【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑材料，具体涉及一种热致速凝胶囊的制备方法及其应用。
技术介绍
1、硅酸钠(na2sio3)俗称水玻璃，它是一种常用的碱激发剂，能够促进矿粉中的硅铝酸盐等成分与水发生水化反应，促进水泥的水化反应活性，从而加快混凝土的凝结速度，提高混凝土的早期和后期强度，并改善混凝土的工作性能。目前，研究人员致力于不断改进硅酸钠胶囊的制备技术，用以修复混凝土中的裂纹。当施加温度场时石蜡熔化将包裹的硅酸钠释放出来，促进矿粉中的硅铝酸盐等成分与水发生水化反应，促进水泥的水化反应活性，可有效地修复混凝土中的裂缝，提高混凝土的致密性和耐久性。
2、热致速凝胶囊是通过使用热熔材料包裹碱激发剂制备而成，常用的碱激发剂包括氢氧化钠、硅酸钠等。通过施加温度场溶解壳层材料释放内部碱激发剂可使得混凝土快速凝固，是一种有效控制混凝土凝结过程的技术，在3d打印混凝土等需要控制水泥凝结等场景有诸多应用。
3、现在常用的热致速凝胶囊制备方法大都采用化学法制备，制备过程复杂，想要进行大规模生产其成本较高，同时采用的许多有机外壳通常对人体有害。并且制备装置过于复杂，浪费人力物力，大大提高了成本。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供了一种热致速凝胶囊的制备方法及其应用，采用物理法制备胶囊，制备过程更加容易控制，且实现了自动化制备流程，成本低，效率高，有利于工业化扩大生产。
2、为达到上述目的，本专利技术所提供的技术方案是：
3、提供了一种热致速凝胶囊的制备
4、1)蜡溶液准备：将切碎的蜡放入到加热池当中熔化，待其完全熔化后设置温度进行保温，防止蜡固化；
5、2)喷涂装置准备：通过输送管直接将熔化的蜡从加热池输送至可加热喷枪，可加热喷枪连接底喷式流化床，输送管通过加热带进行加热；
6、3)硅酸钠进料：将硅酸钠颗粒物料加入进料仓，设备利用排气风机产生的负压气流通过进料管道直接将物料压入至流化床的原料容器内，实现自动上料；
7、4)胶囊制备：启动流化床使得硅酸钠颗粒悬浮于装置内，启动可加热式喷枪使得液态蜡雾化成小液滴沿着气流方向均匀黏附在硅酸钠颗粒表面，喷涂前调节进风温度使蜡固化牢牢黏附在颗粒表面，得到胶囊；
8、5)颗粒分散:制备完毕后出料，将步骤4)所得胶囊置于传送带上，在传送过程中加入固体润滑剂，传送带加入左右振动装置以提高颗粒分散性防止颗粒粘结，制备过程结束，即得热致速凝胶囊。
9、按上述方案，所述步骤1)中，所选用的蜡为椰子蜡、石蜡中的一种。优选地，蜡的熔点为40-60℃，所选蜡在60℃以上完全熔化为液态。
10、按上述方案，所述步骤1)中，加热池直接采用输送管与喷枪相连，并包含一个温度检测及控制装置，保温温度为60-80℃。
11、按上述方案，所述步骤1)中，所选用的蜡为步骤3)所用硅酸钠颗粒的10wt％-30wt％。
12、按上述方案，所述步骤2)中，可加热喷枪温度为45-90℃，加热带温度为50-100℃；优选地，喷枪口径为0.3-0.5mm。
13、按上述方案，所述步骤2)中，硅酸钠平均粒径为0.8-1mm。
14、按上述方案，所述步骤4)中，流化床进风速度0.5-2m/s，进风温度为40-60℃。
15、按上述方案，所述步骤5)中，所使用的固体润滑剂为滑石粉或石墨中的一种。
16、按上述方案，所述步骤5)中，振动装置振动频率为10-50hz。
17、按上述方案，所述步骤5)中，固体润滑剂用量为硅酸钠颗粒的5wt％-15wt％。
18、按上述方案，所述步骤5)中，所得热致速凝胶囊表面规则，具有一层薄薄的蜡壳，壳层厚度为50-100μm。
19、提供一种上述制备方法制备所得热致速凝胶囊在混凝土中的应用。
20、本专利技术的有益效果如下：
21、1.本专利技术通过流化床技术制备石蜡包裹硅酸钠的胶囊，当石蜡液体经过喷枪雾化喷出后由于进风温度略低于蜡固化温度，当雾化液滴黏附在硅酸钠颗粒表面会固化，在硅酸钠颗粒表面形成薄薄的蜡壳层，由于每一个硅酸钠颗粒在流化床中的运动都是随机的，因此壳层结构是均匀致密的；同时在传送过程中，通过固体润滑剂对胶囊进行分散，同时可填充胶囊表面的空隙，使得颗粒更加规则；本专利技术采用物理法制备胶囊，制备过程更加容易控制，且实现了自动化制备流程，大大节约了人力、物力、财力，可实现大规模生产；制备过程中不会产生对人体以及环境有害的物质产生，制备工艺绿色环保，具有重要的应用前景。
22、2.本专利技术所得包覆蜡壳层的硅酸钠胶囊，壳层均匀致密，再通过润滑剂填充缝隙，颗粒更加规则，用于混凝土中，可以避免胶囊因所受应力不均而破裂以及对混凝土强度造成不良影响。
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1.一种热致速凝胶囊的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，所选用的蜡为椰子蜡、石蜡中的一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，所选用的蜡的熔点为40-60℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，加热池直接采用输送管与喷枪相连，并包含一个温度检测及控制装置，保温温度为60-80℃。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，所选用的蜡为步骤3)所用硅酸钠颗粒的10-30wt％。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤5)中，固体润滑剂用量为硅酸钠颗粒的5-15wt％。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，可加热喷枪温度为45-90℃，加热带温度50-100℃；所述步骤4)中，流化床进风速度0.5-2m/s，进风温度为40-60℃。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤5)中，所使用的固体润滑剂为滑石粉
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤5)中，振动装置振动频率为10-50Hz。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的制备方法制备所得热致速凝胶囊在混凝土中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种热致速凝胶囊的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，所选用的蜡为椰子蜡、石蜡中的一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，所选用的蜡的熔点为40-60℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，加热池直接采用输送管与喷枪相连，并包含一个温度检测及控制装置，保温温度为60-80℃。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，所选用的蜡为步骤3)所用硅酸钠颗粒的10-30wt％。
6.根据权利要求1所述的制备...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄健，寇章圣，胡海龙，谭洪波，蹇守卫，李相国，马保国，吕阳，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：
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