[發(fā)明專利]一種粉狀混凝土速凝劑及其制備方法和應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111569962.5
• 申請日: 2021-12-21
• 公開（公告）號: CN116283042A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設計）人: 譚強強;王鵬飛;成敬瑜
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所;湖州中科綠色制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心
• 主分類號: C04B24/42
• 分類號: C04B24/42;C04B28/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 王艷齋

本發(fā)明提供一種粉狀混凝土速凝劑及其制備方法和應用，所述粉狀混凝土速凝劑按照重量份包括硅酸鈉、鋁酸鈉、硫酸鋁、硅烷偶聯(lián)劑、吸水膨脹橡膠和檸檬酸的組合；所述硅烷偶聯(lián)劑可以在混凝土構件的無機材料和有機材料中形成可變形層，進而可以緩和所述混凝土構件干燥過程中產(chǎn)生的干縮現(xiàn)象以及因收縮產(chǎn)生的界面應力，有效增強了所述混凝土構件的韌性和斷裂強度；同時添加有特定份數(shù)的吸水膨脹橡膠，所述吸水膨脹橡膠可以在混凝土構件發(fā)生滲水時堵塞微孔隙，防止混凝土構件的進一步滲水，提高了其阻水性能。

技術領域

本發(fā)明屬于混凝土技術領域，具體涉及一種粉狀混凝土速凝劑及其制備方法和應用。

背景技術

速凝劑是一種能顯著縮短混凝土由漿體變?yōu)楣腆w所需的時間的混凝土外加劑，在與混凝土混合幾分鐘內就可以使之失去流動性并硬化，使混凝土噴射到工作面上后很快就能凝結，減少回彈損失，防止噴射混凝土因為重力引起脫落，提高在潮濕或者含水巖層中使用的適應性能和混凝土早期強度，目前已經(jīng)廣泛應用于現(xiàn)代地下工程、礦山工程、堵漏和搶險等工程。

但是，由于速凝劑的使用導致混凝土的凝固過快，會導致混凝土流動性較低，進而在硬化前因混凝土沉降不足，硬化后沉降過大，容易在澆筑數(shù)小時后在鋼筋上面、在墻與板、梁與柱交接處部分出現(xiàn)收縮裂縫，為了解決水泥易開裂的問題，一般采用增加一些有機物、纖維素來提高水泥的韌性。CN107709268A公開了一種噴漿混凝土速凝劑，其為包含斜鋁礬和水合氫明礬石中的至少一種的固體或該固體的水性懸浮液或漿液，以及制備作為固體形式的噴漿混凝土速凝劑的方法；該固體噴漿混凝土速凝劑可再分散于水中，產(chǎn)生穩(wěn)定的水性分散體或漿液。該固體和水性分散體的延長的保存期和降低的運輸成本是主要優(yōu)點。CN110482902A公開了一種基于有機硅的混凝土快速凝固添加劑，包含水解液和固化劑兩組分，所述水解液由異丙醇、水和少量鹽酸組成，固化劑為四甲氧基硅烷。使用前兩組分按一定比例混合均勻，然后直接噴灑于剛成型澆制的混凝土表面，混凝土凝固速度能夠顯著加快，該發(fā)明利用四乙氧基硅烷遇水快速水解為SiO₂和乙醇，形成的二氧化硅能夠加速水泥礦物的水化，促進早期鈣礬石的生成；同時四乙氧基硅烷水解消耗水分以及乙醇和原先存在的異丙醇和水形成易揮發(fā)的共沸水合物，加快混凝土中水分的揮發(fā)；納米二氧化硅能顯著改善水泥石與骨料界面的粘結性能，使混凝土內部結構密實，孔隙率下降，大大提高路面混凝土的耐磨、抗裂性能。CN113105179A公開了一種抗裂防水混凝土及其制備方法。一種抗裂防水混凝土，其特征在于，包括如下重量份數(shù)的組分：水泥：250～300份；粉煤灰：120～150份；礦粉：40～45份；砂子：700～750份；細石：800～900份；水：150～200份；減水劑：2～5份；納米氮化硅改性聚氨酯復合纖維40～50份；彈性顆粒：10～15份。通過采用上述配方制得的抗裂防水混凝土具有高抗裂性和防水的優(yōu)點。

但是，使用上述現(xiàn)有技術中提供的混凝土速凝劑得到的混凝土構件的韌性以及防水性能較差，且常常由于凝結過程中的速度過快，導致混凝土流動性降低，進而會發(fā)生收縮干裂和空隙滲水等問題，嚴重影響使用所述混凝土構件的建筑的安全性。

因此，開發(fā)一種可增強混凝土構件韌性，提升其斷裂強度，同時還具有防干裂效果以及抗?jié)B效果的粉狀混凝土速凝劑，是本領域目前急需解決的問題。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種粉狀混凝土速凝劑及其制備方法和應用；所述粉狀混凝土速凝劑包括特定份數(shù)的硅酸鈉、鋁酸鈉、硫酸鋁、硅烷偶聯(lián)劑、吸水膨脹橡膠和檸檬酸的組合；所述粉狀混凝土速凝劑可以增強混凝土結構件的韌性，提升其斷裂強度，還可以有效提升混凝土構件的防干裂效果和抗?jié)B效果。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

第一方面，本發(fā)明提供一種粉狀混凝土速凝劑，所述粉狀混凝土速凝劑按照重量份包括如下組分：