【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于混凝土制备改性，特别涉及一种用于快速凝固的强化型混凝土制品中的水泥及其制备方法。
技术介绍
1、相比于传统的混凝土施工，喷射混凝土是将预先配制混合好的水泥、砂、石子、水和一些外加剂通过喷射机，以较快的速度喷到基底表面这样一种施工方式，可大幅提高施工速度，节省人工。但在这种喷射施工的方式下，混凝土会比较容易出现回弹、掉落等现象，影响了施工质量。为了改善这种情况，使混凝土更适合这种喷射施工的方式，需要缩短混凝土的凝固时间、提高其早期强度，从而使喷射出的混凝土能更稳定地停留于基底表面，提高施工质量。
2、现有技术中，一般都是通过向新拌混凝土中加入速凝剂，来缩短混凝土的凝固时间、提高其早期强度。但速凝剂除了能加快混凝土固化外，对混凝土其他方面的贡献相对较弱，显得功能相对单一。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于快速凝固的强化型混凝土制品中的水泥的制备方法：
2、(1)石膏粉的表面包覆处理
3、将包括石膏粉、柔性聚合单体、柔性交联剂、引发剂、低沸点物质、第一乳化剂混合充分作为油相，将得到的油相与水相混合后，于压力环境下引发聚合实现对石膏粉的稳定包覆，
4、其中，柔性聚合单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯中的一种或几种，柔性交联剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和/或三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，低沸点物质为正戊烷，
5、石膏粉的颗粒粒径为100μm～500μm，>
6、石膏粉、柔性聚合单体、柔性交联剂、引发剂、低沸点物质、第一乳化剂之间的用量重量比为30～35：15～20：1～2：0.1～0.5：3～6：5～10，
7、水相按重量份数计算，包括100重量份水、4～10重量份分散稳定剂、2～4重量份第二乳化剂，
8、水相与油相之间的用量质量比为100：20～30，
9、引发聚合操作为，将水相与油相混合所得的分散体系于气压大小为0.2～0.35mpa下，65～90℃反应10～14小时后，过滤，将滤饼干燥，即得到稳定包覆的石膏粉，
10、这里的步骤(1)中，先通过第一乳化剂使石膏粉粒子较好地分散在油相中，再与水相混合形成“水包油”型乳液后，有利于石膏粉粒子尽量均匀地分散在该乳液的各乳胶粒子中，各乳胶粒子内独立发生聚合反应，可大大减少聚合时石膏粒子被进一步凝胶到一起，保持聚合包覆后石膏粒子之间的分散性，
11、另外，引发聚合在加压状态下进行，可避免由于聚合反应升温而导致的低沸点物质气化逃离；
12、(2)将包括步骤(1)中得到的经过表面包覆处理的石膏粉、硅酸盐水泥熟料、石灰石混合得到水泥，
13、步骤(1)中得到的经过表面包覆处理的石膏粉、硅酸盐水泥熟料、石灰石之间的用量重量比为5～10：80～90：5～10。
14、本专利技术还提供了一种通过上述制备方法所制备得到的水泥。
15、本专利技术的有益效果在于：
16、虽然水泥的其中一个成分铝酸三钙(重量约占硅酸盐水泥熟料的5～12％)遇水会快速发生水化反应而凝胶化，从而赋予混凝土施工过程中的早期强度。但水泥中的另一成分，用于促进混凝土抗裂性能及使用强度和耐久性的石膏的化学成分为二水合硫酸钙，由于硫酸钙与两个结晶水稳定结合，因此遇水后能较顺利溶解，同时还会与铝酸三钙水化反应所形成的凝胶反应生成钙矾石，从而包覆在铝酸三钙凝胶表面对水形成阻挡，从而减缓了铝酸三钙凝胶化的速度，即延缓了混凝土的早期凝固。
17、对此，本方案事先对石膏粒子表面进行包覆交联处理，交联型分子结构可使石膏表面的包覆层更稳定，减少了基于该石膏的水泥在混合制备及后续施工过程中包覆层的脱落；同样由于包覆材料为交联性疏水物质，因此向基于该石膏的水泥中加水配制成混凝土的早期阶段，该包覆层材料并不会溶解、脱离石膏粒子，从而充分避免了该早期阶段石膏对混凝土内部固化交联速率的不利影响，使混凝土能够更快获得早期强度而初步固化定型，为喷射混凝土提供了有利条件，可减少喷射混凝土操作时速凝剂的用量。
18、但是，随着混凝土内部固化反应的持续进行，反应放热使混凝土内部温度逐渐升高，而包覆层聚合物由于由柔性单体聚合而成，玻璃化温度较低，受热后呈软化状态，同时原本分散掺杂在包覆层内部的疏水性低沸点物质则受热气化大幅膨胀，顺势将软化的包覆层撑开并逐渐脱离包覆层，从而在包覆层上逐渐形成分布的孔洞，使原本被包覆的石膏材料通过这些孔洞与外部的混凝土中的水接触后，从包覆层内侧溶出，并参与到混凝土的固化反应中。因为石膏这一组分本身就是有利于混凝土的抗裂性能及使用强度和耐久性的，这也是向水泥中添加石膏的初衷之一。而本方案中的石膏最终还是突出了包覆层，参与到水泥及混凝土的固化反应中发挥强化作用。可见，本方案中并没有因为前期对石膏的包覆，而明显影响到石膏的使用率。
19、另一方面，水泥混凝土体系在硬化过程中，会局部出现收缩而最终导致裂纹现象的出现。而本方案中，包覆层中的低沸点物质受到固化热气化于水泥中形成气泡的行为，也可以一定程度上缓解水泥在此固化过程中的收缩，减少水泥混凝土中微裂缝的出现，有利于生产出来的混凝土制品抗渗透性更强。
20、可见，本方案中通过包覆层中的低沸点物质受反应热影响而气化膨胀这一个动作，同时实现了对石膏的释放，以及缓解水泥收缩这两方面的效果。
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1.一种用于快速凝固的强化型混凝土制品中的水泥的制备方法，其特征在于：所述的制备方法为，
2.如权利要求1所述的用于快速凝固的强化型混凝土制品中的水泥的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述石膏粉的颗粒粒径为100μm～500μm。
3.如权利要求1所述的用于快速凝固的强化型混凝土制品中的水泥的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述石膏粉、所述柔性聚合单体、所述柔性交联剂、所述引发剂、所述低沸点物质、所述第一乳化剂之间的用量重量比为30～35：15～20：1～2：0.1～0.5：3～6：5～10。
4.如权利要求1所述的用于快速凝固的强化型混凝土制品中的水泥的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述水相按重量份数计算，包括100重量份水、4～10重量份分散稳定剂、2～4重量份第二乳化剂。
5.如权利要求1所述的用于快速凝固的强化型混凝土制品中的水泥的制备方法，其特征在于：所述水相与所述油相之间的用量质量比为100：20～30。
6.如权利要求1所述的用于快速凝固的强化型混凝土制品中的水泥的制备方法，其特征在于：步骤(
7.如权利要求1所述的用于快速凝固的强化型混凝土制品中的水泥的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，步骤(1)中得到的经过表面包覆处理的所述石膏粉、所述硅酸盐水泥熟料、所述石灰石之间的用量重量比为5～10：80～90：5～10。
8.一种如权利要求1至7任一项用于快速凝固的强化型混凝土制品中的水泥的制备方法所制备的水泥。
...【技术特征摘要】
1.一种用于快速凝固的强化型混凝土制品中的水泥的制备方法，其特征在于：所述的制备方法为，
2.如权利要求1所述的用于快速凝固的强化型混凝土制品中的水泥的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述石膏粉的颗粒粒径为100μm～500μm。
3.如权利要求1所述的用于快速凝固的强化型混凝土制品中的水泥的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述石膏粉、所述柔性聚合单体、所述柔性交联剂、所述引发剂、所述低沸点物质、所述第一乳化剂之间的用量重量比为30～35：15～20：1～2：0.1～0.5：3～6：5～10。
4.如权利要求1所述的用于快速凝固的强化型混凝土制品中的水泥的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述水相按重量份数计算，包括100重量份水、4～10重量份分散稳定剂、2～4重量份第二乳化剂...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖梦晨，肖学党，汪松，
申请(专利权)人：信阳市灵石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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