一种稳定性高且早强效果好的纳米硅酸钙悬浮液制备方法与流程

1.本发明涉及一种纳米硅酸钙悬浮液的制备方法，具体为一种稳定性高且早强效果好的纳米硅酸钙悬浮液制备方法，属于混凝土外加剂应用领域。


背景技术：

2.预制构件和管桩等预制混凝土产品，具有施工方便、降低粉尘污染等方面的优势，在高层建筑、高铁、高速公路、大桥等公用或者民用建筑领域得到大规模的推广应用。这类预制混凝土产品在混凝土成型后的脱模时间较短，对混凝土的早期强度要求很高，无机盐类早强剂、早强减水剂等对具有早强效果的添加剂无法满足预制混凝土制品对脱模时间的要求，生产企业一般将预制混凝土制品成型后转入蒸汽养护池进行高温养护，加速水泥等胶材的水化速率，缩短预制混凝土制品的脱模时间。
3.随着国内产业政策对节能减排要求的提高，以及煤炭、电力、燃油等动力能源的价格提升，预制混凝土制品行业亟需开发无需蒸汽养护的生产工艺，纳米硅酸钙(又称为c-s-h凝胶)是解决混凝土制品养护技术的突破之一。
4.张朝阳等(纳米c-s-h对水泥水化、硬化浆体孔结构及混凝土强度的影响[j],2019,47(5),585-593)报道了一种纳米c-s-h凝胶的合成方法并，以聚羧酸减水剂为沉淀模板和稳定剂，以四水硝酸钙水溶液和硅酸钠水溶液为滴加液，制备出固含为10％的c-s-h凝胶悬浮液，对于24h以内的水泥水化过程具有明显的促进作用。
[0005]
专利cn110330257b报道了一种c-s-h凝胶纳米晶核早强剂的制备方法，使用硅酸三钙、碳酸钠、聚羧酸减水剂、聚丙烯酸钠、水为原料制成悬浮液，掺量为胶材的2％～4％，1d抗压强度增长170％～300％。
[0006]
专利cn107311504a报道了一种提升水泥基材料强度的外加剂的制备方法，以纳米二氧化硅与丙烯酸类单体聚合物、可溶性钙盐、可溶性硅酸盐等作为滴加液组分，分别滴加至反应体系合成，以纳米二氧化硅为载体，负载水化纳米硅酸钙凝胶，得到水化硅酸钙-纳米二氧化硅型复合水泥外加剂，显著提升水泥材料的早期和后期抗压强度。
[0007]
专利cn112830710a报道了一种偶联剂改性纳米水化硅酸钙晶核早强剂的制备方法，以可溶性钙盐、可溶性硅盐、分散剂、偶联剂为原料，合成质量分数为5％～30％的水化c-s-h凝胶悬浮液。具有促进水泥水化、缩短凝结时间、提升混凝土早期强度。
[0008]
上述专利和文献报道的纳米硅酸钙合成过程普遍采用聚羧酸减水剂作为分散剂，制得的纳米硅酸钙悬浮液作为早强剂应用于水泥基材料中，能够显著促进水泥的水化，提高水泥基材料的早期强度。然而对于如何防止纳米硅酸钙从悬浮液中聚集沉淀研究较少，主要使用聚丙烯酸钠或者偶联剂等作为悬浮液的稳定剂，存在缓凝和成本偏高的问题，而且导致纳米硅酸钙的生产过程复杂化。


技术实现要素：

[0009]
本发明的目的就在于专门开发一种能够有效地分散并保证悬浮液稳定的分散剂
的制备方法，并将其应用于纳米硅酸钙悬浮液的合成，简化纳米硅酸钙悬浮液的合成过程、保证纳米硅酸钙的早强效果。
[0010]
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种稳定性高且早强效果好的纳米硅酸钙悬浮液制备方法，包括以下步骤，
[0011]
s1、专用分散剂的合成：以聚醚大单体、不饱和醇、水、氧化剂为原料配制成打底液a；以不饱和羧酸、不饱和酰胺、水为原料配制成滴加液a；以还原剂、链转移剂、水为原料配制成滴加液b；设定滴加液a和滴加液b的滴加时间，在搅拌和常压条件下将滴加液a和滴加液b分别滴加到打底液a中，滴加结束后，保温反应30min，使用液碱中和，得到专用分散剂成品；
[0012]
s2、纳米硅酸钙悬浮液的合成：将步骤s1中制备而成的专用分散剂、水为原料配制成打底液b，使用32％液碱调整ph至规定值，以可溶性钙盐、水为原料配制成滴加液c，以可溶性硅酸盐、水为原料配制成滴加液d，设定滴加液c和滴加液d的滴加时间，在搅拌和常压条件下将滴加液c和滴加液d分别滴加到打底液b中，滴加结束后，得到淡蓝色悬浮液，即为纳米硅酸钙悬浮液。
[0013]
优选地，所述步骤s1中聚醚大单体、不饱和醇、不饱和羧酸、不饱和酰胺的质量比为100：(1～3)：(10～15)：(2～4)，所述打底液a配制过程中氧化剂用量为聚醚大单体、不饱和醇、不饱和羧酸、不饱和酰胺质量的0.3％～0.8％，所述滴加液b配制过程中还原剂用量为聚醚大单体、不饱和醇、不饱和羧酸、不饱和酰胺质量的0.1％～0.2％，所述滴加液b配制过程中链转移剂用量为聚醚大单体、不饱和醇、不饱和羧酸、不饱和酰胺质量的0.2％～0.7％。
[0014]
优选地，所述滴加液a为由不饱和羧酸、不饱和酰胺和水复配而成的浓度为80％～90％的水溶液，所述不饱和羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、顺丁烯二酸中的一种，所述不饱和酰胺为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、n-羟甲基丙烯酰胺、n-甲基丙烯酰胺、n-羟乙基丙烯酰胺中的一种。
[0015]
优选地，所述打底液a为由聚醚大单体、不饱和醇和水复配而成的浓度为40％～50％的水溶液，所述聚醚大单体数均分子量在5000～8000之间，为hpeg、ipeg、epeg或者vpeg中的一种，属于市售聚醚大单体产品，所述不饱和醇为烯丙醇、甲基烯丙醇、3-异戊烯醇、乙二醇乙烯醚、二乙二醇单乙烯基醚、4-羟丁基乙烯基醚、异蒲勒醇、7-辛烯-1-醇中的一种，所述氧化剂为30％双氧水、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种。
[0016]
优选地，所述滴加液b为由还原剂、链转移剂和水复配而成的浓度为2％～5％的水溶液，所述还原剂为l-抗坏血酸、吊白块、e51、硫代硫酸钠、亚硫酸钠中的一种，所述链转移剂为巯基乙酸、巯基乙醇、巯基丙酸中的一种。
[0017]
优选地，所述步骤s1中反应条件为常温、常压条件下的聚合反应，滴加液a的滴加时间为60min～180min，滴加液b的滴加时间比滴加液a的滴加时间长10min～30min。
[0018]
优选地，所述步骤s1中采用32％液碱中和，将反应体系的ph值中和至7～8之间，得到专用分散剂成品。
[0019]
优选地，所述步骤s2中所述专用分散剂、可溶性钙盐、可溶性硅酸盐的质量比为1：(1.2～2.4)：(1.0～2.0)，所述步骤s2中的打底液b为由专用分散剂和水配制而成的浓度为5％～10％的水溶液，并使用32％液碱调整ph值到9～11之间，所述滴加液c为由可溶性钙盐
和水配制而成的浓度为25％的水溶液，所述滴加液d为由可溶性硅酸盐和水配制而成的浓度为25％的水溶液。
[0020]
优选地，所述可溶性钙盐为四水硝酸钙、亚四水硝酸钙、甲酸钙中的一种，所述可溶性硅酸盐为无水硅酸钠、五水硅酸钠、九水硅酸钠中的一种。
[0021]
优选地，所述步骤s2中滴加液c和滴加液d的滴加时间相同，滴加时间在30min～100min之间，所述纳米硅酸钙悬浮液固含在8％～20％之间，掺量为水泥等胶材质量的1％～4％。
[0022]
本发明的有益效果是：本发明公开的一种稳定性高且早强效果好的纳米硅酸钙悬浮液制备方法，在以下方面具有明显优势：
[0023]
1、本发明使用不饱和醇、不饱和酰胺等作为共聚单体，在分散剂的分子结构中引入羟基和胺基，羟基氢或者胺基氢能够与硅原子形成氢键，进而提高纳米硅酸钙悬浮液的稳定性。
[0024]
2、本发明使用大分子量的聚醚大单体，提高分散剂的酸醚比，相当于增加了分散剂主链上的羧酸吸附基团密度，有利于阴离子基团对硅酸钙的吸附和分散效果，提高纳米硅酸钙悬浮液的稳定性。同时大分子量的聚醚大单体参与合成的分散剂具有较好的早强效果，能够进一步提高纳米硅酸钙的早强性能。
[0025]
3、本发明提供的纳米硅酸钙悬浮液的制备方法，通过对分散剂的分子结构进行设计和优化，实现了对纳米硅酸钙悬浮液的稳定性的提高，避免了使用聚丙烯酸钠、偶联剂等额外组分的添加，简化了纳米硅酸钙悬浮液的制备过程，显著缩短了纳米硅酸钙悬浮液的生产时间。
具体实施方式
[0026]
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
[0027]
下面通过实例详细地描述本发明，这些实例仅仅是说明性的，不代表限制本发明的适用范围，根据本文的公开，本领域技术人员能在本发明范围内对试剂、催化剂和反应工艺条件进行改变。凡根据本发明精神实质所做的等效变化或者修改，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
[0028]
本发明实施例中，分散剂的分子量和分子量分布采用wyatttechnology corporation凝胶渗透色谱仪测定。
[0029]
凝胶柱:shodexsb806 8032根色谱柱串联；洗提液:四氢呋喃；流动相速度:1ml/min；进样量:20μl；制样浓度:0.5％(样品g/流动相g)；
[0030]
检测器:shodexri-71型示差折光检测器；
[0031]
标准物:聚乙二醇gpc；
[0032]
标样：sigma-aldrich,分子量1010000,478000,263000,118000,44700,18600,6690,1960,628,232。
[0033]
本发明应用实施例中，除特别说明，实施例中所述份特指为质量份，其他物料的加
入量均换算为质量份。
[0034]
一种稳定性高且早强效果好的纳米硅酸钙悬浮液制备方法，包括以下步骤，
[0035]
s1、专用分散剂的合成：以聚醚大单体、不饱和醇、水、氧化剂为原料配制成打底液a；以不饱和羧酸、不饱和酰胺、水为原料配制成滴加液a；以还原剂、链转移剂、水为原料配制成滴加液b；设定滴加液a和滴加液b的滴加时间，在搅拌和常压条件下将滴加液a和滴加液b分别滴加到打底液a中，滴加结束后，保温反应30min，使用液碱中和，得到专用分散剂成品；
[0036]
所述步骤s1中聚醚大单体、不饱和醇、不饱和羧酸、不饱和酰胺的质量比为100：(1～3)：(10～15)：(2～4)，所述打底液a配制过程中氧化剂用量为聚醚大单体、不饱和醇、不饱和羧酸、不饱和酰胺质量的0.3％～0.8％，所述滴加液b配制过程中还原剂用量为聚醚大单体、不饱和醇、不饱和羧酸、不饱和酰胺质量的0.1％～0.2％，所述滴加液b配制过程中链转移剂用量为聚醚大单体、不饱和醇、不饱和羧酸、不饱和酰胺质量的0.2％～0.7％。
[0037]
所述滴加液a为由不饱和羧酸、不饱和酰胺和水复配而成的浓度为80％～90％的水溶液，所述不饱和羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、顺丁烯二酸中的一种，所述不饱和酰胺为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、n-羟甲基丙烯酰胺、n-甲基丙烯酰胺、n-羟乙基丙烯酰胺中的一种。
[0038]
所述打底液a为由聚醚大单体、不饱和醇和水复配而成的浓度为40％～50％的水溶液，所述聚醚大单体数均分子量在5000～8000之间，为hpeg、ipeg、epeg或者vpeg中的一种，属于市售聚醚大单体产品，所述不饱和醇为烯丙醇、甲基烯丙醇、3-异戊烯醇、乙二醇乙烯醚、二乙二醇单乙烯基醚、4-羟丁基乙烯基醚、异蒲勒醇、7-辛烯-1-醇中的一种，所述氧化剂为30％双氧水、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种。
[0039]
所述滴加液b为由还原剂、链转移剂和水复配而成的浓度为2％～5％的水溶液，所述还原剂为l-抗坏血酸、吊白块、e51、硫代硫酸钠、亚硫酸钠中的一种，所述链转移剂为巯基乙酸、巯基乙醇、巯基丙酸中的一种。
[0040]
所述步骤s1中反应条件为常温、常压条件下的聚合反应，滴加液a的滴加时间为60min～180min，滴加液b的滴加时间比滴加液a的滴加时间长10min～30min。
[0041]
所述步骤s1中采用32％液碱中和，将反应体系的ph值中和至7～8之间，得到专用分散剂成品。
[0042]
s2、纳米硅酸钙悬浮液的合成：将步骤s1中制备而成的专用分散剂、水为原料配制成打底液b，使用32％液碱调整ph至规定值，以可溶性钙盐、水为原料配制成滴加液c，以可溶性硅酸盐、水为原料配制成滴加液d，设定滴加液c和滴加液d的滴加时间，在搅拌和常压条件下将滴加液c和滴加液d分别滴加到打底液b中，滴加结束后，得到淡蓝色悬浮液，即为纳米硅酸钙悬浮液。
[0043]
所述步骤s2中所述专用分散剂、可溶性钙盐、可溶性硅酸盐的质量比为1：(1.2～2.4)：(1.0～2.0)，所述步骤s2中的打底液b为由专用分散剂和水配制而成的浓度为5％～10％的水溶液，并使用32％液碱调整ph值到9～11之间，所述滴加液c为由可溶性钙盐和水配制而成的浓度为25％的水溶液，所述滴加液d为由可溶性硅酸盐和水配制而成的浓度为25％的水溶液。
[0044]
所述可溶性钙盐为四水硝酸钙、亚四水硝酸钙、甲酸钙中的一种，所述可溶性硅酸
盐为无水硅酸钠、五水硅酸钠、九水硅酸钠中的一种。
[0045]
所述步骤s2中滴加液c和滴加液d的滴加时间相同，滴加时间在30min～100min之间，所述纳米硅酸钙悬浮液固含在8％～20％之间，掺量为水泥等胶材质量的1％～4％，对流动度的影响较小，早强性能较为优异。
[0046]
实施例1
[0047]
称取hpeg-5000(mw＝5000)聚醚大单体100.0份，烯丙醇1.0份，30％双氧水0.35份于反应装置中，加水稀释至质量浓度为40％的水溶液，开启机械搅拌充分混合溶解均匀，打底液配制完成。称取丙烯酸15.0份，丙烯酰胺2.0份，加水配制成质量浓度为80％的水溶液，即为滴加液a；称取l-抗坏血酸0.12份，巯基丙酸0.24份，加水配制成质量浓度为2％的水溶液，即为滴加液b。在机械搅拌和常温、常压条件下，将滴加液a和滴加液b滴加入聚合反应器中，滴加液a的滴加时间为60min，滴加液b的滴加时间为70min。滴加结束后，保温反应30min，使用32％的液碱将反应液中和至ph＝7，得到分散剂成品，记为pce-1。经gpc测试，重均分子量(以下简称为mw)为52897，分子量分布(以下简称为pdi)为1.92。
[0048]
同理，在相同的反应条件下，制得以下用于纳米硅酸钙悬浮液制备的分散剂
[0049]
分散剂pce-2：打底液：ipeg-6000100.0份，甲基烯丙醇3.0份，过硫酸铵0.98份，加水稀释至质量分数为60％的水溶液；滴加液a：甲基丙烯酸15.0份，甲基丙烯酰胺4.0份，加水稀释至质量浓度为90％的水溶液；滴加液b：吊白块0.49份，巯基乙酸0.85份，加水稀释至质量分数为5％的水溶液；滴加液a的滴加时间为180min，滴加液b的滴加时间为210min。经gpc测试，mw为49128，pdi为1.87。
[0050]
分散剂pce-3：打底液：epeg-7000100.0份，3-异戊烯醇2.0份，过硫酸铵0.59份，加水稀释至质量分数为50％的水溶液；滴加液a：衣康酸13.0份，甲基丙烯酰胺3.0份，加水稀释至质量浓度为90％的水溶液；滴加液b：硫代硫酸钠0.18份，巯基乙醇0.59份，加水稀释至质量分数为3％的水溶液；滴加液a的滴加时间为80min，滴加液b的滴加时间为100min。经gpc测试，mw为49752，pdi为1.89。
[0051]
分散剂pce-4：打底液：vpeg-8000100.0份，乙二醇乙烯醚2.5份，过硫酸钠0.72份，加水稀释至质量分数为45％的水溶液；滴加液a：顺丁烯二酸14.0份，n-羟甲基丙烯酰胺3.5份，加水稀释至质量浓度为80％的水溶液；滴加液b：亚硫酸钠0.20份，巯基乙醇0.48份，加水稀释至质量分数为4％的水溶液；滴加液a的滴加时间为120min，滴加液b的滴加时间为130min。经gpc测试，mw为50917，pdi为1.81。
[0052]
分散剂pce-5：打底液：epeg-7000100.0份，二乙二醇单乙烯基醚1.5份，过硫酸钾0.46份，加水稀释至质量分数为55％的水溶液；滴加液a：丙烯酸11.0份，n-羟乙基丙烯酰胺3.0份，加水稀释至质量浓度为85％的水溶液；滴加液b：e510.21份，巯基丙酸0.81份，加水稀释至质量分数为2％的水溶液；滴加液a的滴加时间为150min，滴加液b的滴加时间为170min。经gpc测试，mw为53019，pdi为1.95。
[0053]
分散剂pce-6：打底液：ipeg-7000100.0份，异蒲勒醇2.0份，30％双氧水0.60份，加水稀释至质量分数为55％的水溶液；滴加液a：丙烯酸14.0份，n-甲基丙烯酰胺4.0份，加水稀释至质量浓度为80％的水溶液；滴加液b：l-抗坏血酸0.18份，巯基乙酸0.75份，加水稀释至质量分数为4％的水溶液；滴加液a的滴加时间为80min，滴加液b的滴加时间为90min。经gpc测试，mw为50368，pdi为1.92。
[0054]
实施例2
[0055]
称取分散剂pce-1100份加入反应装置中，加水稀释至质量分数为5％的水溶液，使用32％的液碱将溶液ph值调整到9，打底液配制完成。称取四水硝酸钙120份，加水稀释至质量分数为25％的水溶液，滴加液c配制完成。称取无水硅酸钠100份，加水稀释至质量分数为25％的水溶液，滴加液d配制完成。在机械搅拌和常温、常压条件下，将滴加液c和滴加液d滴加入聚合反应器中，滴加液c和d的滴加时间为30min。滴加结束后，加水稀释至质量分数为10％，得到淡蓝色的纳米硅酸钙悬浮液，记为njh-1。
[0056]
实施例3
[0057]
称取分散剂pce-2100份加入反应装置中，加水稀释至质量分数为10％的水溶液，使用32％的液碱将溶液ph值调整到11，打底液配制完成。称取亚四水硝酸钙240份，加水稀释至质量分数为25％的水溶液，滴加液c配制完成。称取五水硅酸钠200份，加水稀释至质量分数为25％的水溶液，滴加液d配制完成。在机械搅拌和常温、常压条件下，将滴加液c和滴加液d滴加入聚合反应器中，滴加液c和d的滴加时间为100min。滴加结束后，加水稀释至质量分数为20％，得到淡蓝色的纳米硅酸钙悬浮液，记为njh-2。
[0058]
实施例4
[0059]
称取分散剂pce-3100份加入反应装置中，加水稀释至质量分数为8％的水溶液，使用32％的液碱将溶液ph值调整到10，打底液配制完成。称取甲酸钙180份，加水稀释至质量分数为25％的水溶液，滴加液c配制完成。称取五水硅酸钠180份，加水稀释至质量分数为25％的水溶液，滴加液d配制完成。在机械搅拌和常温、常压条件下，将滴加液c和滴加液d滴加入聚合反应器中，滴加液c和d的滴加时间为60min。滴加结束后，加水稀释至质量分数为15％，得到淡蓝色的纳米硅酸钙悬浮液，记为njh-3。
[0060]
实施例5
[0061]
称取分散剂pce-4100份加入反应装置中，加水稀释至质量分数为6％的水溶液，使用32％的液碱将溶液ph值调整到9，打底液配制完成。称取甲酸钙150份，加水稀释至质量分数为25％的水溶液，滴加液c配制完成。称取五水硅酸钠160份，加水稀释至质量分数为25％的水溶液，滴加液d配制完成。在机械搅拌和常温、常压条件下，将滴加液c和滴加液d滴加入聚合反应器中，滴加液c和d的滴加时间为80min。滴加结束后，加水稀释至质量分数为10％，得到淡蓝色的纳米硅酸钙悬浮液，记为njh-4。
[0062]
实施例6
[0063]
称取分散剂pce-5100份加入反应装置中，加水稀释至质量分数为9％的水溶液，使用32％的液碱将溶液ph值调整到10，打底液配制完成。称取四水硝酸钙140份，加水稀释至质量分数为25％的水溶液，滴加液c配制完成。称取九水硅酸钠150份，加水稀释至质量分数为25％的水溶液，滴加液d配制完成。在机械搅拌和常温、常压条件下，将滴加液c和滴加液d滴加入聚合反应器中，滴加液c和d的滴加时间为60min。滴加结束后，加水稀释至质量分数为20％，得到淡蓝色的纳米硅酸钙悬浮液，记为njh-5。
[0064]
实施例7
[0065]
称取分散剂pce-6100份加入反应装置中，加水稀释至质量分数为7％的水溶液，使用32％的液碱将溶液ph值调整到11，打底液配制完成。称取亚四水硝酸钙220份，加水稀释至质量分数为25％的水溶液，滴加液c配制完成。称取九水硅酸钠190份，加水稀释至质量分
数为25％的水溶液，滴加液d配制完成。在机械搅拌和常温、常压条件下，将滴加液c和滴加液d滴加入聚合反应器中，滴加液c和d的滴加时间为90min。滴加结束后，加水稀释至质量分数为15％，得到淡蓝色的纳米硅酸钙悬浮液，记为njh-6。
[0066]
对比实施例1
[0067]
称取hpeg-2400(mw＝2400)聚醚大单体100.0份，30％双氧水0.54份于反应装置中，加水稀释至质量浓度为50％的水溶液，开启机械搅拌充分混合溶解均匀，打底液配制完成。称取丙烯酸15.0份，加水配制成质量浓度为80％的水溶液，即为滴加液a；称取l-抗坏血酸0.17份，巯基丙酸0.48份，加水配制成质量浓度为4％的水溶液，即为滴加液b。在机械搅拌和常温、常压条件下，将滴加液a和滴加液b滴加入聚合反应器中，滴加液a的滴加时间为180min，滴加液b的滴加时间为200min。滴加结束后，保温反应30min，使用32％的液碱将反应液中和至ph＝7，得到分散剂成品，记为pce-7。经gpc测试，重均分子量(mw)为29147，分子量分布(pdi)为1.78。
[0068]
称取分散剂pce-7100份加入反应装置中，加水稀释至质量分数为7％的水溶液，使用32％的液碱将溶液ph值调整到10，打底液配制完成。称取甲酸钙300份，加水稀释至质量分数为25％的水溶液，滴加液c配制完成。称取五水硅酸钠240份，加水稀释至质量分数为25％的水溶液，滴加液d配制完成。在机械搅拌和常温、常压条件下，将滴加液c和滴加液d滴加入聚合反应器中，滴加液c和d的滴加时间为300min。滴加结束后，加水稀释至质量分数为15％，得到淡蓝色的纳米硅酸钙悬浮液，记为njh-7。
[0069]
对比实施例2
[0070]
称取分散剂pce-7100份、聚丙烯酸钠(mw＝3000,50％固含)5份加入反应装置中，加水稀释至质量分数为7％的水溶液，使用32％的液碱将溶液ph值调整到10，打底液配制完成。称取四水硝酸钙180份，加水稀释至质量分数为25％的水溶液，滴加液c配制完成。称取无水硅酸钠240份，加水稀释至质量分数为25％的水溶液，滴加液d配制完成。在机械搅拌和常温、常压条件下，将滴加液c和滴加液d滴加入聚合反应器中，滴加液c和d的滴加时间为300min。滴加结束后，加水稀释至质量分数为25％，得到淡蓝色的纳米硅酸钙悬浮液，记为njh-8。
[0071]
应用实施例1
[0072]
对纳米硅酸钙悬浮液的ph值、纳米粒径和存储稳定性等进行测试。ph值测试使用ph计进行测试，纳米硅酸钙的纳米粒径参考文献报道方法测试(张朝阳等,纳米c-s-h对水泥水化、硬化浆体孔结构及混凝土强度的影响[j],47(5),585-593)中介绍的动态光散射法(dls)进行粒径测试；存储稳定性采用静置存放的方式，观察10d、30d和60d悬浮液是否有沉淀情况。测试结果如表1所示。
[0073]
表1纳米硅酸钙悬浮液ph值、纳米粒径和存储稳定性测试
[0074][0075]
从表1中数据可知，本发明所述纳米硅酸钙悬浮液的制备方法，制备的纳米硅酸钙悬浮液的中值粒径明显小于使用传统减水剂为分散剂制备的纳米硅酸钙悬浮液。更进一步地，使用本发明所述纳米硅酸钙悬浮液制备方法合成的纳米硅酸钙的存储稳定性更高。
[0076]
应用实施例2
[0077]
利用水泥胶砂试验对纳米硅酸钙悬浮液的早强性能进行了评价。除特别说明，所采用的水泥均为普通硅酸盐水泥(p.o42.5)，所采用的砂为1350g/袋的标准砂。
[0078]
试验方法如下：市售减水剂掺量为胶材质量的0.12％，纳米硅酸钙悬浮液折固掺量为胶材的0.4％，海螺425水泥450g，标准砂1350g，水胶比0.4。胶砂拌合结束后分两次装模成型，每次振动时间60s。20℃标样20h后拆模并在同等条件下继续养护，分别测试胶砂6h、12h、1d、3d的强度发展情况，测试结果如表2所示。
[0079]
表2纳米硅酸钙悬浮液的水泥胶砂强度测试
[0080][0081]
从表2中数据可知，使用本发明所述纳米硅酸钙悬浮液制备方法合成的纳米硅酸钙的悬浮液的早强效果较好，水泥胶砂试块的6h强度提升200％～300％，12h强度提升80％～100％，1d强度提升10％以上，3d强度仍然高于不加纳米硅酸钙悬浮液的水泥胶砂试块。而采用现有文献和专利报道合成的纳米硅酸钙悬浮液，6h强度30％～50％，12h强度提升40％～50％，1d和3d强度基本与不加纳米硅酸钙悬浮液的水泥胶砂试块相同。
[0082]
综上，本发明所述纳米硅酸钙悬浮液的制备方法，制备的纳米硅酸钙悬浮液具有明显的早强性能优势。
[0083]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0084]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。