高性能水泥的制备方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911328034.2 (22)申请日 2019.12.20 (71)申请人 王军霞 地址 230011 安徽省合肥市瑶海区东七街 道东七社居委七里站郢126号 (72)发明人 王军霞 (74)专利代理机构 合肥中博知信知识产权代理 有限公司 34142 代理人 张加宽 (51)Int.Cl. C04B 28/04(2006.01) C04B 20/02(2006.01) (54)发明名称 一种高性能水泥的制备方法 (57)摘要 本发明涉及建筑材料技术领域， 尤其涉及一 种。

2、高性能水泥的制备方法。 本发明用聚丙稀树脂 和钛酸酯偶联剂对植物纤维进行改性， 形成共价 键， 从而提高界面的结合能力， 再通过对水泥粉 末进行表面改性， 加入硅烷偶联剂混合搅拌， 将 其和植物油以及污泥共混发酵， 并在微生物的自 交联作用下使得酯基接枝到水泥粉末表面， 从而 提高水泥粉末和淤泥颗粒的相容性， 提高树脂和 无机颗粒间界面结合能力， 使其改性后作为界面 结合催化剂， 使颗粒对水泥内部孔隙进行有效的 填充， 同时由于两相间结合力大大增强， 有效提 高了水泥的机械强度， 混合料里掺砂能改变水泥 的颗粒级配， 提高水泥的粗颗粒含量， 增强骨架 作用， 进一步提高水泥的强度及耐久性， 具。

3、有广 泛应用前景。 权利要求书1页 说明书4页 CN 110981352 A 2020.04.10 CN 110981352 A 1.一种高性能水泥的制备方法， 其特征在于具体制备步骤为： (1)将普通硅酸盐水泥和硅烷偶联剂KH-550混合搅拌， 得到混合物， 继续向混合物中加 入混合物质量6的橄榄油和混合物质量0.5的污泥， 装入发酵罐中， 密封发酵， 发酵结束 后， 取出发酵产物， 即为自制改性水泥； (2)称取0.81.2kg山楂干放入90120mL氢氧化钠溶液中， 加热煮沸处理， 待其温度 降至7580后， 再加入120150mL双氧水， 继续加热， 使温度保持在7580， 进行过滤，。

4、 分离得到滤渣， 用去离子水洗涤滤渣至中性， 放入烘箱中干燥后， 出料即为纤维样品； (3)称取4050g聚丙烯加热升温使其软化， 向软化后的聚丙烯中加入8090g纤维样 品和68g钛酸酯偶联剂PN-105混合研磨， 研磨后即为自制改性纤维； (4)称取3235g天然橡胶， 向天然橡胶中加入68g十二烷基苯磺酸钠混合搅拌， 得到 混合物1， 继续向混合物1中加入1215mL甲酸溶液和810mL双氧水混合搅拌， 搅拌后再用 无水乙醇洗涤， 洗涤后再干燥， 即为自制改性天然橡胶； (5)按重量份数计， 分别称取自制改性水泥和水混合搅拌， 再加入自制改性纤维、 自制 改性天然橡胶、 石灰石粉末、 河。

5、沙颗粒、 粉煤灰和粘土混合后置于搅拌机中， 继续混合搅拌， 干燥出料， 研磨即可制得高性能水泥。 2.根据权利要求1所述的一种高性能水泥的制备方法， 其特征在于： 步骤(1)所述的普 通硅酸盐水泥和硅烷偶联剂KH-550的质量比为3： 1， 搅拌时间为910min， 发酵温度为35 42， 发酵时间为1012天。 3.根据权利要求1所述的一种高性能水泥的制备方法， 其特征在于： 步骤(2)所述的氢 氧化钠溶液的质量分数为8， 加热时间为90100min， 双氧水的质量分数为30， 加热时 间为4045min， 干燥温度为5560， 干燥时间为12h。 4.根据权利要求1所述的一种高性能水泥的制。

6、备方法， 其特征在于： 步骤(3)所述的加 热升温的温度为160170， 研磨时间为1618min。 5.根据权利要求1所述的一种高性能水泥的制备方法， 其特征在于： 步骤(4)所述的搅 拌温度为1820， 搅拌时间为2830min， 甲酸溶液的浓度为0.5mol/L， 双氧水的浓度为 0.8mol/L， 搅拌时间为25min， 洗涤次数为35次， 干燥时间为12h。 6.根据权利要求1所述的一种高性能水泥的制备方法， 其特征在于： 步骤(5)所述的按 重量份数计， 分别称取2835份自制改性水泥、 1518份水、 35份自制改性纤维、 57份 自制改性天然橡胶、 13份石灰石粉末、 24份河。

7、沙颗粒、 13份粉煤灰和24份粘土， 搅 拌时间为3035min， 搅拌温度为3035， 继续搅拌时间为23h。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110981352 A 2 一种高性能水泥的制备方法 技术领域 0001 本发明涉及建筑材料技术领域， 尤其涉及一种高性能水泥的制备方法。 背景技术 0002 水泥是当前人类生产和生活必不可分的建筑材料之一， 它具有原料来源充足， 成 本低， 施工方便， 耐久性好， 易维护等显著优点， 被广泛应用于土木建筑、 水利、 国防等工程， 成为人类应用最广泛， 使用量最大的一种建筑材料。 其性能的好坏直接决定工程质量的高 低， 因此， 需求高性能的水泥成为。

8、现阶段业内关注的焦点。 0003 水泥是一种粉状水硬性无机胶凝材料， 其加水搅拌后成浆体， 能在空气中硬化或 者在水中更好的硬化， 并能把砂、 石等材料牢固地胶结在一起。 水泥的种类很多， 按其用途 和性能可分为通用水泥、 专用水泥及特性水泥三大类。 但目前市面上不管是通用水泥、 专用 水泥还是特性水泥在制作过程中， 煤耗和料耗的问题非常严重， 制成成本较高， 另外普遍存 在早起水化热高， 凝结时间果断， 后期强度有不同程度的倒缩等问题。 0004 在水泥中添加水泥添加剂是改善和实现各种特性的有效途径。 它能加速水泥干结 速度、 提高水泥干结后的强度或减少水泥用水量， 它还能改善水泥颗粒分布并。

9、激发各混合 材的水化活性， 进而提高水泥早期强度和后期强度， 因此在水泥生产过程中添加水泥添加 剂很有必要。 但是现有技术中的水泥添加剂功能单一， 对水泥综合性能的改善程度不高。 发明内容 0005 本发明所要解决的技术问题： 针对目前水泥存在着强度不够高、 凝结时间短和耐 久性较差的缺陷， 提供了一种高性能水泥的制备方法。 0006 为解决上述技术问题， 本发明采用如下所述的技术方案是： 0007 一种高性能水泥的制备方法， 其特征在于具体制备步骤为： 0008 (1)将普通硅酸盐水泥和硅烷偶联剂KH-550混合搅拌， 得到混合物， 继续向混合物 中加入混合物质量6的橄榄油和混合物质量0.5。

10、的污泥， 装入发酵罐中， 密封发酵， 发酵 结束后， 取出发酵产物， 即为自制改性水泥； 0009 (2)称取0.81.2kg山楂干放入90120mL氢氧化钠溶液中， 加热煮沸处理， 待其 温度降至7580后， 再加入120150mL双氧水， 继续加热， 使温度保持在7580， 进行 过滤， 分离得到滤渣， 用去离子水洗涤滤渣至中性， 放入烘箱中干燥后， 出料即为纤维样品； 0010 (3)称取4050g聚丙烯加热升温使其软化， 向软化后的聚丙烯中加入8090g纤 维样品和68g钛酸酯偶联剂PN-105混合研磨， 研磨后即为自制改性纤维； 0011 (4)称取3235g天然橡胶， 向天然橡胶中。

11、加入68g十二烷基苯磺酸钠混合搅拌， 得到混合物1， 继续向混合物1中加入1215mL甲酸溶液和810mL双氧水混合搅拌， 搅拌后 再用无水乙醇洗涤， 洗涤后再干燥， 即为自制改性天然橡胶； 0012 (5)按重量份数计， 分别称取自制改性水泥和水混合搅拌， 再加入自制改性纤维、 自制改性天然橡胶、 石灰石粉末、 河沙颗粒、 粉煤灰和粘土混合后置于搅拌机中， 继续混合 说明书 1/4 页 3 CN 110981352 A 3 搅拌， 干燥出料， 研磨即可制得高性能水泥。 0013 步骤(1)所述的普通硅酸盐水泥和硅烷偶联剂KH-550的质量比为3： 1， 搅拌时间为 910min， 发酵温度为。

12、3542， 发酵时间为1012天。 0014 步骤(2)所述的氢氧化钠溶液的质量分数为8， 加热时间为90100min， 双氧水 的质量分数为30， 加热时间为4045min， 干燥温度为5560， 干燥时间为12h。 0015 步骤(3)所述的加热升温的温度为160170， 研磨时间为1618min。 0016 步骤(4)所述的搅拌温度为1820， 搅拌时间为2830min， 甲酸溶液的浓度为 0.5mol/L， 双氧水的浓度为0.8mol/L， 搅拌时间为25min， 洗涤次数为35次， 干燥时间为 12h。 0017 步骤(5)所述的按重量份数计， 分别称取2835份自制改性水泥、 15。

13、18份水、 3 5份自制改性纤维、 57份自制改性天然橡胶、 13份石灰石粉末、 24份河沙颗粒、 13份 粉煤灰和24份粘土， 搅拌时间为3035min， 搅拌温度为3035， 继续搅拌时间为2 3h。 0018 本发明与其他方法相比， 有益技术效果是： 0019 (1)本发明用聚丙稀树脂和钛酸酯偶联剂对植物纤维进行改性， 形成共价键， 从而 提高界面的结合能力， 再通过对水泥粉末进行表面改性， 加入硅烷偶联剂混合搅拌， 将其和 植物油以及污泥共混发酵， 利用污泥中微生物将植物油分解产生亲油性酯基， 并在微生物 的自交联作用下使得酯基接枝到水泥粉末表面， 从而提高水泥粉末和淤泥颗粒的相容性，。

14、 提高树脂和无机颗粒间界面结合能力， 使其改性后作为界面结合催化剂， 使颗粒对水泥内 部孔隙进行有效的填充， 同时由于两相间结合力大大增强， 有效提高了水泥的机械强度； 0020 (2)本发明加入改性天然橡胶、 石灰石、 粉煤灰和粘土进行有效的填充， 再次提高 水泥的强度和耐久性， 另外混合料里掺砂能改变水泥的颗粒级配， 提高水泥的粗颗粒含量， 增强骨架作用， 进一步提高水泥的强度及耐久性， 具有广泛应用前景。 具体实施方式 0021 按质量比为3： 1将普通硅酸盐水泥和硅烷偶联剂KH-550混合搅拌912min， 得到 混合物， 继续向混合物中加入混合物质量6的橄榄油和混合物质量0.5的污泥。

15、， 装入发 酵罐中， 在3542下密封发酵1012天， 发酵结束后， 取出发酵产物， 即为自制改性水泥， 称取0.81.2kg山楂干放入90120mL质量分数为8的氢氧化钠溶液中， 加热煮沸处理90 100min， 待其温度降至7580后， 再加入120150mL质量分数为30的双氧水， 继续加 热4045min， 使温度保持在7580， 进行过滤， 分离得到滤渣， 用去离子水洗涤滤渣至中 性， 放入烘箱中， 在5560下干燥12h后， 出料即为纤维样品， 称取4050g聚丙烯加热 升温至160170使其软化， 向软化后的聚丙烯中加入8090g纤维样品和68g钛酸酯偶 联剂PN-105混合研磨。

16、1618min， 研磨后即为自制改性纤维， 称取3235g天然橡胶， 向天然 橡胶中加入68g十二烷基苯磺酸钠在1820条件下混合搅拌2830min， 得到混合物1， 继续向混合物1中加入1215mL浓度为0.5mol/L的甲酸溶液和810mL浓度为0.8mol/L的 双氧水混合搅拌25min， 搅拌后再用无水乙醇洗涤35次， 洗涤后再干燥12h， 即为自制 改性天然橡胶， 按重量份数计， 分别称取2835份自制改性水泥和1518份水混合搅拌30 35min， 再加入35份自制改性纤维、 57份自制改性天然橡胶、 13份石灰石粉末、 24 说明书 2/4 页 4 CN 110981352 A 。

17、4 份河沙颗粒、 13份粉煤灰和24份粘土混合后置于搅拌机中， 在3035下继续混合搅 拌23h， 干燥出料， 研磨即可制得高性能水泥。 0022 实例1 0023 按质量比为3： 1将普通硅酸盐水泥和硅烷偶联剂KH-550混合搅拌9min， 得到混合 物， 继续向混合物中加入混合物质量6的橄榄油和混合物质量0.5的污泥， 装入发酵罐 中， 在35下密封发酵10天， 发酵结束后， 取出发酵产物， 即为自制改性水泥， 称取0.8kg山 楂干放入90mL质量分数为8的氢氧化钠溶液中， 加热煮沸处理90min， 待其温度降至75 后， 再加入120mL质量分数为30的双氧水， 继续加热40min， 。

18、使温度保持在75， 进行过滤， 分离得到滤渣， 用去离子水洗涤滤渣至中性， 放入烘箱中， 在55下干燥1h后， 出料即为纤 维样品， 称取40g聚丙烯加热升温至160使其软化， 向软化后的聚丙烯中加入80g纤维样品 和6g钛酸酯偶联剂PN-105混合研磨16min， 研磨后即为自制改性纤维， 称取32g天然橡胶， 向 天然橡胶中加入6g十二烷基苯磺酸钠在18条件下混合搅拌28min， 得到混合物1， 继续向 混合物1中加入12mL浓度为0.5mol/L的甲酸溶液和8mL浓度为0.8mol/L的双氧水混合搅拌 2min， 搅拌后再用无水乙醇洗涤3次， 洗涤后再干燥1h， 即为自制改性天然橡胶， 。

19、按重量份数 计， 分别称取28份自制改性水泥和15份水混合搅拌30min， 再加入3份自制改性纤维、 5份自 制改性天然橡胶、 1份石灰石粉末、 2份河沙颗粒、 1份粉煤灰和2份粘土混合后置于搅拌机 中， 在30下继续混合搅拌2h， 干燥出料， 研磨即可制得高性能水泥。 0024 实例2 0025 按质量比为3： 1将普通硅酸盐水泥和硅烷偶联剂KH-550混合搅拌11min， 得到混合 物， 继续向混合物中加入混合物质量6的橄榄油和混合物质量0.5的污泥， 装入发酵罐 中， 在40下密封发酵11天， 发酵结束后， 取出发酵产物， 即为自制改性水泥， 称取1.0kg山 楂干放入100mL质量分数。

20、为8的氢氧化钠溶液中， 加热煮沸处理95min， 待其温度降至76 后， 再加入130mL质量分数为30的双氧水， 继续加热42min， 使温度保持在77， 进行过滤， 分离得到滤渣， 用去离子水洗涤滤渣至中性， 放入烘箱中， 在58下干燥1.5h后， 出料即为 纤维样品， 称取45g聚丙烯加热升温至165使其软化， 向软化后的聚丙烯中加入85g纤维样 品和7g钛酸酯偶联剂PN-105混合研磨17min， 研磨后即为自制改性纤维， 称取33g天然橡胶， 向天然橡胶中加入7g十二烷基苯磺酸钠在19条件下混合搅拌290min， 得到混合物1， 继续 向混合物1中加入14mL浓度为0.5mol/L的。

21、甲酸溶液和9mL浓度为0.8mol/L的双氧水混合搅 拌3min， 搅拌后再用无水乙醇洗涤4次， 洗涤后再干燥1.5h， 即为自制改性天然橡胶， 按重量 份数计， 分别称取30份自制改性水泥和16份水混合搅拌32min， 再加入4份自制改性纤维、 6 份自制改性天然橡胶、 3份石灰石粉末、 3份河沙颗粒、 3份粉煤灰和3份粘土混合后置于搅拌 机中， 在32下继续混合搅拌2.5h， 干燥出料， 研磨即可制得高性能水泥。 0026 实例3 0027 按质量比为3： 1将普通硅酸盐水泥和硅烷偶联剂KH-550混合搅拌12min， 得到混合 物， 继续向混合物中加入混合物质量6的橄榄油和混合物质量0.。

22、5的污泥， 装入发酵罐 中， 在42下密封发酵12天， 发酵结束后， 取出发酵产物， 即为自制改性水泥， 称取1.2kg山 楂干放入120mL质量分数为8的氢氧化钠溶液中， 加热煮沸处理100min， 待其温度降至80 后， 再加入150mL质量分数为30的双氧水， 继续加热45min， 使温度保持在80， 进行过 滤， 分离得到滤渣， 用去离子水洗涤滤渣至中性， 放入烘箱中， 在60下干燥2h后， 出料即为 说明书 3/4 页 5 CN 110981352 A 5 纤维样品， 称取50g聚丙烯加热升温至170使其软化， 向软化后的聚丙烯中加入90g纤维样 品和8g钛酸酯偶联剂PN-105混合。

23、研磨18min， 研磨后即为自制改性纤维， 称取35g天然橡胶， 向天然橡胶中加入8g十二烷基苯磺酸钠在20条件下混合搅拌30min， 得到混合物1， 继续 向混合物1中加入15mL浓度为0.5mol/L的甲酸溶液和10mL浓度为0.8mol/L的双氧水混合搅 拌5min， 搅拌后再用无水乙醇洗涤5次， 洗涤后再干燥2h， 即为自制改性天然橡胶， 按重量份 数计， 分别称取35份自制改性水泥和18份水混合搅拌35min， 再加入5份自制改性纤维、 7份 自制改性天然橡胶、 3份石灰石粉末、 4份河沙颗粒、 3份粉煤灰和4份粘土混合后置于搅拌机 中， 在35下继续混合搅拌3h， 干燥出料， 研磨即可制得高性能水泥。 0028 对比例 0029 以石家庄市某公司生产的高性能水泥作为对比例对本发明制得的高性能水泥和 对比例中的高性能水泥进行检测， 检测结果如表1所示： 0030 1、 力学强度测试 0031 采用万能试验机进行测定。 0032 2、 耐久性试验 0033 根据GB/T50476-2008 混凝土结构耐久性设计规范 进行检测。 0034 表1 0035 0036 根据表1中数据可知， 本发明制得的高性能水泥力学强度高、 耐久性好， 明显优于 对比例样品。 因此， 具有广阔的使用前景。 说明书 4/4 页 6 CN 110981352 A 6 。