[发明专利]一种速凝快硬水泥砂浆及其挤出工艺

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明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)。

本发明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。

本发明中的砂是指粒径小于0.5mm的中砂或细砂。

本发明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℃。

本发明的工艺原理是：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。