一種高性能水泥的制備方法技術

本發明專利技術涉及建筑材料技術領域，尤其涉及一種高性能水泥的制備方法。本發明專利技術用聚丙稀樹脂和鈦酸酯偶聯劑對植物纖維進行改性，形成共價鍵，從而提高界面的結合能力，再通過對水泥粉末進行表面改性，加入硅烷偶聯劑混合攪拌，將其和植物油以及污泥共混發酵，并在微生物的自交聯作用下使得酯基接枝到水泥粉末表面，從而提高水泥粉末和淤泥顆粒的相容性，提高樹脂和無機顆粒間界面結合能力，使其改性后作為界面結合催化劑，使顆粒對水泥內部孔隙進行有效的填充，同時由于兩相間結合力大大增強，有效提高了水泥的機械強度，混合料里摻砂能改變水泥的顆粒級配，提高水泥的粗顆粒含量，增強骨架作用，進一步提高水泥的強度及耐久性，具有廣泛應用前景。

A preparation method of high performance cement

【技術實現步驟摘要】
一種高性能水泥的制備方法
本專利技術涉及建筑材料
，尤其涉及一種高性能水泥的制備方法。
技術介紹
水泥是當前人類生產和生活必不可分的建筑材料之一，它具有原料來源充足，成本低，施工方便，耐久性好，易維護等顯著優點，被廣泛應用于土木建筑、水利、國防等工程，成為人類應用最廣泛，使用量最大的一種建筑材料。其性能的好壞直接決定工程質量的高低，因此，需求高性能的水泥成為現階段業內關注的焦點。水泥是一種粉狀水硬性無機膠凝材料，其加水攪拌后成漿體，能在空氣中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地膠結在一起。水泥的種類很多，按其用途和性能可分為通用水泥、專用水泥及特性水泥三大類。但目前市面上不管是通用水泥、專用水泥還是特性水泥在制作過程中，煤耗和料耗的問題非常嚴重，制成成本較高，另外普遍存在早起水化熱高，凝結時間果斷，后期強度有不同程度的倒縮等問題。在水泥中添加水泥添加劑是改善和實現各種特性的有效途徑。它能加速水泥干結速度、提高水泥干結后的強度或減少水泥用水量，它還能改善水泥顆粒分布并激發各混合材的水化活性，進而提高水泥早期強度和后期強度，因此在水泥生產過程中添加水泥添加劑很有必要。但是現有技術中的水泥添加劑功能單一，對水泥綜合性能的改善程度不高。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題：針對目前水泥存在著強度不夠高、凝結時間短和耐久性較差的缺陷，提供了一種高性能水泥的制備方法。為解決上述技術問題，本專利技術采用如下所述的技術方案是：一種高性能水泥的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：(1)將普通硅酸鹽水泥和硅烷偶聯劑KH-550混合攪拌，得到混合物，繼續向混合物中加入混合物質量6％的橄欖油和混合物質量0.5％的污泥，裝入發酵罐中，密封發酵，發酵結束后，取出發酵產物，即為自制改性水泥；(2)稱取0.8～1.2kg山楂干放入90～120mL氫氧化鈉溶液中，加熱煮沸處理，待其溫度降至75～80℃后，再加入120～150mL雙氧水，繼續加熱，使溫度保持在75～80℃，進行過濾，分離得到濾渣，用去離子水洗滌濾渣至中性，放入烘箱中干燥后，出料即為纖維樣品；(3)稱取40～50g聚丙烯加熱升溫使其軟化，向軟化后的聚丙烯中加入80～90g纖維樣品和6～8g鈦酸酯偶聯劑PN-105混合研磨，研磨后即為自制改性纖維；(4)稱取32～35g天然橡膠，向天然橡膠中加入6～8g十二烷基苯磺酸鈉混合攪拌，得到混合物1，繼續向混合物1中加入12～15mL甲酸溶液和8～10mL雙氧水混合攪拌，攪拌后再用無水乙醇洗滌，洗滌后再干燥，即為自制改性天然橡膠；(5)按重量份數計，分別稱取自制改性水泥和水混合攪拌，再加入自制改性纖維、自制改性天然橡膠、石灰石粉末、河沙顆粒、粉煤灰和粘土混合后置于攪拌機中，繼續混合攪拌，干燥出料，研磨即可制得高性能水泥。步驟(1)所述的普通硅酸鹽水泥和硅烷偶聯劑KH-550的質量比為3：1，攪拌時間為9～10min，發酵溫度為35～42℃，發酵時間為10～12天。步驟(2)所述的氫氧化鈉溶液的質量分數為8％，加熱時間為90～100min，雙氧水的質量分數為30％，加熱時間為40～45min，干燥溫度為55～60℃，干燥時間為1～2h。步驟(3)所述的加熱升溫的溫度為160～170℃，研磨時間為16～18min。步驟(4)所述的攪拌溫度為18～20℃，攪拌時間為28～30min，甲酸溶液的濃度為0.5mol/L，雙氧水的濃度為0.8mol/L，攪拌時間為2～5min，洗滌次數為3～5次，干燥時間為1～2h。步驟(5)所述的按重量份數計，分別稱取28～35份自制改性水泥、15～18份水、3～5份自制改性纖維、5～7份自制改性天然橡膠、1～3份石灰石粉末、2～4份河沙顆粒、1～3份粉煤灰和2～4份粘土，攪拌時間為30～35min，攪拌溫度為30～35℃，繼續攪拌時間為2～3h。本專利技術與其他方法相比，有益技術效果是：(1)本專利技術用聚丙稀樹脂和鈦酸酯偶聯劑對植物纖維進行改性，形成共價鍵，從而提高界面的結合能力，再通過對水泥粉末進行表面改性，加入硅烷偶聯劑混合攪拌，將其和植物油以及污泥共混發酵，利用污泥中微生物將植物油分解產生親油性酯基，并在微生物的自交聯作用下使得酯基接枝到水泥粉末表面，從而提高水泥粉末和淤泥顆粒的相容性，提高樹脂和無機顆粒間界面結合能力，使其改性后作為界面結合催化劑，使顆粒對水泥內部孔隙進行有效的填充，同時由于兩相間結合力大大增強，有效提高了水泥的機械強度；(2)本專利技術加入改性天然橡膠、石灰石、粉煤灰和粘土進行有效的填充，再次提高水泥的強度和耐久性，另外混合料里摻砂能改變水泥的顆粒級配，提高水泥的粗顆粒含量，增強骨架作用，進一步提高水泥的強度及耐久性，具有廣泛應用前景。具體實施方式按質量比為3：1將普通硅酸鹽水泥和硅烷偶聯劑KH-550混合攪拌9～12min，得到混合物，繼續向混合物中加入混合物質量6％的橄欖油和混合物質量0.5％的污泥，裝入發酵罐中，在35～42℃下密封發酵10～12天，發酵結束后，取出發酵產物，即為自制改性水泥，稱取0.8～1.2kg山楂干放入90～120mL質量分數為8％的氫氧化鈉溶液中，加熱煮沸處理90～100min，待其溫度降至75～80℃后，再加入120～150mL質量分數為30％的雙氧水，繼續加熱40～45min，使溫度保持在75～80℃，進行過濾，分離得到濾渣，用去離子水洗滌濾渣至中性，放入烘箱中，在55～60℃下干燥1～2h后，出料即為纖維樣品，稱取40～50g聚丙烯加熱升溫至160～170℃使其軟化，向軟化后的聚丙烯中加入80～90g纖維樣品和6～8g鈦酸酯偶聯劑PN-105混合研磨16～18min，研磨后即為自制改性纖維，稱取32～35g天然橡膠，向天然橡膠中加入6～8g十二烷基苯磺酸鈉在18～20℃條件下混合攪拌28～30min，得到混合物1，繼續向混合物1中加入12～15mL濃度為0.5mol/L的甲酸溶液和8～10mL濃度為0.8mol/L的雙氧水混合攪拌2～5min，攪拌后再用無水乙醇洗滌3～5次，洗滌后再干燥1～2h，即為自制改性天然橡膠，按重量份數計，分別稱取28～35份自制改性水泥和15～18份水混合攪拌30～35min，再加入3～5份自制改性纖維、5～7份自制改性天然橡膠、1～3份石灰石粉末、2～4份河沙顆粒、1～3份粉煤灰和2～4份粘土混合后置于攪拌機中，在30～35℃下繼續混合攪拌2～3h，干燥出料，研磨即可制得高性能水泥。實例1按質量比為3：1將普通硅酸鹽水泥和硅烷偶聯劑KH-550混合攪拌9min，得到混合物，繼續向混合物中加入混合物質量6％的橄欖油和混合物質量0.5％的污泥，裝入發酵罐中，在35℃下密封發酵10天，發酵結束后，取出發酵產物，即為自制改性水泥，稱取0.8kg山楂干放入90mL質量分數為8％的氫氧化鈉溶液中，加熱煮沸處理90min，待其溫度降至75℃后，再加入120mL質量分數為30％的雙本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種高性能水泥的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：/n(1)將普通硅酸鹽水泥和硅烷偶聯劑KH-550混合攪拌，得到混合物，繼續向混合物中加入混合物質量6％的橄欖油和混合物質量0.5％的污泥，裝入發酵罐中，密封發酵，發酵結束后，取出發酵產物，即為自制改性水泥；/n(2)稱取0.8～1.2kg山楂干放入90～120mL氫氧化鈉溶液中，加熱煮沸處理，待其溫度降至75～80℃后，再加入120～150mL雙氧水，繼續加熱，使溫度保持在75～80℃，進行過濾，分離得到濾渣，用去離子水洗滌濾渣至中性，放入烘箱中干燥后，出料即為纖維樣品；/n(3)稱取40～50g聚丙烯加熱升溫使其軟化，向軟化后的聚丙烯中加入80～90g纖維樣品和6～8g鈦酸酯偶聯劑PN-105混合研磨，研磨后即為自制改性纖維；/n(4)稱取32～35g天然橡膠，向天然橡膠中加入6～8g十二烷基苯磺酸鈉混合攪拌，得到混合物1，繼續向混合物1中加入12～15mL甲酸溶液和8～10mL雙氧水混合攪拌，攪拌后再用無水乙醇洗滌，洗滌后再干燥，即為自制改性天然橡膠；/n(5)按重量份數計，分別稱取自制改性水泥和水混合攪拌，再加入自制改性纖維、自制改性天然橡膠、石灰石粉末、河沙顆粒、粉煤灰和粘土混合后置于攪拌機中，繼續混合攪拌，干燥出料，研磨即可制得高性能水泥。/n...

【技術特征摘要】
1.一種高性能水泥的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：
(1)將普通硅酸鹽水泥和硅烷偶聯劑KH-550混合攪拌，得到混合物，繼續向混合物中加入混合物質量6％的橄欖油和混合物質量0.5％的污泥，裝入發酵罐中，密封發酵，發酵結束后，取出發酵產物，即為自制改性水泥；
(2)稱取0.8～1.2kg山楂干放入90～120mL氫氧化鈉溶液中，加熱煮沸處理，待其溫度降至75～80℃后，再加入120～150mL雙氧水，繼續加熱，使溫度保持在75～80℃，進行過濾，分離得到濾渣，用去離子水洗滌濾渣至中性，放入烘箱中干燥后，出料即為纖維樣品；
(3)稱取40～50g聚丙烯加熱升溫使其軟化，向軟化后的聚丙烯中加入80～90g纖維樣品和6～8g鈦酸酯偶聯劑PN-105混合研磨，研磨后即為自制改性纖維；
(4)稱取32～35g天然橡膠，向天然橡膠中加入6～8g十二烷基苯磺酸鈉混合攪拌，得到混合物1，繼續向混合物1中加入12～15mL甲酸溶液和8～10mL雙氧水混合攪拌，攪拌后再用無水乙醇洗滌，洗滌后再干燥，即為自制改性天然橡膠；
(5)按重量份數計，分別稱取自制改性水泥和水混合攪拌，再加入自制改性纖維、自制改性天然橡膠、石灰石粉末、河沙顆粒、粉煤灰和粘土混合后置于攪拌機中，繼續混合攪拌，干燥出料，研磨即可制得高性能水泥。


2.根據權利要求1所述的一種高性能水泥的制備方法，其...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王軍霞，
申請(專利權)人：王軍霞，
類型：發明
國別省市：安徽;34