水泥固化剂材料设计

材 料 化 学 专 业

科 研 训 练

题 目: 水泥固化剂材料设计 班 级: 材化12-2 姓 名: 宫宝昌 指导教师: 李东平

哈尔滨理工大学化学与环境工程学院

2014年12月31 日

摘 要

本次课题为水泥固化剂材料设计，本文主要针对硅酸盐水泥固化过程分析固化机理。水泥固化剂，主要是由无机物、化学活性物质、和络合物等组成的树脂材料，是一种无色透明、使用方便、无毒不燃、渗透力极强的液体材料。固化剂通过有效渗透，与混凝土和石造物中的成分发生化学、结晶反应，使混凝土的各成分固化成一个坚固实体，并阻塞了混凝土的各大小细孔，得到一个无尘致密的整体，从而提高混凝土的耐磨性、抗压性、致密性和抗渗性。本文内容包括水泥固化剂的发展历史，国内外发展现状及其发展趋势。水泥固化剂的应用原理，水泥水化的过程和原理和加入固化剂的作用机理。对固化剂进行结构改进。水泥固化凝结后其内部结构有许多孔洞结构疏松，使用硅酸锂水泥固化剂掺入纳米二氧化硅有效的提高固化剂的固化效果。加入纳米SiO2不仅能使结构更加致密，而且改善了水泥内凝胶结晶方向。更加有效的让水泥凝结固化，使水泥更结实耐用，将是一种高效的水泥固化剂。

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目 录

摘要 ...................................................................................................................... I

第1章绪论

1.1 目标材料介绍 ............................................................................................... 1

1.2水泥固化剂国内外研究历史现状及发展趋势 ............................................ 2

1.2.1水泥固化剂国内外发展历史现状....................................................... 2

1.2.2 水泥固化剂发展趋势.......................................................................... 3

第2章水泥固化剂作用机理

2.1水泥凝结固化过程及原理 ............................................................................ 4

2.1.1水泥成分................................................................................................4

2.1.2水泥水化过程........................................................................................4

2.2水泥固化剂作用原理

2.2.1水泥固化剂组成....................................................................................7

2.2.2水泥固化剂固化原理............................................................................8

第3章硅酸锂水泥固化剂的改进设计

3.1硅酸锂性质 .................................................................................................. 10 总结 .................................................................................................................... 14

参考文献 ............................................................................................................ 15

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第1章 绪 论

1.1 目标材料介绍

水泥固化剂（水泥硬化剂）是一种水泥密封、防尘、耐磨硬化剂，无色、无臭、无毒、不燃。通过有效渗透(5-10㎜)，与水泥中的化学成分发生深刻化学反应，在三维空间形成一个网络结构，使水泥中的各种成分固化成一个坚固实体，从而得到一个无尘、致密的整体，永久避免了水泥灰尘从表面空隙中析出。有效提高了强度、密度和耐磨性。 经过机械收光后的水泥地面使用本产品2至4个月后会出现打蜡的光泽，硬度随时间的增长而增加，是原先地坪的2-3倍。增强混凝土地面的表面硬度和耐磨性能；提高混凝土地面的抗压强度；紧缩混凝土毛细孔，有效抑制外界污染物进入混凝土；能抵抗化学物质的侵蚀；高强耐磨；和混凝土中的物质发生反应在其毛孔中形成一种胶体；密封混凝土，增强其密度；有较高的的抗渗性和抵御油脂的性能；处理后的地面会出现大理石般的光泽，使用越久光洁度越好。

适合用于处理解决混泥土地面、水泥地面、耐磨地坪起砂中，旧地坪翻新地面和旧墙面翻新，以及所有以混凝土或水泥砂浆为基层的场所地面施工运用。使用水泥固化剂的水泥有很多特点如：1、坚 硬：经水泥地面固化剂处理后的地面，莫氏硬度将达到9，莫氏硬度提高45.3%；2、耐 磨：经水泥地面硬化剂能够将混凝土中的各种成分固化成一个坚硬的实体，增加硬度和密实度，经使用“德立固硬化剂”的地面熟化后，耐磨度将提高到8倍以上; 3、防 尘：水泥地面硬化剂与混凝土中的氧化钙发生化学反应，在混凝土表面形成一个无尘、致密的整体，永久控制了混凝土灰尘从表面空隙中析出。4、防 滑：一般的混凝土地面，盐碱成份会从表面析出，导致打滑。但“德立固硬化剂”地面则不同，它在混凝土表面形成一

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处理试样比未处理试样增强27.3%，抗折强度提高3倍以上。6、抗 渗：能有效渗入到混凝土内，并与其发生化学反应，锁住里面的毛孔，对混凝土表面起到永久的密封效果，能有效抑制水、油和其它的表面污物进入混凝土内; 7、抗风化：紫外线及喷水对处理过的试样没有不良的影响.能有效阻止氯离子的通过.测试表明经处理过的地面，不会因暴露在电磁或水雾中受到影响; 8、耐腐蚀：经处理后的地面，将大大提高了混凝土的耐腐蚀性能。 9、光 亮：经水泥地面硬化剂处理后的混凝土地坪会出现大理石般光泽，使用越久光泽度越好。10、环 保：水泥地面硬化剂是一种混凝土密封、防尘、耐磨硬化剂，无色、无臭、无毒 、不燃，能使混凝土坚固和防尘;能阻止水份 、油污渗透、碱化、风化等。

1.2 水泥固化剂国内外研究历史现状及发展趋势

1.2.1 水泥固化剂国内外发展历史现状

世界上固化剂的研究与开发已有些历史了，品种已达300种以上，固化剂种类繁多，主要可分为碱性固化剂和酸性固化剂两大类。碱固化剂有:各种胺类、咪哇类、低分子聚酞胺类和改性胺类。一酸性固化剂有:有机酸配和三氟化硼农合物等。国内早期专门从事研究固化剂的单位有天津市合成材料工业研究所，生产单位有上海树脂厂、天津延安化工厂、天津津东化工厂。七十年代以后，研究开发单位有四川晨光化工研究院、`四川西南化工研究院和上海东化工学院等。生产单位有常州石油化工厂、苏州造漆厂、上海开林造漆厂、上海染化八厂、浙江清明化工厂，南通电子材料厂等。八十年代，乡镇企业也积极引进了固化剂的生产技术，进行生产固化剂，如江阴顾山电器化工材料厂。吴县东堵化工厂等。总的趋势是研究、生产单位日益增多。

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