化高爐礦渣粉、石灰石粉等礦物摻合料進行破碎，得到粒度100~20000目的粉體材料；將粉體材料加入乙醇中超聲分散處理，再依次滴加水和偶聯劑并攪拌均勻；最后加入環乙烷?正丁醇的混合液后，再滴加適量的硅油改性劑，充分攪拌均勻后干燥處理，并粉磨至一定細度即可。本發明改性方法簡單、易操作，所用的原料中的粉煤灰、粒化高爐礦渣粉及石灰石粉是當前我國排放量較大的幾種工業廢渣，本發明實現了對這些廢渣高層次的綜合利用，提高了附加值，變廢為寶，在消除對環境污染的同時實現了資源的再生。

技術領域

本發明涉及建筑材料，尤其是涉及一種礦物摻合料的超疏水改性方法。

背景技術

礦物摻合料是指以硅、鋁、鈣等氧化物為主要成分、具有一定細度的天然或人造的礦物質粉體材料，也稱輔助膠凝材料，加入在混凝土拌合物中可有效改善混凝土的性能，是現代混凝土的重要組成部分。礦物摻合料的添加量通常占膠凝材料質量的10%~60%。可用的礦物摻合料有粉煤灰、粒化高爐礦渣粉、硅灰、石灰石粉、沸石巖粉、偏高嶺土粉以及其他人造礦物質粉體等。在混凝土中使用摻合料可降低混凝土的成本，提高混凝土的性能，同時還能消耗大量工業廢料，是非常好的低碳環保措施。

當今世界，混凝土工程的耐久性正成為工程領域研究的熱點和難以克服的難點。混凝土的耐久性與混凝土的傳質能力息息相關，混凝土的碳化、鋼筋銹蝕以及堿-骨料反應都是因為有水及腐蝕性物質的滲入而對混凝土產生的破壞作用，混凝土的腐蝕大多是在水及有害離子侵入的條件下發生的，腐蝕破壞過程與水密切相關，因此混凝土的抗水滲透性能被認為是評價混凝土耐久性能的最重要的指標之一。國際混凝土界的泰斗P.K.Metha教授在其著作《混凝土微觀結構、性能和材料》中指出，水既是許多天然材料的組分，又是使它們遭到破壞的介質，也是大多數混凝土耐久性問題的核心。

混凝土是一種親水性材料，盡管硬化后的混凝土具有很高的強度和致密性，但在混凝土結構設計50年甚至100年的使用時間內，普通混凝土結構相對于水并不是致密的，而是可滲透的。研究結果表明，水膠比為0.5~0.7的混凝土在水化反應后其孔隙率大約在16%左右。存在微裂縫和多孔的混凝土受冷熱循環、干濕循環的侵蝕作用和荷載作用，其微裂縫和孔隙會連通起來，侵蝕性物質如O₂、CO₂、Cl^- 等隨著水分侵入混凝土內部，導致堿骨料反應、硫酸鹽侵蝕、鋼筋銹蝕等，最終導致混凝土開裂、剝落直至破壞。所以提高混凝土的抗滲性能，對實現混凝土結構的耐久性具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的缺陷，提供一種礦物摻合料的超疏水改性方法，經過改性的礦物摻合料加入在混凝土拌合物中，可有效改善混凝土的疏水性能，大大提高混凝土結構的耐久性。

為實現上述目的，本發明可采取下述技術方案：

本發明所述的礦物摻合料的超疏水改性方法為：首先將礦物摻合料進行破碎（采用球磨、砂磨或氣流磨等現有公知破碎技術），得到粒度100~20000目（優選200~2000目）的粉體材料；將粉體材料加入乙醇中超聲分散處理，再依次滴加水和偶聯劑并攪拌均勻；最后加入環乙烷-正丁醇的混合液后，再滴加適量的硅油改性劑，充分攪拌均勻后干燥處理，并粉磨至一定細度即可。

所述礦物摻合料為粉煤灰、粒化高爐礦渣粉、云母粉、沸石粉、偏高嶺土粉及石灰石粉中的一種或任意幾種的混合料。

為保證原料質量，本發明所用的粉煤灰為市售F類I級或II級灰；所用粒化高爐礦渣粉為市售S95級礦渣粉；所用云母粉為市售金云母粉或白云母粉；所用沸石粉為市售天然斜發沸石或絲光沸石粉；所用偏高嶺土粉為市售高嶺土經750℃~800℃煅燒處理后粉碎得到；所用石灰石粉為石灰巖破碎加工過程中產生的粒徑小于0.08mm的粉體。