[发明专利]利用纳米C-S-H凝胶制备硫铝酸盐水泥基注浆材料的方法

权利要求书

1.一种利用纳米C-S-H凝胶制备硫铝酸盐水泥基注浆材料的方法，其特征在于，将纳米C-S-H凝胶材料掺入到硫铝酸盐水泥基材料中，所述纳米C-S-H凝胶材料的掺入量按硫铝酸盐水泥的0.01％～10％添加。

2.如权利要求1所述的利用纳米C-S-H凝胶制备硫铝酸盐水泥基注浆材料的方法，其特征在于，所述纳米C-S-H凝胶材料是在50～120W功率下分散在减水剂溶液中超声3～10min；

优选地，所述纳米C-S-H凝胶材料是在100W功率下分散在减水剂溶液中超声5min。

3.如权利要求1所述的利用纳米C-S-H凝胶制备硫铝酸盐水泥基注浆材料的方法，其特征在于，所述纳米C-S-H凝胶材料掺入至硫铝酸盐水泥基材料中时所制备水泥注浆材料的水灰比为0.19～1.5；

优选地，所述水灰比为0.8。

4.如权利要求1-3任一所述的利用纳米C-S-H凝胶制备硫铝酸盐水泥基注浆材料的方法，其特征在于，所述纳米C-S-H凝胶材料的制备方法包括如下步骤：

1)配制溶液：根据设定的钙硅比，采用溶剂来分别配制硅酸盐溶液、钙盐溶液和碱溶液；

2)混合：将步骤1)配制的硅酸盐溶液、钙盐溶液和碱溶液以相同速度泵入全返混爆发式成核反应器中迅速反应得到混合浆液；

3)将步骤2)中反应后的混合浆液转置入反应釜中，并于50～80℃下反应5min～11520min；反应结束后离心洗涤至中性，制得纳米C-S-H凝胶浆料。

5.如权利要求4所述的利用纳米C-S-H凝胶制备硫铝酸盐水泥基注浆材料的方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述溶剂为去离子水或有机溶剂；

优选地，所述溶剂为去离子水，硅酸盐溶液配制时将偏硅酸钠溶于去离子水中配置成硅酸盐溶液；钙盐溶液配制时将硝酸钙溶于去离子水中配置成钙盐溶液；碱溶液配制时将氢氧化钠溶于去离子水中配置成碱溶液。

6.如权利要求5所述的利用纳米C-S-H凝胶制备硫铝酸盐水泥基注浆材料的方法，其特征在于，所述偏硅酸钠为五水偏硅酸钠Na₂SiO₃·5H₂O、无水偏硅酸钠Na₂SiO₃和九水偏硅酸钠Na₂SiO₃·9H₂O中的一种。

7.如权利要求4所述的利用纳米C-S-H凝胶制备硫铝酸盐水泥基注浆材料的方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述钙硅比为0.5-2.2；

优选地，所述钙硅比为0.6-1.5；

再优选地，配制的所述硅酸盐溶液浓度为0.05～1.5mol/L，所述钙盐溶液浓度为0.08～1.5mol/L，所述碱溶液浓度为0.04～1.0mol/L。

8.如权利要求4所述的利用纳米C-S-H凝胶制备硫铝酸盐水泥基注浆材料的方法，其特征在于，所述步骤2)中，所述硅酸盐溶液、钙盐溶液和碱溶液混合时的体积比为1∶1∶1。

9.如权利要求4所述的利用纳米C-S-H凝胶制备硫铝酸盐水泥基注浆材料的方法，其特征在于，所述步骤2)中，硅酸盐溶液、钙盐溶液和碱溶液以相同速度迅速泵入全返混爆发式成核反应器中迅速反应2～3min；

优选地，硅酸盐溶液、钙盐溶液和碱溶液以相同速度泵入全返混爆发式成核反应器中，该泵入反应器的速率为1mL/min～70mL/min。

10.如权利要求4所述的利用纳米C-S-H凝胶制备硫铝酸盐水泥基注浆材料的方法，其特征在于，所述步骤3)中，混合浆液于50～80℃下反应5min～10080min；

优选地，混合浆液于60℃下反应1440min。