高强混凝土专用外加剂及其制备方法与流程

文档序号:16129267发布日期:2018-12-01 00:07阅读:566来源:国知局
本发明涉及外加剂
技术领域
,更具体地说,它涉及一种高强混凝土专用外加剂及其制备方法。
背景技术
混凝土的种类很多,包括再生混凝土、轻骨料混凝土等,对于高层建筑结构、大跨度桥梁结构以及某些特种结构而言,需要较高的抗压强度,可承受较大的抗形变能力,因此,对混凝土中成分的配比具有较高的要求,同时,对于混凝土的抗压强度而言,添加的外加剂具有密不可分的关系。因此,一种提高并稳定保持混凝土的抗压强度的外加剂具有较高的商用价值。技术实现要素:针对现有技术存在的不足,本发明的目的一在于提供一种高强混凝土专用外加剂,具有提高混凝土的抗压强度并稳定保持的优点。为实现上述目的一,本发明提供了如下技术方案:一种高强混凝土专用外加剂,包括如下重量份数的组分:减水剂190-220份;保坍剂120-160份;葡萄糖酸钠20-30份;羟丙基纤维素0.5-1.5份;增稠剂3-5.8份;引气剂1-2.5份;消泡剂0.2-0.8份;亚硝酸钠10-26份;水619.3-631.4份;所述减水剂包括聚羧酸高效减水剂、超支化改性聚羧酸系减水剂中的至少一种;所述增稠剂包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠中的至少一种。通过上述技术方案,聚羧酸高效减水剂、超支化改性聚羧酸系减水剂在低温时,坍落度保持率较好,气温超过20度,1h坍落度略有损失,但也保持在95%以上,气温超过30度,1h坍落度保留值仍有93%,此外,当与混凝土拌合物混合后,可减少混凝土用水量,且使混凝土拌合物具有较好的流动性和粘聚性,硬化后的混凝土的早期强度较高。增稠剂中,聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠具有较好且稳定的增稠作用。葡萄糖酸钠缓凝的作用,与减水剂、增稠剂、羟丙基纤维素的共同作用下,有助于外加剂的液相体系保持较为稳定的状态,且与混凝土拌合物混合后,可使混凝土在不同的温度范围内均具有较小的坍落度损失,保证较长的可施工时间。进一步优选为:所述高强混凝土专用外加剂包括如下重量份数的组分:减水剂190-200份;保坍剂120-150份;葡萄糖酸钠20-25份;羟丙基纤维素0.5-1份;增稠剂3-5份;引气剂1-1.5份;消泡剂0.2-0.5份;亚硝酸钠10-20份;水619.3-619.9份。进一步优选为:所述高强混凝土专用外加剂还包括重量份数为1-8份的胶体微晶纤维素,所述胶体微晶纤维素中微晶纤维素的固含量为5-6%。进一步优选为:还包括重量份数为3-10份的丙三醇。通过上述技术方案,胶体微晶纤维素具有均一稳定性,且与亚硝酸钠、减水剂相互配合,使胶体中的微晶纤维素润胀且其中的孔隙被打开,再加上微晶纤维素具有较大的比表面积,从而其与葡萄糖酸钠、羟丙基纤维素等组分形成更加充分的接触,并均匀分散在整个液相体系中;同时,丙三醇对微晶纤维素具有分散和保护作用,可均匀附着于微晶纤维素表面,在形成的外加剂中,促使微晶纤维素充分分散与外加剂的液相体系中;且丙三醇具有较好的稀吸湿效果。本申请中的高强混凝土专用外加剂与混凝土拌合物混合后,有助于提高混凝土拌合物的保水效果,并且使其中的除了外加剂以外的组分在保水的作用下,能够与减水剂、达到充分的连接,进而提高硬化后的混凝土的抗压强度。进一步优选为:所述保坍剂为聚羧酸系保坍剂。通过上述技术方案,聚羧酸系保坍剂可提高混凝土拌合物的粘聚性,提高混凝土拌合物的抗离析、抗泌水性能,且使混凝土拌合物获得较好的坍落度。进一步优选为:所述引气剂包括烷基磺酸盐类引气剂、皂素类复合引气剂、改性松香热聚物类引气剂中的至少一种。通过上述技术方案,烷基磺酸盐类引气剂、皂素类复合引气剂、改性松香热聚物类引气剂可改善混凝土拌合物的和易性、保水性和粘聚性,且提高混凝土流动性。进一步优选为:所述消泡剂包括聚醚改性硅消泡剂、有机硅消泡剂中的至少一种。通过上述技术方案,聚醚改性硅消泡剂、有机硅消泡剂在形成外加剂的过程中,以及在于混凝土拌合物搅拌过程中,均可抑制气泡的产生甚至消灭气泡,提高外加剂与混凝土拌合物之间的连接效果,从而提高硬化后的混凝土的抗压强度。本发明的目的二在于提供一种高强混凝土专用外加剂的制备方法。为实现上述目的二,本发明提供了如下技术方案:一种高强混凝土专用外加剂的制备方法,包括如下步骤:s1,将相应重量份数的减水剂、保坍剂、葡萄糖酸钠、羟丙基纤维素、引气剂、消泡剂、亚硝酸钠、水充分混合,形成混合物;s2,将相应重量份数的增稠剂与步骤s1中获得的混合物充分混合,获得高强混凝土专用外加剂。通过上述技术方案,步骤s1中,减水剂、保坍剂、葡萄糖酸钠、羟丙基纤维素、引气剂、消泡剂、亚硝酸钠、水相互混合时,更易混合均匀,有助于降低生产成本;而步骤s2中的加入的增稠剂增加了混合物的体系的整体粘稠感,有助于依次提高混合的均匀性,还在一定程度上减少了在整个生产外加剂的过程中的耗能,以节约生产成本。进一步优选为:所述步骤s1中加入相应重量份数的胶体微晶纤维素和丙三醇。通过上述技术方案,选择在步骤s1中加入胶体微晶纤维素和丙三醇,有助于使微晶纤维素中的孔隙被打开,在较易混合均匀的液相环境中,且在丙三醇的作用下,更易被均匀分散,从而达到较好的整体分散效果。综上所述,本发明具有以下有益效果:1.葡萄糖酸钠、减水剂、增稠剂、羟丙基纤维素的共同作用下,有助于使形成的外加剂的液相体系保持较为稳定的状态,且与混凝土拌合物混合后,有助于提高硬化后的混凝土的抗压强度并稳定保持;2.微晶纤维素、亚硝酸钠、减水剂、增稠剂、葡萄糖酸钠、羟丙基纤维素、丙三醇形成复配作用,有助于进一步增大提高硬化后的混凝土的抗压强度并稳定保持。具体实施方式下面结合实施例,对本发明进行详细描述。实施例1:高强混凝土专用外加剂,所包括的组分及其相应的重量份数如表1所示,且通过如下步骤制备获得:s1,将聚羧酸高效减水剂、保坍剂、葡萄糖酸钠、羟丙基纤维素、引气剂、消泡剂、亚硝酸钠、水、微晶纤维素和丙三醇充分混合,形成混合物;s2,将增稠剂与步骤s1中获得的混合物充分混合,获得高强混凝土专用外加剂。其中,增稠剂为聚丙烯酸钠;保坍剂为聚羧酸系保坍剂;引气剂为重量份数比为1∶1∶1的烷基磺酸盐类引气剂、皂素类复合引气剂、改性松香热聚物类引气剂;消泡剂为有机硅消泡剂;胶体微晶纤维素中微晶纤维素的固含量为6%。实施例2-6:高强混凝土专用外加剂,与实施例1的区别在于,所包括的组分及其相应的重量份数如表1所示,且胶体微晶纤维素中微晶纤维素的固含量为5%。表1实施例1-6包括的组分及其相应的重量份数实施例7:高强混凝土专用外加剂,与实施例1的区别在于,减水剂为超支化改性聚羧酸系减水剂。实施例8:高强混凝土专用外加剂,与实施例1的区别在于,减水剂为重量份数比为1.5∶1的聚羧酸高效减水剂、超支化改性聚羧酸系减水剂。实施例9:高强混凝土专用外加剂,与实施例1的区别在于,增稠剂为聚丙烯酰胺。实施例10:高强混凝土专用外加剂,与实施例1的区别在于,增稠剂为重量份数比为1.2∶1的聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钠。实施例11:高强混凝土专用外加剂,与实施例1的区别在于,引气剂为烷基磺酸盐类引气剂。实施例12:高强混凝土专用外加剂,与实施例1的区别在于,引气剂为重量份数为1∶2的皂素类复合引气剂、改性松香热聚物类引气剂。实施例13:高强混凝土专用外加剂,与实施例1的区别在于,引气剂中,烷基磺酸盐类引气剂、皂素类复合引气剂、改性松香热聚物类引气剂的重量份数比为1∶0.5∶1。实施例14:高强混凝土专用外加剂,与实施例1的区别在于,消泡剂包括聚醚改性硅消泡剂。实施例15:高强混凝土专用外加剂,与实施例1的区别在于,消泡剂为重量份数比为1∶1的聚醚改性硅消泡剂和有机硅消泡剂。实施例16:高强混凝土专用外加剂,与实施例1的区别在于,不含有微晶纤维素和丙三醇。实施例17:高强混凝土专用外加剂,与实施例1的区别在于,不含有微晶纤维素。实施例18:高强混凝土专用外加剂,与实施例1的区别在于,不含有并三醇。对比例1:一种外加剂,与实施例1的区别在于,减水剂为聚羧酸减水剂,且聚羧酸减水剂的重量份数为160份。对比例2:一种外加剂,与对比例1的区别在于,增稠剂为聚醚型聚氨酯,且增稠剂的重量份数为30份。对比例3:一种外加剂,与对比例2的区别在于,不含有葡萄糖酸钠和羟丙基纤维素。对比例4:一种外加剂,与实施例1的区别在于,将减水剂、保坍剂、葡萄糖酸钠、羟丙基纤维素、增稠剂、引气剂、消泡剂、亚硝酸钠、水混合0.5h,再加入胶体微晶纤维素和丙三醇,混合0.5h。试验一:抗压强度试验试验方法:1、试验样品的制备:采用p.o62.5水泥0.444t,s105矿粉0.056t制备获得的实施例1-18中的相应的外加剂8.0kg,再加入中砂0.792t,粒径小于31.5mm的石子1.008t,加水0.13t,并成型150mm×150mm×150mm混凝土试件,在温度20±5℃条件下静置一天后拆模,然后放入温度20±2℃,湿度95%以上的标准养护室养护,获得试验样品1-18。2、对照样品的制备:采用p.o62.5水泥0.444t,s105矿粉0.056t,制备获得的对比例1-4中的外加剂8.0kg,再加入中砂0.792t,粒径小于31.5mm的石子1.008t,加水0.13t,养护方式与试验样品的养护方式相同,获得对照样品1-4。3、按照gb50107-2010,分别对试验样品1-18和对照样1-4进行第3天、第7天、第28天的抗压强度的检测。试验结果:试验样品1-18、对照样品1-4的抗压强度如表2所示。表2试验样品1-18、对照样品1-4的抗压强度由表2可知,试验样品1-18在第3、7、28天后的抗压强度变化,与对照样品1-4在3、7、28天后的抗压强度相比,具有更明显的优势,虽然对照样品4在对照样品1-4中的抗压强度较为突出,但仍然低于试验样品1-18中的抗压强度。上述情况说明:胶体微晶纤维素、丙三醇、葡萄糖酸钠、减水剂、增稠剂、羟丙基纤维素的共同作用下,有助于使形成的外加剂的液相体系保持较为稳定的状态,且与混凝土拌合物混合后,有助于提高硬化后的混凝土的抗压强度。同时,外加剂的制备方式对于外加剂的整体混合均匀具有较大的影响,对于加入混凝土拌合物中并对混合的均匀性以及对混凝土的抗压强度均具有较大的影响。同时,试验样品1-15在第3、7、28天后的抗压强度变化,要优于试验样品16-18在第3、7、28天后的抗压强度变化,说明了胶体微晶纤维素、亚硝酸钠、减水剂、增稠剂、葡萄糖酸钠、羟丙基纤维素、丙三醇形成复配作用,比葡萄糖酸钠、减水剂、增稠剂、羟丙基纤维素形成的共同作用更加有利于提高硬化后混凝土的抗压强度。试验二:抗老化试验按照试验一中的方式,分别制得试验样品1-18和对照样品1-4,将试验样品1-18和对照样品1-4分别置入quv紫外光老化加速试验机中,老化处理3个月,将老化处理后的试验样品1-18和对照样品1-4分别取出,按照gb50107-2010进行抗压强度的检测。试验结果:试验样品1-18、对照样品1-4经老化处理后的抗压强度如表3所示。表3试验样品1-18、对照样品1-4经老化处理后的抗压强度样品老化处理后的抗压强度(mpa)试验样品189.6试验样品289.3试验样品389.3试验样品489.2试验样品585.3试验样品685.1试验样品785.9试验样品890.1试验样品988.9试验样品1090.2试验样品1188.3试验样品1289.5试验样品1390.3试验样品1488.6试验样品1590.2试验样品1676.3试验样品1776.9试验样品1880.3对照样品145.2对照样品245.3对照样品346.5对照样品451.3由表3可知,经老化处理后,试验样品1-18的抗压强度均大于对照样品1-4的抗压强度,说明试验样品1-18的抗压强度的稳定性优于对照样品1-4的抗压强度,产生这种差距的原因主要有:胶体微晶纤维素、亚硝酸钠、减水剂、增稠剂、葡萄糖酸钠、羟丙基纤维素、丙三醇共同作用,有助于保证硬化后高清混凝土的抗压强度。以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本
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的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12
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