一种混凝土用外加剂、制备及应用的制作方法

文档序号:16240528发布日期:2018-12-11 23:02阅读:364来源:国知局

本发明涉及新型路面快速修补材料领域,特别涉及一种混凝土用外加剂。

背景技术

对磷酸盐水泥的研究由来已久,可以追溯到十九世纪,早期受到技术限制发展缓慢,同时对原料的开采技术不成熟也同样限制了磷酸盐水泥的发展。随着技术的创新和选矿技术的发展,特别是中国菱镁矿资源的大规模发现,原料问题已经不存在,从而也导致磷酸盐家族中的磷酸镁水泥异军突起,受到越来越多的重视。

磷酸镁水泥是一种典型的早强快硬性胶凝材料,用作土木工程材料,能够加快施工速度,减少施工周期。同时由于mpc拥有初期强度高以及粘结力强的特点,能够用作混凝土结构抢建抢修材料。

磷酸镁水泥结合了水泥、陶瓷等的优点,水化后内部致密、粘结力高、耐腐蚀性强,能够固封有毒重金属以及工业废弃物,固化的废弃物制品强度高、稳定性较强、孔隙率低、不易外漏。混凝土的生产需要使用大量的胶凝材料,必然需要具有快速结合效果的结合剂。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是提供一种混凝土用外加剂,加入混凝土使用后能够提高混凝土的粘结性和早期强度,同时对后期强度和耐久性也有帮助。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案实现:

一种混凝土用外加剂,采用氧化镁、磷酸二氢钾为基本原料,加入缓凝剂、改性剂、减水剂和水混合制成,各组分质量比为:氧化镁:磷酸二氢钾:缓凝剂:改性剂:减水剂:水=48~60:10~15:3~5:10~30:3~5:5~8。

所述的氧化镁为重烧氧化镁,其密度为3.58g/cm3,成分为:mgo含量为94.47%、sio2含量为1.74%、cao含量为1.20%、fe2o3含量为1.21%、al2o3含量为0.25%。

所述的磷酸二氢钾,其主要成分为:kh2po4含量为≥99.5%、总氮量为0.001%、氯化物含量为0.001%、硫酸盐含量为0.003%、水不溶物含量为0.002%。

所述的缓凝剂为硼砂,其主要成分为:na2b4o7含量为≥99.5%、氮化物含量为0.0005%、硫酸盐含量为0.005%、磷酸盐含量为0.001%、盐酸不溶物含量为0.003%。

所述改性剂为粉煤灰、矿渣和硅灰中的一种或几种混合,粉煤灰为二级粉煤灰,细度14%~25%,颗粒的粒径范围为0.5~300μm,孔隙率为50%~80%。

所述减水剂可以为聚羧酸系减水剂、木质素磺酸盐减水剂、萘磺酸盐减水剂、密胺系减水剂或粉末聚羧酸酯减水剂。

所述聚羧酸系减水剂的组分包括聚乙二醇、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、烯醚基聚氧乙烯、马来酸酐、水,各组分的质量比为聚乙二醇:甲基丙烯酸丁酯:甲基丙烯酸甲酯:烯醚基聚氧乙烯:马来酸酐:水=2:2:5:20:5:66,在80~100℃反应至出现黄褐色粘稠液体时制得。

一种混凝土用外加剂制备方法,包括以下步骤:

(1)按配比称取减水剂、缓凝剂、改性剂和水,放入研磨机中研磨均匀,再放入搅拌机充分搅拌10~15min,取出静置备用;

(2)按配比将氧化镁、磷酸二氢钾混合,倒入搅拌锅中,干搅5~8min,再将步骤1)的混合料倒入搅拌锅中,充分搅拌8~10min;

(3)搅拌停止立即将混合均匀的浆料倒入模具中,摇晃摊平,之后将其放到振动台震动2~3min,至模具中浆体均匀;

(4)用塑料薄膜将模具紧密包裹,置于养护箱中,在温度26℃~28℃,湿度40%~45%rh,养护12~16h。

一种混凝土用外加剂应用,所述混凝土外加剂在混凝土中的用量为胶凝材料质量的1~3%。

所述混凝土用外加剂用于道路修补。

所述混凝土用外加剂用于3d打印建筑。

与现有的技术相比,本发明的有益效果是:

本发明外加剂可以用于用作土木工程材料,能够加快施工速度,减少施工周期。与现有技术相比,本外加剂结合了水泥、陶瓷等的优点。相对于传统陶瓷,其制备工艺简单,是一种价值高、节能环保的新型绿色材料。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明:

以下实施例对本发明进行详细描述。这些实施例仅是对本发明的最佳实施方案进行描述,并不对本发明的范围进行限制。

实施例1

一种混凝土用外加剂,制备方法如下:

(1)将聚乙二醇、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、烯醚基聚氧乙烯、马来酸酐、水按质量比=2:2:5:20:5:66混合,在80~100℃反应至出现黄褐色粘稠液体时制得聚羧酸系减水剂。

(2)硼砂3份,粉煤灰10份,聚羧酸系减水剂5份,水8份,放入研磨机中研磨均匀,再放入搅拌机充分搅拌10min,取出静置备用;

(3)按配比将氧化镁48份,磷酸二氢钾:10份混合,倒入搅拌锅中,干搅5min,再将步骤1)的混合料倒入搅拌锅中,充分搅拌10min;

(4)搅拌停止立即将混合均匀的浆料倒入模具中,摇晃摊平,之后将其放到振动台震动3min,至模具中浆体均匀;

(5)用塑料薄膜将模具紧密包裹,置于养护箱中,在温度26℃~28℃,湿度40%~45%rh,养护12~16h。

按混凝土施工配合比制备高强快硬混凝土时,上述外加剂的用量为胶凝材料质量的1.8%,加入上述外加剂的该混凝土各性能测试结果如表1。

表1:

实施例2

一种混凝土用外加剂,制备方法如下:

(1)硼砂5份,矿渣15份,萘磺酸盐减水剂4份(生产厂家;上海富畦工贸有限公司tf-1),水5份,放入研磨机中研磨均匀,再放入搅拌机充分搅拌10min,取出静置备用;

(3)按配比将氧化镁57份,磷酸二氢钾15份混合,倒入搅拌锅中,干搅6min,再将步骤1)的混合料倒入搅拌锅中,充分搅拌10min;

(4)搅拌停止立即将混合均匀的浆料倒入模具中,摇晃摊平,之后将其放到振动台震动2min,至模具中浆体均匀;

(5)用塑料薄膜将模具紧密包裹,置于养护箱中,在温度26℃~28℃,湿度40%~45%rh,养护12~16h。

按混凝土施工配合比制备高强混凝土时,上述外加剂的用量为胶凝材料质量的2.0%,加入上述外加剂的该混凝土各性能测试结果如表2。

表2:

实施例3

一种混凝土用外加剂,制备方法如下:

(1)硼砂4份,矿渣12份,木质素磺酸盐减水剂(ch654)5份,水6份,放入研磨机中研磨均匀,再放入搅拌机充分搅拌8min,取出静置备用;

(3)按配比将氧化镁55份,磷酸二氢钾:13份混合,倒入搅拌锅中,干搅5min,再将步骤1)的混合料倒入搅拌锅中,充分搅拌10min;

(4)搅拌停止立即将混合均匀的浆料倒入模具中,摇晃摊平,之后将其放到振动台震动2min,至模具中浆体均匀;

(5)用塑料薄膜将模具紧密包裹,置于养护箱中,在温度26℃~28℃,湿度40%~45%rh,养护12~16h。

按混凝土施工配合比制备高强混凝土时,上述外加剂的用量为胶凝材料质量的2.0%,加入上述外加剂的该混凝土各性能测试结果如表3。

表3:

实施例4

一种混凝土用外加剂,制备方法如下:

(1)硼砂4.5份,硅灰15份,密胺系减水剂4份(生产厂家;上海钦和化工有限公司f10),水8份,放入研磨机中研磨均匀,再放入搅拌机充分搅拌10min,取出静置备用;

(3)按配比将氧化镁55份,磷酸二氢钾:15份混合,倒入搅拌锅中,干搅6min,再将步骤1)的混合料倒入搅拌锅中,充分搅拌8min;

(4)搅拌停止立即将混合均匀的浆料倒入模具中,摇晃摊平,之后将其放到振动台震动3min,至模具中浆体均匀;

(5)用塑料薄膜将模具紧密包裹,置于养护箱中,在温度26℃-28℃,湿度40%-45%rh,养护12-16h。

按混凝土施工配合比制备高强快硬混凝土时,上述外加剂的用量为胶凝材料质量的3.0%,加入上述外加剂的该混凝土各性能测试结果如表4。

表4:

实施例5

一种混凝土用外加剂,制备方法如下:

(1)硼砂4.5份,粉煤灰20份,粉末聚羧酸酯减水剂4份(生产厂家;秦奋建材有限公司pca),水7份,放入研磨机中研磨均匀,再放入搅拌机充分搅拌10min,取出静置备用;

(3)按配比将氧化镁60份,磷酸二氢钾:15份混合,倒入搅拌锅中,干搅6min,再将步骤1)的混合料倒入搅拌锅中,充分搅拌10min;

(4)搅拌停止立即将混合均匀的浆料倒入模具中,摇晃摊平,之后将其放到振动台震动2min,至模具中浆体均匀;

(5)用塑料薄膜将模具紧密包裹,置于养护箱中,在温度26℃~28℃,湿度40%~45%rh,养护12~16h。

按混凝土施工配合比制备高强快硬混凝土时,上述外加剂的用量为胶凝材料质量的2.0%,加入上述外加剂的该混凝土各性能测试结果如表5。

表5:

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