一种兼具减水功能的水泥混合物专用粘度增强剂的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种兼具减水功能的水泥混合物专用粘度增强剂，包括以下组分，各组分以及各组分所占的质量百分比为：重钙粉30～90％；沉降抑制组分5～55％；增粘组分1～10％；减水组分0.1～12％；凝结时间调节组分0～30％；抑泡稳泡组分0.01～1％；所述重钙粉由石灰石矿、方解石矿经高能球磨而成；所述的沉降抑制组分为粒径为50～200nm球形SiO2、轻质碳酸钙的一种或两种。本发明提供粘度增强剂在解决水泥基复合材料泌水、浮浆等技术问题的同时还具有减水功能，减少了水泥基复合材料减水剂的用量，可以根据气温、施工用途的不同通过调整其用量满足施工的要求，具有用途广泛、使用方便的特点。
【专利说明】
一种兼具减水功能的水泥混合物专用粘度増强剂
技术领域
[0001] 本发明专利属于建筑材料领域，尤其涉及一种水泥基复合材料包括水泥压浆料 (剂）、灌浆料、自流平砂浆和自密实混凝土等专用粘度增强剂。
【背景技术】
[0002] 水泥基复合材料因其独特的经济、技术优势在工程建设和维修领域用途越来越 广，预应力孔道压浆料、自流平砂浆、早强灌浆料、自密实混凝土等在各自使用领域发挥着 巨大的作用。上述复合材料除具有自流平、免振捣要求外，对泌水、浮浆、表面气泡、稳定性 等方面提出了更高的要求。国内相关标准对水泥基复合材料稳定性做了严格的规定，例如 《公路工程预应力孔道灌浆料（剂）》JT/T 946-2014规定压浆浆液泌水率为0 %、充盈度合 格，《水泥基灌浆材料应用技术规范》GB/T 50448-2015规定灌浆料泌水率为0%，《高速铁路 CRTSm型板式无砟轨道自密实混凝土暂行技术条件》TJ/GW 112-2013规定自密实混凝土扩 展度<680mm、扩展时间T500为3~7s、泌水率为0%。
[0003] 为实现零泌水、无浮浆的目的，国内通常采用添加保水组分或粘度改性材料方式 实现，如CN 102060468 B中公开了一种灌浆外加剂，使用保水组分如羟丙基二淀粉磷酸脂 或磷酸化二淀粉磷酸酯中的一种与羧甲基纤维素钠、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维 素或聚乙烯醇中的一种按照同等质量比复合解决灌浆过程水泥浆泌水的问题，该方式存在 适应性差、防泌水差等问题，遇到一些水泥颗粒大、铝酸三钙含量低的水泥效果不明显。针 对自密实混凝土泌水、浮浆及表面气泡较多的问题，国内学者做了研究并取得了一定的成 果，如CN 104829160 A公开了一种CRTS ΙΠ 型板自密实混凝土专用黏度改性材料，但在使用 过程中该粘度改性材料添加量固定后难以根据砂、石料变化而做出调整，一旦出现流动性 变差，只能通过增加减水剂或水用量调整，本身不具有减水功能。同时，上述专利公开的粘 度改性材料不具备调整混凝土凝结时间的作用，特别是在低温或高温施工条件下，难以保 证正常的施工。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种兼具减水功能的水泥混合物专用粘度增强剂，在解决水泥基复 合材料泌水、浮浆等技术问题的同时还具有一定的减水功能，减少了水泥基复合材料减水 剂的用量，可以根据气温、施工用途的不同通过调整其用量满足施工的要求，具有用途广 泛、使用方便的特点。
[0005] 实现本发明上述目的所采用的技术方案为：
[0006] -种兼具减水功能的水泥混合物专用粘度增强剂，包括以下组分，各组分以及各 组分所占的质量百分比为： 重钙粉 30~90% 沉降抑制组分 3~55% 增粘组分 1~10%
[0007] 减水组分 0.1~L2% 凝结时间调节组分 〇~30% 抑泡稳泡组分 0.01~1%
[0008] 所述重钙粉的粒径为1~200微米，由石灰石矿、方解石矿经高能球磨而成；
[0009] 所述的沉降抑制组分为粒径为50~200nm球形Si02、轻质碳酸钙的一种或两种。 [0010] 所述的增粘组分为粘度200~500mpa.s的甲基纤维素醚、分子量500~2000万的阴 离子聚丙烯酰胺、粘度400~1200mpa.s的淀粉醚、触变值不小于8的触变润滑剂中一种或两 种以上任意比例复配的混合物。
[0011] 所述的减水组分为减胶剂、聚羧酸减水剂中的一种或两种任意比例复配的混合 物；
[0012] 所述的凝结时间调节组分为硫铝酸钙、甲酸钙、锂盐、葡萄糖酸钠、硼酸、酒石酸和 柠檬酸中一种或两种以上任意比例复配的混合物；
[0013] 所述的抑泡稳泡组分为聚甲基硅氧烷消泡剂、矿物油消泡剂的一种或两种任意比 例复配的混合物。
[0014] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0015] 1、本发明中添加有球形Si〇2粉体，所述粉体粒径为50~200nm，粒径达到纳米级， 纳米材料的特殊性能使得水泥混合物稳定性得到提高；同时，球形颗粒在混合物中起到一 定的"滚珠"作用，提高了混合物的流动性。
[0016] 2、本发明中减水组分为减胶剂、聚羧酸减水剂的一种或两种，减胶剂与聚羧酸减 水剂协调作用促进水泥大絮凝结构的分散，使得自由水充分释放，提高了混合物的流动性。
[0017] 3、本发明中抑泡稳泡组分的加入，有效抑制了水泥混合物在搅拌制备过程中气泡 的产生;在水泥灌浆、自密实混凝土灌注完成后使得气泡稳定存在混合物内部，有效减少接 触面气泡数量，防止空洞、蜂窝等病害的产生。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合具体实施例对本发明做详细具体的说明，但是本发明的保护范围并不局 限
[0019] 于以下实施例。
[0020] 实施例1 重钙粉 40% 球形 Si02 48% 甲基纤维素醚 1%
[0021] 聚羧酸减水剂 5% 硫酸锂 1% 葡萄糖酸钠 4% 矿物油消泡剂 1%
[0022] 将以上各组分材料按上述比例混合均匀既得本发明材料。采用上述配方制得的本 发明所配置的水泥压浆料配合比见表1:
[0023] 表1压浆料配合比(Kg/m3)
[0025] 采用上述配方制得的本发明所配置的水泥压浆料按照《公路工程预应力孔道灌浆 料(剂)》JT/T 946-2014进行性能检测，性能指标见表2:
[0026] 表2水泥压浆料性能(Kg/m3)
[0028] 实施例2 重钙粉 68%
[0029] 球形 Si〇2 15% 甲基纤维素醚 5% 淀粉醚 2% 聚羧酸减水剂 7%
[0030] 碳酸锂 0.2% 葡萄糖酸钠 2% 聚甲基硅氧烷消泡剂 0.8%
[0031] 将以上各组分材料按上述比例混合均匀既得本发明材料。采用上述配方制得的本 发明所配置的水泥压浆料配合比见表3:
[0032] 表3压浆料配合比(Kg/m3)
[0034]采用上述配方制得的本发明所配置的水泥压浆料按照《公路工程预应力孔道灌浆 料(剂)》JT/T 946-2014进行性能检测，性能指标见表4:
[0035]表4水泥压浆料性能(Kg/m3)
[0037] 实施例3 重钙粉 82% 球形Si02 5% 轻质碳酸钙 3%
[0038] 淀粉醚 3:% 聚丙烯酰胺 3% 触变剂 1% 聚羧酸减水剂 2.8%
[0039] 聚甲基硅氧烷消泡剂 0.2%
[0040] 将以上各组分材料按上述比例混合均匀既得本发明材料。采用上述配方制得的本 发明所配置的水泥压浆料配合比见表5:
[0041 ] 表5压浆料配合比(Kg/m3)
[0043] 采用上述配方制得的本发明所配置的水泥压浆料按照《公路工程预应力孔道灌浆 料(剂)》JT/T 946-2014进行性能检测，性能指标见表6:
[0044] 表6水泥压浆料性能(Kg/m3)
[0046] 实施例4 重钙粉 56% 球形Si02 6% 轻质碳酸钙 17% 聚丙烯酰胺 8%
[0047] 聚羧酸减水剂 ' 甲酸钙 5% 葡萄糖酸钠 2.3% 聚甲基硅氧烷消泡剂 0.4%
[0048] 将以上各组分材料按上述比例混合均匀既得本发明材料。采用上述配方制得的本 发明所配置的水泥基灌浆料配合比见表7:
[0049] 表7水泥基灌浆料配合比(Kg/m3)
[0051]采用上述配方制得的本发明所配置的水泥基灌浆料按照《水泥基灌浆材料应用技 术规范》GB/T 50448-2015进行性能检测，性能指标见表8:
[0052] 表8水泥基灌浆料性能
[0054] 实施例5 重钙粉 41% 轻质碳酸钙 24% 甲基纤维素醚 1% 聚丙烯酰胺 3.1% 减胶剂 4.1%
[0055] 硫铝酸钙 25.5% 碳酸锂 0,1% 硼酸 0.4% 酒石酸 0.4% 聚甲基硅氧烷消泡剂 0.4%
[0056] 将以上各组分材料按上述比例混合均匀既得本发明材料。采用上述配方制得的本 发明所配置的水泥基灌浆料配合比见表9:
[0057]表9水泥基灌浆料配合比(Kg/m3)
[0059] 采用上述配方制得的本发明所配置的水泥基灌浆料按照《水泥基灌浆材料应用技 术规范》GB/T 50448-2015进行性能检测，性能指标见表10:
[0060] 表10水泥基灌浆料性能
[0062] 实施例6 重钙粉 50% 球形 Si02 22% 聚丙烯酰胺 3% 淀粉醚 3% 减胶剂 9 1%
[0063] 聚羧酸减水剂 1J% 甲酸钙 6% 硫酸锂 0 7% 葡萄糖酸钠 3,7% 柠檬酸 0.2? 矿物油消泡剂 1%
[0064] 将以上各组分材料按上述比例混合均匀既得本发明材料。采用上述配方制得的本 发明所配置的水泥基灌浆料配合比见表11:
[0065] 表11水泥基灌浆料配合比(Kg/m3)
[0067]采用上述配方制得的本发明所配置的水泥基灌浆料按照《水泥基灌浆材料应用技 术规范》GB/T 50448-2015进行性能检测，性能指标见表12:
[0068] 表12水泥基灌浆料性能
[0070] 实施例7 重钙粉 40% 球形 Si02 44% 甲基纤维素醚 2% 触变剂 2.6%
[0071] 聚羧酸减水剂 5% 硫铝酸钙 3% 柠檬酸 0.4% 矿物油消泡剂 3%
[0072] 将以上各组分材料按上述比例混合均匀既得本发明材料。采用上述配方制得的本 发明所配置的水泥基灌浆料配合比见表13:
[0073]表13水泥基灌浆料配合比(Kg/m3)
[0075] 采用上述配方制得的本发明所配置的水泥基灌浆料按照《水泥基灌浆材料应用技 术规范》GB/T 50448-2015进行性能检测，性能指标见表14:
[0076] 表14水泥基灌浆料性能
[0078] 实施例8 重钙粉 59% 球形 Si02 20% 触变润滑剂 10%
[0079] 减胶剂 3.5% 聚羧酸减水剂 0. 2% 硫错酸(65 4,8% 葡萄糖酸钠 1.5%
[0080] 矿物油消泡剂 1%
[0081] 将以上各组分材料按上述比例混合均匀既得本发明材料。采用上述配方制得的本 发明所配置的自密实混凝土配合比见表15:
[0082] 表15自密实混凝土配合比（Kg/m3)
[0084]采用上述配方制得的本发明所配置的自密实混凝土按照《高速铁路CRTSm型板式 无砟轨道自密实混凝土暂行技术条件》TJ/GW 112-2013进行性能检测，性能指标见表16: [0085] 表16自密实混凝土性能
[0087] 实施例9 重钙粉 82.5% 球形 Si02 7.4% 轻质碳酸钙 5% 甲基纤维素醚 2%
[0088] 淀粉醚 1.1% 聚羧酸减水剂 1% 矿物油消泡剂 0.5% 聚甲基硅氧烷消泡剂 0.5%
[0089] 将以上各组分材料按上述比例混合均匀既得本发明材料。采用上述配方制得的本 发明所配置的自密实混凝土配合比见表17:
[0090] 表17自密实混凝土配合比(Kg/m3)
[0092]采用上述配方制得的本发明所配置的自密实混凝土按照《高速铁路CRTSm型板式 无砟轨道自密实混凝土暂行技术条件》TJ/GW 112-2013进行性能检测，性能指标见表18: [0093] 表18自密实混凝土性能
[0095] 实施例10 重钙粉 42% 轻质碳酸钙 35% 聚丙烯酰胺 3% 淀粉醚 6.% 减胶剂 3.1%
[0096] 甲酸钙 5.6% 硫酸锂 0.7% 葡萄糖酸钠 2.7% 硼酸 1.0% 矿物油消泡剂 0.9%
[0097] 将以上各组分材料按上述比例混合均匀既得本发明材料。采用上述配方制得的本 发明所配置的自密实混凝土配合比见表19:
[0098] 表19自密实混凝土配合比(Kg/m3)
[0100]采用上述配方制得的本发明所配置的自密实混凝土按照《高速铁路CRTSm型板式 无砟轨道自密实混凝土暂行技术条件》TJ/GW 112-2013进行性能检测，性能指标见表20: [0101] 表20自密实混凝土性能
【主权项】
1. 一种兼具减水功能的水泥混合物专用粘度增强剂，其特征在于包括以下组分，各组 分以及各组分所占的质量百分比为： 重钙粉 30~90% 沉降抑制组分 5~55% 增粘组分 ]~10% 减水组分 0卜12% 凝结时间调节组分 〇~30% 抑泡稳泡组分 0.01-1% 所述重钙粉的粒径为1~200微米，由石灰石矿、方解石矿经高能球磨而成； 所述的沉降抑制组分为粒径为50~200nm球形Si02、轻质碳酸钙的一种或两种。2. 根据权利要求1所述的兼具减水功能的水泥混合物专用粘度增强剂，其特征在于:所 述的增粘组分为甲基纤维素醚、阴离子聚丙烯酰胺、淀粉醚、触变润滑剂中一种或两种以上 任意比例复配的混合物;其中甲基纤维素醚的粘度为200~500mpa.s;阴离子聚丙烯酰胺的 分子量为500~2000万;淀粉醚的粘度为400-1200mpa. s;触变润滑剂的触变值不小于8。3. 根据权利要求1所述的兼具减水功能的水泥混合物专用粘度增强剂，其特征在于:所 述的减水组分为减胶剂、聚羧酸减水剂中的一种或两种任意比例复配的混合物。4. 根据权利要求1所述的兼具减水功能的水泥混合物专用粘度增强剂，其特征在于:所 述的凝结时间调节组分为硫铝酸钙、甲酸钙、锂盐、葡萄糖酸钠、硼酸、酒石酸和柠檬酸中一 种或两种以上任意比例复配的混合物。5. 根据权利要求1所述的兼具减水功能的水泥混合物专用粘度增强剂，其特征在于:所 述的抑泡稳泡组分为聚甲基硅氧烷消泡剂、矿物油消泡剂的一种或两种任意比例复配的混 合物。
【文档编号】C04B24/40GK106045370SQ201610374972
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】许亮, 孙艳, 梅海军, 裴志勇, 徐鹏
【申请人】武汉比邻科技发展有限公司