专利名称：一种活性粉末混凝土干粉料外加剂及其使用方法
技术领域：
本发明涉及一种添加在活性粉末混凝土中的外加剂，以及这种专用外加剂的使用方法。
背景技术：
活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete)，简称RPC，是一种新型水泥基复合材料，这种材料最初于90年代由法国Bouygues公司发明，经过特定工艺条件生产出来，具有超高强度、优异耐久性的特点，在石油、核电、市政、海洋及军事设施等工程中有广阔的应用前景。国外应用工程主要有加拿大魁北克省的Sierbrooke，世界上第一座预应力活性粉末混凝土结构人行天桥，法国Cattenom核电站、韩国首尔一座拱型人行天桥等工程，我国则主要应用于高铁客运专线人行道盖板、挡板以及一些军事设施等，在其他领域应用的近年来逐渐增多。
活性粉末混凝土干粉料是一种通过工厂化生产的超高性能水泥基材料，采用无机胶凝材料、细骨料、微细粉、外加剂等多种固体材料配制而成，在现场仅加水搅拌即可使用。 外加剂是其生产的主要核心材料之一。
为了获得超高强度及施工所需的流动度，活性粉末混凝土水胶比需要控制在 0. 16^0. 25左右，具有拌合物粘度大、流动度小、易引气的特点，严重影响活性粉末混凝土的力学及施工性能，常规的搅拌及成型工艺很难制备。混凝土中加入普通的外加剂(如液态减水剂、引气剂)，难以实现其性能。只有通过加入针对该材料特点配制的高性能外加剂产品才能实现，这种外加剂应具有高减水、控制收缩、控制含气量、与多组分无机胶凝材料有很好的相容性等功能。
虽然目前市场上的混凝土的外加剂品种很多，但还没有专门配制活性粉末混凝土干粉料的粉体外加剂产品及标准，同类技术迄今也未见报道。主要是由于国内现在配制的活性粉末混凝土多采用液体的外加剂，液体外加剂的生产技术要求不高，相对容易实现，但不能用于配制活性粉末混凝土干粉料产品，且长途运输不方便，保质期不宜过长，否则会出现分层及沉淀现象，质量难以保证；而现有同一材料的混凝土用粉体高效外加剂性能往往不及液体外加剂，减水率通常在30%左右，引气量大，技术性能单一，与用于配制活性粉末混凝土的外加剂存在相当差距，难以满足配制活性粉末混凝土干粉料的要求，同时，拌合物含气量很难控制，直接影响了活性粉末混凝土的强度等性能和观感质量。现有的外加剂在应用于活性粉末混凝土时还存在以下几点问题(1)导致活性粉末混凝土自收缩大，勻质性差。
(2)活性粉末混凝土加入所需用水量后无法拌合、成型。
(3)活性粉末混凝土含气量不稳定，很难控制在所需范围内。
(4)活性粉末混凝土拌合物流动度小，工作时间过短，无法正常施工及运输。
(5)活性粉末混凝土采用自然养护，强度不高。发明内容
本发明提供一种活性粉末混凝土干粉料外加剂及其使用方法，要解决活性粉末混凝土干粉料在配制时，外加剂与水泥等无机胶凝材料适应性差，活性粉末混凝土流动度小、 强度不高、常规搅拌工艺及设备难以浇筑成型等影响施工质量的技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是这种活性粉末混凝土干粉料外加剂，它的原料按重量百分比配比如下 超塑化剂粉末5% 55% ；引气剂粉末^) 15%;消泡剂粉末1% 20% ；粉煤灰30% 70%。
所述超塑化剂粉末为聚羧酸盐类超塑化剂粉末或氨基磺酸盐类超塑化剂粉末，减水率达到；35%以上，细度为200 400目。
所述引气剂粉末是为烷基和烷基芳烃磺酸盐类引气剂粉末或脂肪醇磺酸盐类引气剂粉末，细度为200 400目。
所述消泡剂粉末为有机硅类消泡剂粉末、高级脂肪醇类消泡剂粉末或聚醚类消泡剂粉末，细度为200 400目。
所述粉煤灰为一级粉煤灰或二级粉煤灰。
这种活性粉末混凝土干粉料外加剂的使用方法，将超塑化剂粉末、引气剂粉末、消泡剂粉末、粉煤灰按重量百分比配比，混合均勻后装袋；将配制好的外加剂产品运至活性粉末混凝土干粉料工厂，直接与无机胶凝材料、细骨料、微粉料混合均勻，配制成活性粉末混凝土干粉料产品，外加剂的掺入量为无机胶凝材料重量的2、 8%。
这种活性粉末混凝土干粉料外加剂的使用方法，将超塑化剂粉末、引气剂粉末、消泡剂粉末、粉煤灰按重量百分比配比，混合均勻后装袋；将配制好的外加剂产品运至施工现场，直接与无机胶凝材料、细骨料、微粉料、水搅拌均勻，配制成活性粉末混凝土，外加剂的掺入量为无机胶凝材料重量的1 8%。
本发明的有益效果如下本发明由多种不同功能的粉体材料复合而成，能够从不同角度满足配制活性粉末混凝土干粉料的需求。
本发明的超塑化剂为聚羧酸盐类或磺酸盐类。其中聚羧酸盐超塑化剂具有很好的分散作用，可改善砼内部孔隙结构，使水泥石的内部结构密实，坍落度损失小，从而更好地改善了砼的各项性能。氨基磺酸盐类超塑化剂与常用的萘磺酸钠甲醛缩合物相比，其减水率大、强度高、砼的坍落度损失小，混凝土耐久性好，十分适于配制高强、高性能混凝土。
本发明采用固体超塑化剂、引气剂和消泡剂。由于不含大量的水分，所以适宜在粉末状产品中添加。与液态产品相比，粉末状产品具有使用便捷，贮运方便、不怕高温和严寒， 不受环境、温度影响，不易变质等优点。
本发明还添加有粉煤灰，可提高混凝土的抗渗性和耐久性，增加塌落度，减少水泥用里。
本发明把无机材料与有机材料有机结合起来，通过改性解决了外加剂与无机材料及有机材料相容性的问题。活性粉末混凝土各主要性能指标既相互协调，又相互制约、相互影响。其中，通过外加剂对活性粉末混凝土的各种性能进行改性，如引气作用、减小收缩作用等，使活性粉末混凝土干粉料在加水拌合后，各组分材料产生相互叠加、相互影响效应， 从而使活性粉末混凝土主要性能指标满足施工及设计要求。
本发明通过优化外加剂原材料并提出科学配比，在用于配制活性粉末混凝土干粉料时主要具备以下功能1、外加剂与水泥等胶凝材料体系有很好的相容性，使用后拌合物不会出现分层、泌水、 材料均勻性不好等问题。
2、能够明显改善外加剂对活性粉末混凝土工作性能，大幅提高活性粉末混凝土强度等力学性能及耐久性能，满足活性粉末混凝土制备及施工所需流动性能。添加后可使活性粉末混凝土含气量可控，收缩小，大幅增大活性粉末混凝土流动性能(130cm至250cm)， 使混凝土拌合物采用常规搅拌及成型工艺、设备即可轻松施工，从而节省大量的人力及设备。通过自然养护即可大幅增加混凝土拌合物的抗压及抗折强度，抗压强度可达150MI^ 180MPa，抗折强度可达20MPa 30MPa，明显提高了活性粉末混凝土的耐久性能。成型后的活性粉末混凝土构件具有表面光滑、无气孔、观感质量好的优点。
3、可调整活性粉末混凝土的含气量，大幅减少活性粉末混凝土在制备过程中引入的不良气体，使活性粉末混凝土内部微小气孔均勻、含气量稳定在有利范围，膨胀率可控。
4、该专用外加剂采用固体粉状材料制成，便于运输、保存，适宜在不同的地域环境施工，使施工质量更容易保证，具有良好的经济效益，在我国大规模的工程建设中具有广阔的应用前景。
本发明主要用于与无机胶凝材料、细骨料、矿物掺合料按照一定比例一定生产工艺混合均勻配制活性粉末混凝土干粉料产品，也可直接用于配制活性粉末混凝土，可大幅提高活性粉末混凝土抗折、抗压强度等力学性能，提高耐久性，并可增加拌合物的流动性， 改善施工性能。
具体实施方式
实施例一，这种活性粉末混凝土干粉料外加剂，它的原料按重量百分比配比如下超塑化剂31% ；引气剂3%;消泡剂8% ；粉煤灰58%。
采用本发明实施例一制备的活性粉末混凝土干粉料性能测试结果如下流动度 183cm,抗压强度155. 3MPii，抗折强度22. 5MPii，拌合物没有发生分层、泌水现象。
实施例二，这种活性粉末混凝土干粉料外加剂，它的原料按重量百分比配比如下超塑化剂11%;引气剂1 ;消泡剂15% ；粉煤灰6^)。
实施例三，这种活性粉末混凝土干粉料外加剂，它的原料按重量百分比配比如下超塑化剂21% ；引气剂6%;消泡剂20% ；粉煤灰53%。
实施例四，这种活性粉末混凝土干粉料外加剂，它的原料按重量百分比配比如下超塑化剂粉末5% ；引气剂粉末15%;消泡剂粉末1 ；粉煤灰68%。
实施例五，这种活性粉末混凝土干粉料外加剂，它的原料按重量百分比配比如下超塑化剂粉末34% ；引气剂粉末8%;消泡剂粉末18% ；粉煤灰40%。
实施例六，这种活性粉末混凝土干粉料外加剂，它的原料按重量百分比配比如下超塑化剂粉末50% ；引气剂粉末21消泡剂粉末13% ；粉煤灰35%。
上述实施例一至六中，所述超塑化剂粉末为聚羧酸盐类超塑化剂粉末或氨基磺酸盐类超塑化剂粉末，减水率达到35%以上，细度200 400目。
所述引气剂粉末是为烷基和烷基芳烃磺酸盐类引气剂粉末或脂肪醇磺酸盐类引气剂粉末，细度200 400目。
所述消泡剂粉末为有机硅消泡剂粉末、高级脂肪醇消泡剂粉末或聚醚类消泡剂粉末，细度200 400目。
所述粉煤灰为一级粉煤灰或二级粉煤灰。
这种活性粉末混凝土干粉料外加剂的使用方法，将超塑化剂粉末、引气剂粉末、消泡剂粉末、粉煤灰按重量百分比配比，混合均勻后装袋；将配制好的外加剂产品运至活性粉末混凝土干粉料工厂，直接与无机胶凝材料、细骨料、微粉料混合均勻，配制成活性粉末混凝土干粉料产品，外加剂的掺入量为无机胶凝材料重量的2、 8%。
这种活性粉末混凝土干粉料外加剂的使用方法，将超塑化剂粉末、引气剂粉末、消泡剂粉末、粉煤灰按重量百分比配比，混合均勻后装袋；将配制好的外加剂产品运至施工现场，直接与无机胶凝材料、细骨料、微粉料、水搅拌均勻，配制成活性粉末混凝土，外加剂的掺入量为无机胶凝材料重量的1 8%。
权利要求
1.一种活性粉末混凝土干粉料外加剂，其特征在于它的原料按重量百分比配比如下超塑化剂粉末5% 55% ；引气剂粉末^) 15%;消泡剂粉末1% 20% ；粉煤灰30% 70%。
2.根据权利要求1所述的活性粉末混凝土干粉料外加剂，其特征在于所述超塑化剂粉末为聚羧酸盐类超塑化剂粉末或氨基磺酸盐类超塑化剂粉末，减水率达到35%以上，细度为200 400目。
3.根据权利要求1所述的活性粉末混凝土干粉料外加剂，其特征在于所述引气剂粉末是为烷基和烷基芳烃磺酸盐类引气剂粉末或脂肪醇磺酸盐类引气剂粉末，细度为200 400 目。
4.根据权利要求1所述的活性粉末混凝土干粉料外加剂，其特征在于所述消泡剂粉末为有机硅类消泡剂粉末、高级脂肪醇类消泡剂粉末或聚醚类消泡剂粉末，细度为200 400 目。
5.根据权利要求1所述的活性粉末混凝土干粉料外加剂，其特征在于所述粉煤灰为一级粉煤灰或二级粉煤灰。
6.一种如权利要求1 5任意一项所述活性粉末混凝土干粉料外加剂的使用方法，其特征在于将超塑化剂粉末、引气剂粉末、消泡剂粉末、粉煤灰按重量百分比配比，混合均勻后装袋；将配制好的外加剂产品运至活性粉末混凝土干粉料工厂，直接与无机胶凝材料、细骨料、微粉料混合均勻，配制成活性粉末混凝土干粉料产品，外加剂的掺入量为无机胶凝材料重量的2% 8%。
7.—种如权利要求1 5任意一项所述活性粉末混凝土干粉料外加剂的使用方法，其特征在于将超塑化剂粉末、引气剂粉末、消泡剂粉末、粉煤灰按重量百分比配比，混合均勻后装袋；将配制好的外加剂产品运至施工现场，直接与无机胶凝材料、细骨料、微粉料、水搅拌均勻，配制成活性粉末混凝土，外加剂的掺入量为无机胶凝材料重量的洲 8%。
全文摘要
一种活性粉末混凝土干粉料外加剂及其使用方法，该外加剂的原料按重量百分比配比如下超塑化剂粉末5%～55%；引气剂粉末2%～15%；消泡剂粉末1%～20%；粉煤灰30%～70%。本发明把无机材料与有机材料有机结合起来，通过改性解决了外加剂与无机材料及有机材料相容性的问题。活性粉末混凝土各主要性能指标既相互协调，又相互制约、相互影响。其中，通过外加剂对活性粉末混凝土的各种性能进行改性，如引气作用、减小收缩作用等，使活性粉末混凝土干粉料在加水拌合后，各组分材料产生相互叠加、相互影响效应，从而使活性粉末混凝土主要性能指标满足施工及设计要求。
文档编号C04B24/16GK102557510SQ20121005268
公开日2012年7月11日 申请日期2012年3月2日 优先权日2012年3月2日
发明者廖娟, 张涛, 戢文占, 王宝华 申请人:中国建筑股份有限公司