一种抗渗水水泥砂浆及其制备工艺

摘要

本发明涉及一种抗渗水水泥砂浆，包括以下重量份材料：一种抗渗水水泥砂浆，包括以下重量份材料：改性SiO2、CeO2、卵碎石、细沙石、水泥、乳化剂、NaHCO3；其中改性SiO2合成原料为：四乙氧基硅烷(TEOS)、3‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)，合成后的纳米二氧化硅通过溶剂法被CeO2包覆再与混凝土类材料进行抗渗水水泥砂浆的制备，该抗渗水水泥砂浆具有出色的耐水侵蚀性、良好的使用寿命。

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料工程领域，具体涉及一种抗渗水水泥砂及其浆制备工艺。

背景技术

长期服役于水环境下的大坝、隧洞、混凝土深桩和地下核废料存储等混凝土工程，因遭受环境水侵蚀，混凝土内部的水化产物逐渐溶解，混凝土孔隙度增加，造成混凝土的强度、弹性模量等宏观力学性能下降，混凝土工程承载能力减弱，特别是存在于软水或者其它侵蚀介质的混凝土工程更为严重。研究发现水泥基材料内部由于水化物溶解造成的孔隙体积增大，会引起各材料之间摩擦力减小，材料的刚度降低，溶蚀损伤大约为50％、60％、75％时，其刚度损失分别为20％、35％、50％，混凝土性能衰减与Ca(OH)

混凝土在侵蚀介质作用下，水化产物Ca(OH)

如现有发明专利授权号为CN 107555836 B的中国发明专利提供了一种水泥砂浆防水添加剂，包括以下重量份材料：硅溶胶45-60份、石英砂15-22份、甲基三乙氧基硅烷10-14份、二甲基二乙氧基硅烷13-18份、磺基琥珀酸单酯二钠盐16-22份、减水剂5-7份、消泡剂3-4份；其中，硅溶胶固含量为30％，pH＝3；减水剂为三聚氰胺；消泡剂为聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯甘油醚和环氧乙烷环氧丙烷嵌段共聚醚的混合物。该发明采用硅溶胶作为水泥砂浆防水添加剂，其中的硅羟基具有较高的活性，易与活性有机硅中的活性基团发生化学键合而形成纳米杂化复合材料，从而达到很好的防水效果。

但是环境的不稳定性和有限的疏水性仍然抑制了它们的实际适用性，重要的是在室外环境中提供长期的高拒水性和光化学稳定性。然而，紫外线将导致聚合物的光化学降解，这将降低有机硅的疏水性，从而导致防水混凝土的迅速失效。

发明内容

本发明针对目前防水混凝土中有机硅的水水性能差、寿命短的问题，提供了一种抗渗水水泥砂浆制备工艺，该复合材料具有超长稳定性、长循环寿命和优良安全性能。

本发明采用的技术方案为:

一种抗渗水水泥砂浆，包括以下重量份材料：

改性SiO

作为优选，卵碎石的粒径范围为4.75～8.5mm，所述细沙石的粒径范围为0.75～1.5mm。

作为优选，改性SiO

作为优选，CeO

本发明还包括一种抗渗水水泥砂浆的制备工艺，该方法具体如下：

1)室温下，将TEOS逐滴加入到处于搅拌状态下的含有乙醇、氨水、去离子水混合液中的三颈罐中继续搅拌，随后将一定量的MPS溶解到三颈罐中继续搅拌，补充乙醇并继续搅拌24小时，后将沉淀物离心并用去离子水和乙醇洗涤三遍，干燥得到纳米SiO

2)将步骤1)得到的产物分散在含有3L乙醇的搅拌桶中并进行超声处理，然后将Ce(NO

3)将改性SiO

4)将步骤3)得到的产物、卵碎石、细沙石、水泥及水混合搅拌，制备抗渗水水泥砂浆。

作为优选，步骤2)桶内搅拌温度为75℃时间为2h，Ce(NO

本发明的上述技术方案具有如下优点：

1)CeO

2)纳米CeO

3)纳米CeO

附图说明

图1为一种抗渗水水泥砂浆扫描电镜图；

具体实施方式

下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

在本发明中，所用原料均为市售品。

实施例1

本实施例提供的一种抗渗水水泥砂浆的制备方法包括如下步骤:

1)室温下，将TEOS(1.5kg)逐滴加入到，处于搅拌状态下的含有乙醇(2L)、氨水(25％-28％，0.2L)、去离子水(10L)混合液中的三颈罐中继续搅拌，随后将一定量的MPS溶解在将乙醇(5L)加入三颈罐中继续搅拌24小时，后沉淀物离心并用去离子水和乙醇洗涤三遍，干燥得到纳米SiO2颗粒；

2)将所制备的纳米SiO

3)将CeO

4)将步骤3)得到的CeO

实施例2

本实施例提供的一种抗渗水水泥砂浆的制备方法包括如下步骤:

1)室温下，将TEOS(1.5kg)逐滴加入到，处于搅拌状态下的含有乙醇(2L)、氨水(25％-28％，0.2L)、去离子水(10L)混合液中的三颈罐中继续搅拌，随后将一定量的MPS溶解在将乙醇(5L)加入三颈罐中继续搅拌24小时，后沉淀物离心并用去离子水和乙醇洗涤三遍，干燥得到纳米SiO2颗粒；

2)将所制备的纳米SiO

3)将CeO

4)将步骤3)得到的CeO

对比例1

将实施例1中CeO

将制备所得到的抗渗水水泥砂浆依照《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)进行试件制备，浇筑100×100×100mm

如表1为一种抗渗水混凝土抗压强度与抗压强度耐蚀系数表

表1为一种抗渗水水泥砂浆混凝土抗压强度与抗压强度耐蚀系数表

可以看出，特别是溶蚀早期纳米SiO

试验例1

将实施例1中所制备一种抗渗水水泥砂浆与普通水泥砂浆进行侵蚀实验，侵蚀介质为NH

纳米CeO