[发明专利]一种纤维状纳米硅酸盐混凝土外加剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种纤维状纳米硅酸盐混凝土外加剂。本发明所述的纤维状纳米硅酸盐混凝土外加剂为在高分子聚合物分散剂水溶液中由硅酸镁和硅酸钙制得的复合物，所述硅酸镁由可溶性镁盐和可溶性硅酸盐按1:1.2‑1:1.6的摩尔比制得，所述硅酸钙由可溶性钙盐和可溶性硅酸盐按1:1‑1:1.5的摩尔比制得；所述可溶性镁盐为硝酸镁，可溶性钙盐为硝酸钙，所述可溶性硅酸盐为硅酸钠，所述高分子聚合物分散剂为式（1）所示，（1）本发明所述纤维状纳米硅酸盐混凝土外加剂可显著提高混凝土早期强度，同时，对于混凝土的韧性具有明显的改善效果；可以加速水泥的早期水化，且有助于提高水泥基材料的抗折、抗拉能力。

主权项

1.一种纤维状纳米硅酸盐混凝土外加剂的制备方法，其特征在于：首先在存在高分子聚合物分散剂的溶液中加入可溶性镁盐和可溶性硅酸盐制备纤维状的纳米硅酸镁，然后再加入可溶性钙盐和可溶性硅酸盐在纤维状硅酸镁的表面继续生长硅酸钙，进而制备出一种纤维状的复合纳米硅酸盐粒子，即为纤维状纳米硅酸盐混凝土外加剂；所述可溶性镁盐和可溶性硅酸盐摩尔比为1:1.2‑1:1.6，所述可溶性钙盐和可溶性硅酸盐摩尔比为1:1‑1:1.5；所述可溶性镁盐为Mg(NO3)2，可溶性钙盐为Ca(NO3)2·4H2O，所述可溶性硅酸盐为Na2SiO3·9H2O，所述高分子聚合物分散剂为式(1)所示，其分子量为50000‑120000，其含固量为50％，式(1)中，R₁为CH₃或H，R₂为H或1‑4个碳原子的烷基，R₃为H或且R₁，R₂，R₃相互独立，M为钠离子或氢离子；a、b为重复单元的连接数，a/b相对摩尔比为3‑8，n为90～200的整数；所述纤维状纳米硅酸盐混凝土外加剂的制备方法具体包括如下步骤：(1)原料准备：首先将可溶性镁盐、可溶性钙盐液、可溶性硅酸盐分别制备成水溶液；(2)纤维状纳米硅酸镁的制备：在三口烧瓶中，将高分子聚合物分散剂打底，将可溶性镁盐和可溶性硅酸盐按照1:1.2‑1:1.6的摩尔比，在80‑90℃条件下同时滴加到持续搅拌的烧瓶中，滴加时间应控制在5‑8h；滴加结束后继续搅拌并保温5‑8h，然后降温至20℃，制得纤维状的纳米硅酸镁悬浮液；(3)纤维状纳米硅酸盐混凝土外加剂的制备：在20℃条件下，将可溶性钙盐和可溶性硅酸盐溶液按照1:1‑1:1.5的摩尔比，同时滴加到持续搅拌的步骤(2)所述纤维状纳米硅酸镁悬浮液中，滴加时间应控制在4‑6h，获得固体含量为5‑15％的纤维状纳米硅酸盐混凝土外加剂。