一种快凝高强度水泥材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种快凝高强度水泥材料,该水泥材料可应用于公路、建筑、水利等要 求高强速凝的施工工程中,同时本发明还涉及一种快凝高强度水泥材料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 水泥是粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体,能在空气中硬化或者在水 中更好的硬化,并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。水泥在公路、建筑、水利等多项施工 工程中均需要大量使用。然而现有水泥材料在一些要求较高的施工场合往往不能较好地满 足施工要求,如存在初期强度较低,凝结速度慢等问题。
【发明内容】
[0003] 为了解决上述技术问题,本发明提供一种快凝高强度水泥材料及其制备方法。
[0004] 本发明所采用的技术解决方案是: 一种快凝高强度水泥材料,包括硫铝酸盐水泥、火山灰、偏高岭土、硅藻土和拌合剂,其 中硫错酸盐水泥35~55份、火山灰30~50份,偏高岭土 5~20份,娃藻土 5~15份,以 重量份计;所述拌合剂包括减水剂和纤维,以硫铝酸盐水泥、火山灰、偏高岭土和硅藻土的 重量总和为100份计,所述减水剂占比0. 1~0. 3份,纤维占比0. 05~0. 2份。
[0005] 优选的,所述减水剂为聚羧酸减水剂。
[0006] 优选的,所述纤维为短切丝玻璃纤维。
[0007] 优选的,所述拌合剂还包括稳定剂,所述稳定剂占比为0. 05~0. 2份。
[0008] 优选的,所述稳定剂为硬脂酸钙。
[0009] 优选的,所述拌合剂还包括三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂与聚丙烯酸钠,其中三聚 氰胺甲醛树脂占比为4~6份、酚醛树脂占比为3~5份、聚丙烯酸钠占比为0. 5~1份。 [0010] 上述快凝高强度水泥材料的制备方法,包括以下步骤: (1) 按上述重量份配比称取各原料,将硫铝酸盐水泥、火山灰、偏高岭土和硅藻土加入 自动拌合机拌锅内,搅拌均匀,得到预混物; (2) 将纤维打散蓬松,并与减水剂混合得到拌合剂; (3 )将拌合剂加入适量水中得到混合液,然后将混合液加入预混物中,先开启慢速搅拌 并匀速添加混合液,待混合液全部加完后,继续搅拌一段时间,得到快速高强度水泥材料。 [0011] 本发明的有益技术效果是: (1)本发明制得的快凝高强度水泥材料具有凝结速度快,初期强度好等优点,1天抗压 强度多40ΜΡα,3天抗压强度多55MP,7天抗压强度多60ΜΡα,适用于道路病害快速修补,建筑 构件快速修补等,操作简单,有较好的经济效益和社会效益。
[0012] (2)本发明选用火山灰为主要矿物填料,火山灰资源丰富,开采容易,杂质少,矿物 组成成分稳定,具有较好的加工性能,容易磨成微细粉,而且与其他材料的配伍性好,磨细 后有较好的颗粒特征,提高了整体性能的耐久性,较适合作为快凝高强度水泥材料。本发明 选取火山灰用于水泥材料,在保证快凝及高强度的同时,还降低了成本。
[0013] (3)本发明在拌合剂中加入一定重量份的三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂与聚丙烯 酸钠,使得其与主体粉料能更好的协同配合,进一步增强了快凝高强度水泥材料的初期强 度。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明: 实施例1 称取硫铝酸盐水泥350g、火山灰500g、偏高岭土 50g、硅藻土 100g、聚羧酸减水剂Ig和 短切丝玻璃纤维lg。
[0015] 将火山灰、偏高岭土和娃藻土分别粉碎至粒径为0. 01 μ m~150 μ m,优选 0. 1 μπι~50 μπι。其中火山灰粉杂质的含量应小于2%,有机物含量应小于0. 1%。
[0016] 先将粉碎后的硫铝酸盐水泥、火山灰、偏高岭土和硅藻土加入自动拌合机拌锅内, 搅拌均匀,得到预混物。然后将5~10 μ m的短切丝玻璃纤维打散蓬松,并与聚羧酸减水剂 混合得到拌合剂。将拌合剂加入适量水中得到混合液,然后将混合液加入预混物中,先开启 慢速搅拌并匀速添加混合液,待混合液全部加完后,继续慢速搅拌60秒,再高速搅拌30秒, 既拌合完成,得到快速高强度水泥材料。
[0017] 实施例2 称取硫铝酸盐水泥400g、火山灰400g、偏高岭土 100g、硅藻土 100g、聚羧酸减水剂2g 和短切丝玻璃纤维2g。
[0018] 将火山灰、偏高岭土和娃藻土分别粉碎至粒径为0. 01 μ m~150 μ m,优选 0. 1 μπι~50 μπι。其中火山灰粉杂质的含量应小于2%,有机物含量应小于0. 1%。
[0019] 先将粉碎后的硫铝酸盐水泥、火山灰、偏高岭土和硅藻土加入自动拌合机拌锅内, 搅拌均匀,得到预混物。然后将5~10 μ m的短切丝玻璃纤维打散蓬松,并与聚羧酸减水剂 混合得到拌合剂。将拌合剂加入20g水中得到混合液,然后将混合液加入预混物中,先开启 慢速搅拌并匀速添加混合液,待混合液全部加完后,继续慢速搅拌60秒,再高速搅拌30秒, 既拌合完成,得到快速高强度水泥材料。
[0020] 实施例3 称取硫铝酸盐水泥400g、火山灰500g、偏高岭土 50g、硅藻土 50g、聚羧酸减水剂3g、短 切丝玻璃纤维Ig和硬脂酸钙2g。
[0021 ] 将火山灰、偏高岭土和娃藻土分别粉碎至粒径为0. 01 μ m~150 μ m,优选 0. 1 μπι~50 μπι。其中火山灰粉杂质的含量应小于2%,有机物含量应小于0. 1%。
[0022] 先将粉碎后的硫铝酸盐水泥、火山灰、偏高岭土和硅藻土加入自动拌合机拌锅内, 搅拌均匀,得到预混物。然后将5~10 μ m的短切丝玻璃纤维打散蓬松,并与聚羧酸减水剂、 硬脂酸钙混合得到拌合剂。将拌合剂加入适量水中得到混合液,然后将混合液加入预混物 中,先开启慢速搅拌并匀速添加混合液,待混合液全部加完后,继续慢速搅拌60秒,再高速 搅拌30秒,既拌合完成,得到快速高强度水泥材料。
[0023] 实施例4 称取硫铝酸盐水泥350g、火山灰450g、偏高岭土 100g、硅藻土
100g、聚羧酸减水剂3g、 短切丝玻璃纤维2g、硬脂酸钙2g、三聚氰胺甲醛树脂40g、酚醛树脂30g、聚丙烯酸钠5g。
[0024] 将火山灰、偏高岭土和娃藻土分别粉碎至粒径为0. 01 μ m~150 μ m,优选 0. 1 μπι~50 μπι。其中火山灰粉杂质的含量应小于2%,有机物含量应小于0. 1%。
[0025] 先将粉碎后的硫铝酸盐水泥、火山灰、偏高岭土和硅藻土加入自动拌合机拌锅内, 搅拌均匀,得到预混物。然后将5~ΙΟμπι的短切丝玻璃纤维打散蓬松,并与聚羧酸减水 剂、硬脂酸钙、三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂和聚丙烯酸钠混合得到拌合剂。将拌合剂加入 6〇g中得到混合液,然后将混合液加入预混物中,先开启慢速搅拌并匀速添加混合液,待混 合液全部加完后,继续慢速搅拌60秒,再高速搅拌30秒,既拌合完成,得到快速高强度水泥 材料。
[0026] 实施例5 称取硫铝酸盐水泥550g、火山灰300g、偏高岭土 100g、硅藻土 50g、聚羧酸减水剂3g、短 切丝玻璃纤维2g、硬脂酸钙2g、三聚氰胺甲醛树脂50g、酚醛树脂40g、聚丙烯酸钠10g。
[0027] 将火山灰、偏高岭土和娃藻土分别粉碎至粒径为0. 01 μ m~150 μ m,优选 0. 1 μπι~50 μπι。其中火山灰粉杂质的含量应小于2%,有机物含量应小于0. 1%。
[0028] 先将粉碎后的硫铝酸盐水泥、火山灰、偏高岭土和硅藻土加入自动拌合机拌锅内, 搅拌均匀,得到预混物。然后将5~ΙΟμπι的短切丝玻璃纤维打散蓬松,并与聚羧酸减水 剂、硬脂酸钙、三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂和聚丙烯酸钠混合得到拌合剂。将拌合剂加入 l〇〇g中得到混合液,然后将混合液加入预混物中,先开启慢速搅拌并匀速添加混合液,待混 合液全部加完后,继续慢速搅拌60秒,再高速搅拌30秒,既拌合完成,得到快速高强度水泥 材料。
[0029] 实施例6 称取硫铝酸盐水泥400g、火山灰400g、偏高岭土 100g、硅藻土 100g、聚羧酸减水剂2g、 短切丝玻璃纤维lg、硬脂酸钙2g、三聚氰胺甲醛树脂50g、酚醛树脂40g、聚丙烯酸钠7g。
[0030] 将火山灰、偏高岭土和娃藻土分别粉碎至粒径为0. 01 μ m~150 μ m,优选 0. 1 μπι~50 μπι。其中火山灰粉杂质的含量应小于2%,有机物含量应小于0. 1%。
[0031] 先将粉碎后的硫铝酸盐水泥、火山灰、偏高岭土和硅藻土加入自动拌合机拌锅内, 搅拌均匀,得到预混物。然后将5~ΙΟμπι的短切丝玻璃纤维打散蓬松,并与聚羧酸减水 剂、硬脂酸钙、三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂和聚丙烯酸钠混合得到拌合剂。将拌合剂加入 l〇〇g中得到混合液,然后将混合液加入预混物中,先开启慢速搅拌并匀速添加混合液,待混 合液全部加完后,继续慢速搅拌60秒,再高速搅拌30秒,既拌合完成,得到快速高强度水泥 材料。
[0032] 对实施例1-6所得快速高强度水泥材料进行初期强度测试,结果如下表1。
[0033] 表 1
从表1中可看出,本发明水泥材料具有凝结时间短,初期抗压强度高等优点,特别是拌 合剂中添加三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂与聚丙烯酸钠后,水泥材料的初期抗压强度有了 更为显著的增强。
【主权项】
1. 一种快凝高强度水泥材料,其特征在于,包括硫铝酸盐水泥、火山灰、偏高岭土、硅藻 土和拌合剂,其中硫铝酸盐水泥35~55份、火山灰30~50份,偏高岭土 5~20份,硅藻 土 5~15份,以重量份计;所述拌合剂包括减水剂和纤维,以硫铝酸盐水泥、火山灰、偏高岭 土和硅藻土的重量总和为100份计,所述减水剂占比0. 1~0. 3份,纤维占比0. 05~0. 2 份。2. 根据权利要求1所述的一种快凝高强度水泥材料,其特征在于,所述减水剂为聚羧 酸减水剂。3. 根据权利要求1所述的一种快凝高强度水泥材料,其特征在于:所述纤维为短切丝 玻璃纤维。4. 根据权利要求1所述的一种快凝高强度水泥材料,其特征在于:所述拌合剂还包括 稳定剂,所述稳定剂占比为〇. 05~0. 2份。5. 根据权利要求4所述的一种快凝高强度水泥材料,其特征在于:所述稳定剂为硬脂 酸钙。6. 根据权利要求1所述的一种快凝高强度水泥材料,其特征在于:所述拌合剂还包括 三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂与聚丙烯酸钠,其中三聚氰胺甲醛树脂占比为4~6份、酚醛 树脂占比为3~5份、聚丙烯酸钠占比为0. 5~1份。7. 如权利要求1所述的一种快凝高强度水泥材料的制备方法,其特征在于包括以下步 骤: (1) 按上述重量份配比称取各原料,将硫铝酸盐水泥、火山灰、偏高岭土和硅藻土加入 自动拌合机拌锅内,搅拌均匀,得到预混物; (2) 将纤维打散蓬松,并与减水剂混合得到拌合剂; (3 )将拌合剂加入适量水中得到混合液,然后将混合液加入预混物中,先开启慢速搅拌 并匀速添加混合液,待混合液全部加完后,继续搅拌一段时间,得到快速高强度水泥材料。
【专利摘要】本发明公开了一种快凝高强度水泥材料,包括硫铝酸盐水泥、火山灰、偏高岭土、硅藻土和拌合剂,其中硫铝酸盐水泥35~55份、火山灰30~50份,偏高岭土5~20份,硅藻土5~15份,以重量份计;所述拌合剂包括减水剂和纤维,以硫铝酸盐水泥、火山灰、偏高岭土和硅藻土的重量总和为100份计,所述减水剂占比0.1~0.3份,纤维占比0.05~0.2份。本发明制得的快凝高强度水泥材料具有凝结速度快,初期强度好等优点,1天抗压强度≥40MPɑ,3天抗压强度≥55MP,7天抗压强度≥60MPɑ,适用于道路病害快速修补,建筑构件快速修补等,操作简单,有较好的经济效益和社会效益。
【IPC分类】C04B28/06
【公开号】CN104891907
【申请号】CN201510245158
【发明人】高金龙, 宋波, 李旭东, 高希君, 姜军
【申请人】吉林省嘉鹏集团有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月14日