一种速凝快硬水泥砂浆及其挤出工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种速凝快硬水泥砂浆及其挤出工艺，属于建筑材料领域。该水泥砂浆按硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥∶砂∶聚偏氟乙烯∶有机溶剂的质量比为100∶(0～400)∶(5～50)∶(50～120)配制而成。本挤出工艺是先将聚偏氟乙烯溶解到有机溶剂中，然后将其加入到水泥和砂中，搅拌混合均匀，将上述水泥砂浆连续挤出到凝固浴中，水泥砂浆即快速凝固变硬。该挤出工艺操作简单，能使水泥和砂迅速凝固，可用于建筑材料领域。

【技术实现步骤摘要】
一种速凝快硬水泥砂浆及其挤出工艺
本专利技术涉及一种速凝快硬水泥砂浆及其挤出工艺，属于建筑材料领域。
技术介绍
为了满足特殊施工或特殊环境的需要，通常加入早强剂提高水泥的水化速度。按照其化学成分可将早强剂分为无机盐类、有机物类和复合型三大类。常用的无机盐类早强剂包括氯化物、硫酸盐、亚硝酸盐、碳酸盐等。氯化物具有明显的早强作用，并且还具有降低冰点的显著效果，但由于引入了氯离子，此类早强剂对钢筋有锈蚀作用，对钢筋混凝土有不良影响。硫酸盐是使用广泛的早强剂之一，其中尤以硫酸钠、硫酸钙用量大，但硫酸盐类早强剂在混凝土中的掺量过大或养护条件不好时，容易在混凝土表面产生“返碱”现象，即在混凝土表面析出一层毛绒状的细小晶体，而影响混凝土表面的光洁程度。硝酸盐一般都具有早强作用，尤其可以在低温、负温时作为早强剂和防冻剂使用，碳酸盐可以作为混凝土的早强剂及促凝剂使用，也属于原料来源广泛且价格较低的原料。但硝酸盐和碳酸盐类早强剂容易挥发出氮氧化合物和二氧化碳的气体，此外，碱金属无机盐与混凝土的碱集料反应也会使混凝土的后期强度降低。有机醇类、胺类以及一些有机酸也可作为混凝土早强剂，最常用的是三乙醇胺。三乙醇胺的早强作用是可以促进C3A的水化。三乙醇胺早强剂因掺量小，低温早强作用明显，而且有一定的后期增强作用，而被广泛使用。但作为胺类早强剂，易释放出刺激性的氨味。复合型早强剂具有比单组份早强剂更优良的早强效果，掺量也比单组份早强剂有所减少。专利CN102392405通过向水泥、粗集料、细集料中添加无水硫酸钠、有机胺类，配制得到了超早强特快硬混凝土路面，其中无水硫酸钠的掺量为1～2％，有机胺类的添加量1～3％，使水泥混凝土路面在6小时内即达到通车的强度要求。专利CN102351502向混凝土中分别添加减水剂和缓凝剂，当混凝土运到施工现场后，再向其中添加碳酸锂、羧乙基纤维素和偏铝酸盐速凝剂作为早强剂，最后得到了一种硫铝酸盐水泥快硬混凝土，其中碳酸锂的掺量为水泥质量的0.08～0.12％，羧乙基纤维素的掺量是水泥质量的2.0％，偏铝酸盐速凝剂的掺量是水泥质量的0.2～0.4％。通过分别添加缓凝剂和早强剂，能够控制混凝土的凝结时间，既满足了混凝土的运输，又保证了施工现场的操作时间及最终快速通车的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是制备一种能快速凝固的水泥砂浆，并设计一种挤出工艺，可用于抢修、堵漏、止水等建筑领域。为达到以上目的，本专利技术是采取如下技术方案予以实现的：一种速凝快硬水泥砂浆，由下列组分配制而成：硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、砂、聚偏氟乙烯、有机溶剂，所述的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、砂、聚偏氟乙烯、有机溶剂的质量比为100∶(0～400)∶(5～50)∶(50～120)。本专利技术中的水泥是指标号为325、325R、425、425R、525、525R、625、625R硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥中的一种或几种。本专利技术中的砂是指粒径小于0.5mm的中砂或细砂。本专利技术中的有机溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮的一种或几种。一种速凝快硬水泥砂浆的挤出工艺，包括下述步骤：1)按硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥∶砂∶聚偏氟乙烯∶有机溶剂的质量比为100∶(0～400)∶(5～50)∶(50～120)，称取原料；将水泥、砂分别过20目标准筛，并混合均匀；2)将聚偏氟乙烯加入到有机溶剂中，在40～80℃下剧烈搅拌，时间为1～5小时，使之完全溶解，溶液的粘度为2～40泊；3)在室温下，将聚偏氟乙烯的有机溶液加入到混合均匀的水泥和砂混合物中，不断搅拌直至混合均匀，得到挤出用物料；4)将挤出用物料装入挤出机械，并连续挤出至凝固浴中，水泥砂浆即可快速凝固变硬。上述方法中凝固浴为水或水与有机溶剂的混合物，有机溶剂在凝固浴中的质量含量为0～50％，凝固浴的温度为40～80℃。本专利技术的工艺原理是：在一定温度条件下，水泥砂浆中的有机溶剂能够溶解于凝固浴，同时聚偏氟乙烯作为连续相粘结水泥和砂，使水泥砂浆得以迅速凝固硬化。本专利技术的特点是：以聚偏氟乙烯和有机溶剂为原料，与水泥和砂在一定条件下混合得到水泥砂浆，将水泥砂浆连续挤出到凝固浴中，使其中的有机溶剂迅速溶解于凝固浴，聚偏氟乙烯作为连续相粘结水泥和砂，使水泥砂浆得以迅速凝固硬化。本专利技术可以使水泥砂浆迅速凝固，并随水化时间延长强度逐渐提高。与现有技术相比，本专利技术的优点是：1、随着挤出到凝固浴中，水泥砂浆能迅速凝固，适合抢修、堵漏、止水等建筑领域。2、制备工艺简单，生产成本低。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但本专利技术所保护范围不限于此。此外应理解，在阅读了本专利技术讲述的内容后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动和修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1-6的原料组成及质量列于表1。表1本专利技术涉及实施例的原料组成及配比(g)实施例1按表1中1号配方，先称取100g硅酸盐水泥，并过20目标准筛。接着称取聚偏氟乙烯15g，将其加入至105g二甲基乙酰胺中，加热至40℃，剧烈搅拌2小时，直至聚偏氟乙烯完全溶解，此时溶液粘度为9泊。然后在室温下，将上述溶液加入到水泥中，不断搅拌直至混合均匀，得到挤出用物料。将挤出用物料装入挤出机械，并连续挤出至组分为50wt％水与50wt％二甲基乙酰胺的凝固浴中，水泥砂浆即快速凝固变硬。实施例2按表1中2号配方，先称取25g硅酸盐水泥及75g砂，分别过20目标准筛，并混合均匀。接着称取聚偏氟乙烯10g，将其加入至100g二甲基甲酰胺中，加热至50℃，剧烈搅拌3小时，直至聚偏氟乙烯完全溶解，此时溶液粘度为8泊。然后在室温下，将上述溶液加入到水泥中，不断搅拌直至混合均匀，得到挤出用物料。将挤出用物料装入挤出机械，并连续挤出至组分为80wt％水与20wt％二甲基甲酰胺的凝固浴中，水泥砂浆即快速凝固变硬。实施例3按表1中3号配方，先称取40g硅酸盐水泥及60g砂，分别过20目标准筛，并混合均匀。接着称取聚偏氟乙烯10g，将其加入至70gN-甲基-2-吡咯烷酮中，加热至60℃，剧烈搅拌4小时，直至聚偏氟乙烯完全溶解，此时溶液粘度为15泊。然后在室温下，将上述溶液加入到水泥中，不断搅拌直至混合均匀，得到挤出用物料。将挤出用物料装入挤出机械，并连续挤出至水中，水泥砂浆即快速凝固变硬。实施例4按表1中4号配方，先称取100g普通硅酸盐水泥，过20目标准筛，并混合均匀。接着称取聚偏氟乙烯10g，将其加入至50g二甲基乙酰胺中，加热至80℃，剧烈搅拌4小时，直至聚偏氟乙烯完全溶解，此时溶液粘度为21泊。然后在室温下，将上述溶液加入到水泥中，不断搅拌直至混合均匀，得到挤出用物料。将挤出用物料装入挤出机械，并连续挤出至水中，水泥砂浆即快速凝固变硬。实施例5按表1中5号配方，先称取20g普通硅酸盐水泥及80g砂，分别过20目标准筛，并混合均匀。接着称取聚偏氟乙烯5g，将其加入至110g二甲基甲酰胺中，加热至40℃，剧烈搅拌3小时，直至聚偏氟乙烯完全溶解，此时溶液粘度为2泊。然后在室温下，将上述溶液加入到水泥中，不断搅拌直至混合均匀，得到挤出用物料。将挤出用物料装入挤出机械，并连续挤出至组分为70wt％水与30wt％二甲基甲酰胺的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种速凝快硬水泥砂浆，其特征在于由下列组分配制而成：硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、砂、聚偏氟乙烯、有机溶剂，所述的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、砂、聚偏氟乙烯、有机溶剂的质量比为100∶(0～400)∶(5～50)∶(50～120)。

【技术特征摘要】
1.一种速凝快硬水泥砂浆的挤出工艺，其特征在于，包括下述步骤：1)按硅酸盐水泥∶砂∶聚偏氟乙烯∶有机溶剂的质量比为100∶(0～400)∶(5～50)∶(50～120)，称取原料；将水泥、砂分别过20目标准筛，并混合均匀；2)将聚偏氟乙烯加入到有机溶剂中，在40～80℃下剧烈搅拌，时间为1～5小时，使之完全溶解，溶液的粘度为2～40泊；3)在室温下，将聚偏氟乙烯的有机溶液加入到混合均匀的水泥和砂混合物中，不断搅拌直至混合均匀，得到挤出用物料；4)将挤出用物料装入挤出机械，并连续挤...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚彬，尹洪江，毕江寰，王少迪，樊文彬，曹旭，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：