一种混凝土早强剂的制备的方法技术

本发明专利技术公开了一种混凝土早强剂的制备的方法，属于建筑材料技术领域。将大豆短纤维与蛋白酶混合，并加入水，恒温酶解，过滤，干燥，得预处理大豆短纤维，将预处理大豆短纤维与40℃时饱和硝酸钙溶液，降温，过滤，干燥，得改性大豆短纤维，将低熔点包覆材料加热融化，并加入异氰酸酯，搅拌混合后，冷冻粉碎，得1号坯料，将阿拉伯胶加热融化，并硅酸钠和混合纳米粉末，搅拌混合后，冷冻粉碎，得2号坯料；将1号坯料与2号坯料混合，并加入改性大豆短纤维，搅拌混合，得混凝土早强剂。本发明专利技术制备的混凝土早强剂可有效提高混凝土的早期强度，并且改善混凝土的泛霜现象。

A method of preparation of early strength concrete

The invention discloses a method for preparing concrete early strength agent, which belongs to the technical field of building materials. Soybean short fiber and protease are mixed with water, isothermal enzymatic hydrolysis, filtration and drying, soybean short fiber is pretreated. Soybean short fiber is pretreated with saturated calcium nitrate solution at 40 C, cooling, filtration, drying, modified soybean short fiber, heating and melting low melting point coating material, and adding isocyanate, agitate. After mixing, chilled and smashed the 1 blank, the Arabia gum was heated and melted, and sodium silicate and mixed nanoscale powder were mixed. After mixing, it was frozen and crushed to get the number 2 blank; the No. 1 billet was mixed with the 2 blank, and the modified soybean short fiber was added and mixed, and the early strength agent of the coagulant soil was prepared. The concrete early strength agent prepared by the invention can effectively improve the early strength of concrete and improve the frost phenomenon of concrete.

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土早强剂的制备的方法
本专利技术公开了一种混凝土早强剂的制备的方法，属于建筑材料

技术介绍
混凝土早强剂是混凝土外加剂之一。混凝土早强剂是指能提高混凝土早期强度，并且对后期强度无显著影响的外加剂。早强剂的主要作用在于加速水泥水化速度，促进混凝土早期强度的发展；既具有早强功能，又具有一定减水增强功能。混凝土早强剂是外加剂发展历史中最早使用的外加剂品种之一。到目前为止，人们已先后开发除氯盐和硫酸盐以外的多种早强型外加剂，如亚硝酸盐，铬酸盐等，以及有机物早强剂，如三乙醇胺、甲酸钙、尿素等。早强剂按照化学成分可分为强电解质无机盐类、水溶性有机物类、有机类和无机物复合的复合早强剂三类。常用的硫酸盐早强剂为硫酸钠、硫酸钾和硫酸钙。掺硫酸盐早强剂的混凝土要注意预防泛碱和白华现象。随着石油天然气勘探开发的不断深入，所遇到的难题越来越多，最突出的问题是水泥石的早期强度低，强度发展慢，从而导致油井的密封能力下降直接影响了固井质量。早期的早强剂主要应用在建筑水泥混泥土中，后来在油井水泥浆中也得到广泛的应用。氯化钙是最早使用的促凝早强剂，但存在早强剂用量大、腐蚀性强、配送劳动强度大及影响水泥浆后期的强度等一系列的问题。目前传统的混凝土早强剂还存在早期强度不足的问题，因此还需对其进行研究。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是：针对传统混凝土早强剂力学性能不佳的问题，提供了一种混凝土早强剂的制备的方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：（1）将大豆短纤维与蛋白酶按质量比30：1～35：1混合，并加入大豆短纤维质量8～12倍的水，恒温酶解，过滤，干燥，得预处理大豆短纤维；（2）将预处理大豆短纤维与40℃时饱和硝酸钙溶液按质量比1：8～1：10混合，降温，过滤，干燥，得改性大豆短纤维；（3）将低熔点包覆材料加热融化，并加入低熔点包覆材料质量0.4～0.7倍的异氰酸酯，搅拌混合后，冷冻粉碎，得1号坯料；（4）将阿拉伯胶加热融化，并加入阿拉伯胶质量0.4～0.6倍的硅酸钠和阿拉伯胶质量0.2～0.5倍的混合纳米粉末，搅拌混合后，冷冻粉碎，得2号坯料；（5）将1号坯料与2号坯料按质量比3：1～2：1混合，并加入2号坯料质量1～2倍的改性大豆短纤维，搅拌混合，得混凝土早强剂。步骤（1）所述的大豆短纤维的长度为2～4mm。步骤（1）所述的蛋白酶为胰蛋白酶或胃蛋白酶中任意一种。步骤（2）所述40℃时饱和硝酸钙溶液的制备方法为将水加热至40℃，向水中加入硝酸钙直至有晶体析出，过滤，得滤液，即得40℃时饱和硝酸钙溶液。步骤（3）所述低熔点包覆材料为猪油或碳原子数为18～20的石蜡中任意一种。步骤（4）所述的混合纳米粉末的制备方法为将纳米二氧化硅和纳米二氧化钛按质量比2：1～1：1混合所得。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术在制备混凝土早强剂时加入改性大豆短纤维，首先，大豆短纤维的加入可充当桥梁，在水泥水化初期起到连接作用，提高混凝土的早期力学强度，其次，大豆纤维在经改性后，表面吸附钙离子，在加入混凝土体系中后，可在表面形成碳酸钙和水化硅酸钙，从而起到增强骨料和絮凝作用，进而使产品可以更好的促进水泥的早期水化反应，使混凝土的早期强度进一步提高；（2）本专利技术在制备混凝土早强剂时加入1号坯料和2号坯料，一方面，1号坯料中的低熔点包覆材料和2号坯料中的阿拉伯胶在水泥水化初期，由于水化初期大量放热和有水的存在，低熔点包覆材料和阿拉伯胶可融化，但随着水化反应的进行，水化热和水减少，包覆材料和阿拉伯胶可重新凝固，从而对混凝土中的孔隙进行填充，进而使产品可有效提高混凝土的力学性能同时减少混凝土的泛霜现象，另一方面，1号坯料中的异氰酸酯在水泥水化过程中遇水产生二氧化碳，并与水泥水化后产生的氢氧化钙形成碳酸钙沉淀，使体系中的钙离子减少，从而促进硅酸三钙的水化反应，进而使产品可进一步提高混凝土的早期强度，并且2号坯料的硅酸钠可在水中水解，产生硅酸根离子，从而促使水化硅酸钙的形成，进而使产品可进一步提高混凝土的早期性能。具体实施方式将大豆短纤维与蛋白酶按质量比30：1～35：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入大豆短纤维质量8～12倍的水，将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为35～45℃，转速为130～150r/min的条件下，恒温搅拌酶解70～90min后，过滤，得滤饼，将滤饼移入干燥箱，于温度为75～90℃的条件下干燥45～60min，得预处理大豆短纤维；将预处理大豆短纤维与40℃时饱和硝酸钙溶液按质量比1：8～1：10混合于烧瓶中，将烧瓶中物料温度降温至15～20℃，过滤，得滤渣，将滤渣移入干燥箱，于温度为65～75℃的条件下，干燥45～50min，得改性大豆短纤维；将低熔点包覆材料加热至融化，并向融化的低熔点包覆材料中加入低熔点包覆材料质量0.4～0.7倍的异氰酸酯，于温度为40～45℃，转速为200～240r/min的条件下，搅拌混合35～60min后，冷冻粉碎，得1号坯料；将阿拉伯胶于烧杯中加热至融化，并向烧杯中加入阿拉伯胶质量0.4～0.6倍的硅酸钠和阿拉伯胶质量0.2～0.5倍的混合纳米粉末，于转速为180～200r/min的条件下，搅拌混合45～55min后，冷冻粉碎，得2号坯料；将1号坯料与2号坯料按质量比3：1～2：1混合，得混合坯料，并向混合坯料中加入2号坯料质量1～2倍的改性大豆短纤维，于温度为25～40℃，转速为240～250r/min的条件下，搅拌混合30～45min，得混凝土早强剂。所述的大豆短纤维的长度为2～4mm。所述的蛋白酶为胰蛋白酶或胃蛋白酶中任意一种。所述40℃时饱和硝酸钙溶液的制备方法为将水加热至40℃，向水中加入硝酸钙直至有晶体析出，过滤，得滤液，即得40℃时饱和硝酸钙溶液。所述饱和低熔点包覆材料为猪油或碳原子数为18～20的石蜡中任意一种。所述的混合纳米粉末的制备方法为将纳米二氧化硅和纳米二氧化钛按质量比2：1～1：1混合所得。实例1将大豆短纤维与蛋白酶按质量比35：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入大豆短纤维质量12倍的水，将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为45℃，转速为150r/min的条件下，恒温搅拌酶解90min后，过滤，得滤饼，将滤饼移入干燥箱，于温度为90℃的条件下干燥60min，得预处理大豆短纤维；将预处理大豆短纤维与40℃时饱和硝酸钙溶液按质量比1：10混合于烧瓶中，将烧瓶中物料温度降温至20℃，过滤，得滤渣，将滤渣移入干燥箱，于温度为75℃的条件下，干燥50min，得改性大豆短纤维；将低熔点包覆材料加热至融化，并向融化的低熔点包覆材料中加入低熔点包覆材料质量0.7倍的异氰酸酯，于温度为45℃，转速为240r/min的条件下，搅拌混合60min后，冷冻粉碎，得1号坯料；将阿拉伯胶于烧杯中加热至融化，并向烧杯中加入阿拉伯胶质量0.6倍的硅酸钠和阿拉伯胶质量0.5倍的混合纳米粉末，于转速为200r/min的条件下，搅拌混合55min后，冷冻粉碎，得2号坯料；将1号坯料与2号坯料按质量比2：1混合，得混合坯料，并向混合坯料中加入2号坯料质量2倍的改性大豆短纤维，于温度为40℃，转速为250r/min的条件下，搅拌混合45min，得混凝土早强剂。所述的大豆短纤维的长度为4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混凝土早强剂的制备方法，其特征在于具体制备方法为：（1）将大豆短纤维与蛋白酶按质量比30：1～35：1混合，并加入大豆短纤维质量8～12倍的水，恒温酶解，过滤，干燥，得预处理大豆短纤维；（2）将预处理大豆短纤维与40℃时饱和硝酸钙溶液按质量比1：8～1：10混合，降温，过滤，干燥，得改性大豆短纤维；（3）将低熔点包覆材料加热融化，并加入低熔点包覆材料质量0.4～0.7倍的异氰酸酯，搅拌混合后，冷冻粉碎，得1号坯料；（4）将阿拉伯胶加热融化，并加入阿拉伯胶质量0.4～0.6倍的硅酸钠和阿拉伯胶质量0.2～0.5倍的混合纳米粉末，搅拌混合后，冷冻粉碎，得2号坯料；（5）将1号坯料与2号坯料按质量比3：1～2：1混合，并加入2号坯料质量1～2倍的改性大豆短纤维，搅拌混合，得混凝土早强剂。

【技术特征摘要】
1.一种混凝土早强剂的制备方法，其特征在于具体制备方法为：（1）将大豆短纤维与蛋白酶按质量比30：1～35：1混合，并加入大豆短纤维质量8～12倍的水，恒温酶解，过滤，干燥，得预处理大豆短纤维；（2）将预处理大豆短纤维与40℃时饱和硝酸钙溶液按质量比1：8～1：10混合，降温，过滤，干燥，得改性大豆短纤维；（3）将低熔点包覆材料加热融化，并加入低熔点包覆材料质量0.4～0.7倍的异氰酸酯，搅拌混合后，冷冻粉碎，得1号坯料；（4）将阿拉伯胶加热融化，并加入阿拉伯胶质量0.4～0.6倍的硅酸钠和阿拉伯胶质量0.2～0.5倍的混合纳米粉末，搅拌混合后，冷冻粉碎，得2号坯料；（5）将1号坯料与2号坯料按质量比3：1～2：1混合，并加入2号坯料质量1～2倍的改性大豆短纤维，搅拌混合，得混凝土早强剂。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琳，徐颜峰，
申请(专利权)人：常州杰轩纺织科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32