本发明涉及混凝土外加剂
技术领域：
，具体涉及一种混凝土增效剂及其制备方法。
背景技术：
：混凝土是由水泥胶凝材料、颗粒状集料(也成为骨料)和水按照一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的一种人工石材。混凝土因具有优越的可塑性、良好的抗水性、优良的耐久性以及极具竞争力的经济性等一系列优点而成为目前全世界用量最大和使用范围最广的材料。在未来的几十年内它仍将会是最重要的工程结构材料之一，尤其对于处于转型期的当代中国而言，由于基建规模高于世界平均水平，混凝土的重要性不言而喻。在建设资源节约型、环境友好型社会的背景下，混凝土产业势必向低碳、绿色环保方向发展。在常规的环境下混凝土中有将近20％的水泥没有完全水化，只是起到填充的作用，不能被有效分散，发生化学反应，实际属于未充分反应的水泥，无法有效发挥水泥的效用。另外一方面，由于不同的减水剂对水泥的吸附影响机理不同，减水剂在加入到一定程度后对混凝土就很难再起作用，其经济性和施工性能难以保障。混凝土增效剂属于混凝土外加剂，可以使未充分反应的水泥充分反应，在保障混凝土的基本性能及强度的同时减少水泥用量，改善新拌混凝土工作性能。目前，市面上混凝土增效剂产品种类较少，导致混凝土增效剂未能得到快速广泛的应用。技术实现要素：本发明针对现有技术的不足，提供了一种适应性广泛、增效功能显著的混凝土增效剂。本发明还提供了该混凝土增效剂的制备方法。本发明的目的是通过如下技术方案实现的：一种混凝土增效剂，是由以下重量份的原料制得的：增强组分12-16份、分散组分6-8份、激发组分4-6份、增密组分3-5份。所述的，增强组分是由以下方法制得的：将碳酸甘油酯、二乙醇胺和三乙胺加至反应器中，搅拌均匀，80℃反应6h，冷却至室温，得增强组分。水泥水化过程中会形成大量的金属离子，本发明的增强组分一方面可与水泥中的金属离子产生一定的螯合作用，降低水化产物中金属离子的浓度，加速水泥水化反应向正方向进行，促进胶凝体系的反应活性，使水泥水化更迅速、彻底；另一方面可吸附在水泥固体颗粒表面，改善颗粒表面的结构特性，增强组分和金属离子的螯合产物还可以提高水泥水化结构的致密性，从而提高混凝土的强度。所述的，碳酸甘油酯、二乙醇胺和三乙胺的重量比为30-40：40-50：1。所述的，分散组分为环氧丙醇、二甲基乙醇胺和四甲基碘化铵按照1：0.8-1.2：0.1-0.3的重量比制得的。本发明的分散组分可以充分分散胶凝材料和集料，改善其流动性，使胶凝材料和集料更好的混合，以提高混凝土的强度。其中，环氧丙醇可在颗粒表面形成单分子吸附薄膜，使得胶凝材料和集料容易滑动，从而改善其流动性；二甲基乙醇胺和四甲基碘化铵相互配合，分散水泥中的细小颗粒，使得水泥颗粒被分散开来充分水化，降低水胶比，改善混凝土的和易性，进而提高混凝土的强度。所述的，激发组分为四乙烯五胺和钨酸钠按照1：0.6-0.8的重量比制得的。本发明的激发组分中，四乙烯五胺可吸附在水泥颗粒表面，破坏非活性材料表面光滑、致密的si-o-si键和si-o-al键及其网络结构，使晶体结构产生缺陷，加速其解离和水化，提高混凝土拌合物的和易性，从而能够最大限度提高混凝土的强度；钨酸钠可以与非活性材料表面的官能团发生化学键合，使非活性材料产生结构缺陷、晶格畸变和非晶化现象，提高非活性材料的活性指数，提高混凝土的强度。所述的，增密组分是由以下方法制得的：将活性炭加至浓度为15％的硫酸，40℃条件下搅拌2h，去离子水洗涤，70℃条件下烘干，得改性活性炭；将改性活性炭和膨润土按照1：3的质量比混合均匀，得增密组分。本发明将改性活性炭与膨润土混合后作为增密组分，改性活性炭可有效补充体系的体积收缩，膨润土起到孔隙填充和堵塞的作用，切断毛细管道的连通，使体系内部的孔隙率变小，有效组织混凝土材料细微裂纹的产生，提高混凝土的密实度。所述的，粉末活性炭的粒径为100-150目；所述膨润土的粒度为100-200目。一种混凝土增效剂的制备方法，是由以下步骤制得的：1)按重量份称取各组分：增强组分12-16份、分散组分6-8份、激发组分4-6份、增密组分3-5份；2)将增强组分和增密组分混合，得组分1；3)将分散组分和激发组分混合，得组分2；4)将组分2加至组分1中，搅拌10-20min，常温下静置4-6h，得混凝土增效剂。本发明的有益效果：1.本发明的混凝土增效剂各组分在各自发挥个体作用的同时，还可以产生协同叠加效应，可以有效改善混凝土拌合物的和易性，提高混凝土的密实性，进而提高混凝土的强度；在混凝土中掺量为0.5％时，可使混凝土28d强度提高5-8mpa，显著提升混凝土的综合性能。2.本发明的混凝土增效剂在保证混凝土强度的前提下，可以降低混凝土中水泥用量12％，降低使用成本。3.本发明的混凝土增效剂在保证混凝土强度的前提下，可以使用掺合料(粉煤灰+矿渣)替代40％的水泥，显著降低成本。4.本发明的混凝土增效剂的制备方法简单，适合工业化生产，具有显著的经济效益和社会效益。具体实施方式为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特点和优点而不是对本发明专利要求的限制。实施例1一种混凝土增效剂，是由以下重量份的原料制得的：增强组分12份、分散组分8份、激发组分4份、增密组分5份。所述的，增强组分是由以下方法制得的：将碳酸甘油酯、二乙醇胺和三乙胺加至反应器中，搅拌均匀，80℃反应6h，冷却至室温，得增强组分。所述的，碳酸甘油酯、二乙醇胺和三乙胺的重量比为30：50：1。所述的，分散组分为环氧丙醇、二甲基乙醇胺和四甲基碘化铵按照1：0.8：0.3的重量比制得的。所述的，激发组分为四乙烯五胺和钨酸钠按照1：0.6的重量比制得的。所述的，增密组分是由以下方法制得的：将活性炭加至浓度为15％的硫酸，40℃条件下搅拌2h，去离子水洗涤，70℃条件下烘干，得改性活性炭；将改性活性炭和膨润土按照1：3的质量比混合均匀，得增密组分。所述的，粉末活性炭的粒径为100-150目；所述膨润土的粒度为100-200目。一种混凝土增效剂的制备方法，是由以下步骤制得的：1)按重量份称取各组分：增强组分12份、分散组分8份、激发组分4份、增密组分5份；2)将增强组分和增密组分混合，得组分1；3)将分散组分和激发组分混合，得组分2；4)将组分2加至组分1中，搅拌10min，常温下静置6h，得混凝土增效剂。实施例2一种混凝土增效剂，是由以下重量份的原料制得的：增强组分14份、分散组分7份、激发组分5份、增密组分4份。所述的，增强组分是由以下方法制得的：将碳酸甘油酯、二乙醇胺和三乙胺加至反应器中，搅拌均匀，80℃反应6h，冷却至室温，得增强组分。所述的，碳酸甘油酯、二乙醇胺和三乙胺的重量比为35：45：1。所述的，分散组分为环氧丙醇、二甲基乙醇胺和四甲基碘化铵按照1：1：0.2的重量比制得的。所述的，激发组分为四乙烯五胺和钨酸钠按照1：0.7的重量比制得的。所述的，增密组分是由以下方法制得的：将活性炭加至浓度为15％的硫酸，40℃条件下搅拌2h，去离子水洗涤，70℃条件下烘干，得改性活性炭；将改性活性炭和膨润土按照1：3的质量比混合均匀，得增密组分。所述的，粉末活性炭的粒径为100-150目；所述膨润土的粒度为100-200目。一种混凝土增效剂的制备方法，是由以下步骤制得的：1)按重量份称取各组分：增强组分14份、分散组分7份、激发组分5份、增密组分4份；2)将增强组分和增密组分混合，得组分1；3)将分散组分和激发组分混合，得组分2；4)将组分2加至组分1中，搅拌15min，常温下静置5h，得混凝土增效剂。实施例3一种混凝土增效剂，是由以下重量份的原料制得的：增强组分16份、分散组分6份、激发组分6份、增密组分3份。所述的，增强组分是由以下方法制得的：将碳酸甘油酯、二乙醇胺和三乙胺加至反应器中，搅拌均匀，80℃反应6h，冷却至室温，得增强组分。所述的，碳酸甘油酯、二乙醇胺和三乙胺的重量比为40：40：1。所述的，分散组分为环氧丙醇、二甲基乙醇胺和四甲基碘化铵按照1：1.2：0.1的重量比制得的。所述的，激发组分为四乙烯五胺和钨酸钠按照1：0.8的重量比制得的。所述的，增密组分是由以下方法制得的：将活性炭加至浓度为15％的硫酸，40℃条件下搅拌2h，去离子水洗涤，70℃条件下烘干，得改性活性炭；将改性活性炭和膨润土按照1：3的质量比混合均匀，得增密组分。所述的，粉末活性炭的粒径为100-150目；所述膨润土的粒度为100-200目。一种混凝土增效剂的制备方法，是由以下步骤制得的：1)按重量份称取各组分：增强组分16份、分散组分6份、激发组分6份、增密组分3份；2)将增强组分和增密组分混合，得组分1；3)将分散组分和激发组分混合，得组分2；4)将组分2加至组分1中，搅拌20min，常温下静置4h，得混凝土增效剂。实施例4一种混凝土增效剂，是由以下重量份的原料制得的：增强组分13份、分散组分7份、激发组分5份、增密组分4份。所述的，增强组分是由以下方法制得的：将碳酸甘油酯、二乙醇胺和三乙胺加至反应器中，搅拌均匀，80℃反应6h，冷却至室温，得增强组分。所述的，碳酸甘油酯、二乙醇胺和三乙胺的重量比为32：48：1。所述的，分散组分为环氧丙醇、二甲基乙醇胺和四甲基碘化铵按照1：0.9：0.2的重量比制得的。所述的，激发组分为四乙烯五胺和钨酸钠按照1：0.7的重量比制得的。所述的，增密组分是由以下方法制得的：将活性炭加至浓度为15％的硫酸，40℃条件下搅拌2h，去离子水洗涤，70℃条件下烘干，得改性活性炭；将改性活性炭和膨润土按照1：3的质量比混合均匀，得增密组分。所述的，粉末活性炭的粒径为100-150目；所述膨润土的粒度为100-200目。一种混凝土增效剂的制备方法，是由以下步骤制得的：1)按重量份称取各组分：增强组分13份、分散组分7份、激发组分5份、增密组分4份；2)将增强组分和增密组分混合，得组分1；3)将分散组分和激发组分混合，得组分2；4)将组分2加至组分1中，搅拌13min，常温下静置5h，得混凝土增效剂。实施例5一种混凝土增效剂，是由以下重量份的原料制得的：增强组分15份、分散组分7份、激发组分5份、增密组分4份。所述的，增强组分是由以下方法制得的：将碳酸甘油酯、二乙醇胺和三乙胺加至反应器中，搅拌均匀，80℃反应6h，冷却至室温，得增强组分。所述的，碳酸甘油酯、二乙醇胺和三乙胺的重量比为38：43：1。所述的，分散组分为环氧丙醇、二甲基乙醇胺和四甲基碘化铵按照1：1.1：0.2的重量比制得的。所述的，激发组分为四乙烯五胺和钨酸钠按照1：0.7的重量比制得的。所述的，增密组分是由以下方法制得的：将活性炭加至浓度为15％的硫酸，40℃条件下搅拌2h，去离子水洗涤，70℃条件下烘干，得改性活性炭；将改性活性炭和膨润土按照1：3的质量比混合均匀，得增密组分。所述的，粉末活性炭的粒径为100-150目；所述膨润土的粒度为100-200目。一种混凝土增效剂的制备方法，是由以下步骤制得的：1)按重量份称取各组分：增强组分15份、分散组分7份、激发组分5份、增密组分4份；2)将增强组分和增密组分混合，得组分1；3)将分散组分和激发组分混合，得组分2；4)将组分2加至组分1中，搅拌18min，常温下静置5h，得混凝土增效剂。性能测试按照如下方法将实施例1-5制备的混凝土增效剂应用到混凝土中，并与不加增效剂的对比例进行对比。实验以c30混凝土作为对象，水泥采用中联42.5普通硅酸盐水泥，砂子为河砂(细度模数为2.4)，石子为5-25mm的连续级配碎石，减水剂为聚羧酸系减水剂，减水率＞35％。混凝土拌合物性能按照gb/t50080《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行检验；混凝土强度按照gb/t50081《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行检验。测试1混凝土配合比见表1，不改变混凝土的配合比，加入混凝土增效剂(掺量为胶凝材料的0.5％)，混凝土拌合物性能及力学性能试验结果见表2。表1混凝土配合比(c30)kg/m3水泥粉煤灰砂子石子水减水剂3008083010101657.6表2混凝土拌合物性能及力学性能试验结果由表2中试验结果可以看出，使用本发明的混凝土增效剂后，混凝土初始塌落度都有改善，7d和28d强度均呈增长趋势，其中28d强度增长可达到8.03mpa。测试2将实施例1-5制备的混凝土增效剂应用到混凝土中进行混凝土试验，并与测试1中的对比例进行对比，混凝土调整配合比见表3，混凝土拌合物性能及力学性能试验结果见表4。表3混凝土调整配合比kg/m3水泥粉煤灰砂子石子水减水剂增效剂2648083010101657.61.75表4混凝土拌合物性能及力学性能试验结果由表4中试验数据可以看出，使用本发明的混凝土增效剂后，在水泥用量降低12％的情况下，混凝土28d强度略有增长。测试3调整混凝土的配合比，总胶凝材料不变，粉煤灰增加30％，矿粉增加10％，水泥降低40％，将实施例1-5制备的混凝土增效剂应用到混凝土中进行混凝土试验，混凝土调整配合比见表5，混凝土拌合物性能及力学性能试验结果见表6。表5混凝土调整配合比kg/m3项目水泥粉煤灰矿粉砂子石子水减水剂增效剂对比例30080083010101657.60实施例1801703083010101557.61.8表6混凝土拌合物性能及力学性能试验结果由表6中试验数据可以看出，加入本发明的混凝土增效剂后，利用掺合料替代40％的水泥，混凝土的28d抗压强度仍较对比例略高。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。当前第1页12