本发明属于建筑工程材料
技术领域：
，具体设计一种防水抗高压混凝土添加剂及其制备方法。
背景技术：
：随着科学技术的发展，人们对工程技术、工程质量和建筑物使用寿命的要求愈来愈高。混凝土是当代最主要的土木工程材料之一。它是由胶凝材料，颗粒状集料(也称为骨料)，水，以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的一种人工石材。混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大。然而，却存在韧性差、抗拉强度低等缺陷，从而给水泥混凝土构造物的耐久性带来了很大的影响。使用混凝土添加剂是提高和改善混凝土各项性能、满足工程耐久性要求的最佳、最有效、最易行的途径之一。20世纪70-80年代初，中国研发出萘磺酸盐甲醛缩合物和磺化三聚氰胺树脂高效减水剂，开始了对混凝土外加剂研究的新阶段，随着混凝土应用范围的扩大，种类日益增多，而且建筑结构复杂化和大型化，对添加剂的要求越来越高，目前添加剂的发展主要由以下趋势：一、复合多功能型；二、品种系列化、多样化；三、降低生产成本。目前混凝土在使用过程中主要存在以下问题—强度、开裂和耐久性，尤其是混凝土在使用过程中容易产生微裂纹，微裂纹产生对混凝土的抗压强度影响较小，但是对混凝土的抗拉性能影响很大，容易产生裂缝和脆性大。目前解决此类问题的主要手段是在混凝土中加入纤维防裂，纤维的加入增加了混凝土韧性的同时影响了混凝土的流动性，而减水剂主要功能是改善新搅拌混凝土流动性。技术实现要素：为了解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种防水抗高压混凝土添加剂及其制备方法，制备的添加剂加入到混凝土中，能够提高混凝土的强度、和耐久性，防开裂，同时大大改善新搅拌混凝土流动性。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种防水抗高压混凝土添加剂，按质量百分比计算的成分组成为：改性水泥20-30％、膨润土10-15％、高效减水剂5-10％、复配防水剂3-8％、增强剂5-10％、炭黑5-10％、助剂3-8％，水余量；所述的助剂由β-基磺酸钠甲醛缩合物0.5-2％、硫酸钠3-8％、三乙醇胺1-3％、乙二醇3-5％、硅酮3-6％、聚乙烯醇2-5％、十二烷基硫酸钠0.5-1％、十二烷基苯磺酸钠1-1.5％、氧化锌3-5％、羧甲基纤维素5-8％、硼酸1-3％、丙烯酸乳液5-10％、余量水组成。进一步，上述所述改性水泥为粉煤灰和铝矾土按质量比1:1-3组成。进一步，上述所述的粉煤灰的粒径小于1um，铝矾土的粒径小于0.2um。进一步，上述所述的高效减水剂为甲基丙烯酸/烯酸甲酯共聚物与脂肪族羟基磺酸盐的复配，质量比例为0.5-1.5：1。进一步，上述所述的复配防水剂为聚甲基三乙氧基硅烷和辛基三乙氧基硅烷的复配，质量比例为2-3:1。进一步，上述所述的增强剂为改性玻璃纤维，是由玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂kh550改性处理、且直径在8-15μm的无碱短切玻璃纤维。进一步，上述所述的炭黑的粒度为200-400目。进一步，一种防水抗高压混凝土添加剂的制备方法，具体包括如下步骤：(1)按质量百分比称取所需改性水泥、膨润土、炭黑、增强剂在研磨机中进行研磨0.5-1h，转速为200-300r/min，随后将粉末置于600-750℃下加热1-3h；(2)称取复配防水剂、助剂和水加入到搅拌机中进行搅拌，设置搅拌速度为2500-3000r/min，搅拌时间为1-2h；(3)将步骤(1)冷却后的粉末和步骤(2)中的混合料混合在一起，并加入高效减水剂，搅拌速度为1500-2000r/min，搅拌0.5-1h，即得防水抗高压混凝土添加剂。本发明具有如下的有益效果：(1)本发明的一种防水抗高压混凝土添加剂及其制备方法，在混凝土中混合本添加剂能够大大提升混凝土的抗压性能，同时提高混凝土的变形能力，改变了普通混凝土脆性破坏的模式，全面提高混凝土的综合性能。(2)本发明的一种防水抗高压混凝土添加剂及其制备方法，添加剂中含有的改性水泥比表面大，粒径小，内含玻璃浮珠，能够改善混凝土中界面结构及阻断浆体中毛细孔，与复配防水剂具有较好的协同作用，可以有效提高混凝土的抗渗性能，延长混凝土的使用寿命。(3)本发明的一种防水抗高压混凝土添加剂及其制备方法，使用的高效减水剂和增强剂协同配合，提高强度的同时大大改善新搅拌混凝土流动性。(4)本发明的一种防水抗高压混凝土添加剂及其制备方法，工艺简单，成本低，环保无污染，适合工业化规模化生产。具体实施方式现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。实施例1一种防水抗高压混凝土添加剂，按质量百分比计算的成分组成为：粒径为900nm的粉煤灰和粒径为180nm的铝矾土按质量比1:1组成的改性水泥20％、膨润土15％、甲基丙烯酸/烯酸甲酯共聚物与脂肪族羟基磺酸盐质量比为1：1组成的高效减水剂5％、聚甲基三乙氧基硅烷和辛基三乙氧基硅烷质量比为2:1组成的复配防水剂5％、增强剂5％、粒度为200目的炭黑5％、助剂5％，水余量；所述的增强剂为改性玻璃纤维，是由玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂kh550改性处理、且直径在10μm的无碱短切玻璃纤维。所述的助剂由β-基磺酸钠甲醛缩合物12％、硫酸钠5％、三乙醇胺2％、乙二醇4％、硅酮5％、聚乙烯醇3％、十二烷基硫酸钠1％、十二烷基苯磺酸钠1％、氧化锌4％、羧甲基纤维素6％、硼酸2％，丙烯酸乳10％、余量水组成。实施例2一种防水抗高压混凝土添加剂，按质量百分比计算的成分组成为：粒径为600nm的粉煤灰和粒径为160nm的铝矾土按质量比1:2组成的改性水泥25％、膨润土12％、甲基丙烯酸/烯酸甲酯共聚物与脂肪族羟基磺酸盐质量比为0.5：1组成的高效减水剂8％、聚甲基三乙氧基硅烷和辛基三乙氧基硅烷质量比为2.5:1组成的复配防水剂3％、增强剂8％、粒度为300目的炭黑8％、助剂3％，水余量；所述的增强剂为改性玻璃纤维，是由玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂kh550改性处理、且直径在8μm的无碱短切玻璃纤维。所述的助剂由β-基磺酸钠甲醛缩合物12％、硫酸钠5％、三乙醇胺2％、乙二醇4％、硅酮5％、聚乙烯醇3％、十二烷基硫酸钠1％、十二烷基苯磺酸钠1％、氧化锌4％、羧甲基纤维素6％、硼酸2％，丙烯酸乳10％、余量水组成。实施例3一种防水抗高压混凝土添加剂，按质量百分比计算的成分组成为：粒径为500nm的粉煤灰和粒径为120nm的铝矾土按质量比1:3组成的改性水泥30％、膨润土15％、甲基丙烯酸/烯酸甲酯共聚物与脂肪族羟基磺酸盐质量比为1.5：1组成的高效减水剂10％、聚甲基三乙氧基硅烷和辛基三乙氧基硅烷质量比为3:1组成的复配防水剂8％、增强剂5％、粒度为300目的炭黑10％、助剂8％，水余量；所述的增强剂为改性玻璃纤维，是由玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂kh550改性处理、且直径在15μm的无碱短切玻璃纤维。所述的助剂由β-基磺酸钠甲醛缩合物12％、硫酸钠5％、三乙醇胺2％、乙二醇4％、硅酮5％、聚乙烯醇3％、十二烷基硫酸钠1％、十二烷基苯磺酸钠1％、氧化锌4％、羧甲基纤维素6％、硼酸2％，丙烯酸乳10％、余量水组成。对比例1：粉煤灰粒径大于1um，其余同实施例1。对比例2：铝矾土粒径大于0.2um，其余同实施例1。对比例3：无高效减水剂，其余同实施例1。对比例4：无复配防水剂，其余同实施例1。对比例5：无增强剂，其余同实施例1。对比例6：无助剂，其余同实施例1。实施例1-3和对比例1-5所述的一种防水抗高压混凝土添加剂的制备方法，具体包括如下步骤：(1)按质量百分比称取所需改性水泥、膨润土、炭黑、增强剂在研磨机中进行研磨0.5-1h，转速为200-300r/min，随后将粉末置于600-750℃下加热1-3h；(2)称取复配防水剂、助剂和水加入到搅拌机中进行搅拌，设置搅拌速度为2500-3000r/min，搅拌时间为1-2h；(3)将步骤(1)冷却后的粉末和步骤(2)中的混合料混合在一起，并加入高效减水剂，搅拌速度为1500-2000r/min，搅拌0.5-1h，即得防水抗高压混凝土添加剂。性能测试：将以上步骤制备的复合混凝土添加剂制备混凝土，混凝土配方见表1。表1按照表1的组分，分别将实施例部分制备的减水剂，添加到混凝土中，制备的混凝土编号与实施例的编号对应，用实施例1制备的混凝土标记为s1，用实施例2制备的混凝土标记为s2，用实施例3制备的混凝土标记为s3，用对比例1制备的混凝土样品标记为d1，用对比例2制备的混凝土样品标记为d2，用对比例3制备的混凝土样品标记为d3，用对比例4制备的混凝土样品标记为d4，用对比例4制备的混凝土样品标记为d5，共制备了8种试样，测定8种试样的性能，观察不同添加剂对混凝土样品性能的影响，结果见表2。表2混凝土材料性能测定结果：样品编号塌落度7d劈拉强度(mpa)28d抗弯强度(mpa)s117.57.418.95s218.17.388.88s318.37.328.71d120.55.516.52d220.95.226.43d319.86.147.27d421.45.016.15d522.74.915.99由以上结果可以看出，本发明实施例1-3添加剂制得的混凝土能够显著的提高混凝土的综合性能，塌落度值小，强度高；对比例1-5制得的添加剂，由于不同组分的缺失，导致制得混凝土强度性能直线下降。以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。当前第1页12