一种大吸水率骨料表面处理剂的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种大吸水率骨料表面处理剂，属于高性能混凝土技术领域，其由硅灰10?30％，石灰石粉10?30％，超细粉煤灰10?30％，硅烷10?20％，聚乙烯醇10?20％，防水合金粉5?10％，聚羧酸减水剂1?5％组成，所述百分数为重量百分数。本发明的大吸水率骨料表面处理剂，使用简单，在降低大吸水率骨料吸水率的同时，不影响骨料与混凝土中水泥浆体的结合，提高大吸水率骨料混凝土的性能，促进大吸水率骨料的应用。
【专利说明】
-种大吸水率骨料表面处理剂
技术领域
[0001] 本发明设及一种骨料表面处理剂，特别设及一种大吸水率骨料表面处理剂，属于 高性能混凝±技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着国内±木、水利、交通等基础设施建设W及国家"一带一路"战略的推进，作为 最大宗的±木工程材料混凝±用量全球达到50亿立方米，而骨料占到混凝±重量的70% W 上，骨料用量越来越大，有些地方不得不采用吸水率较大的骨料。
[0003] 骨料的吸水率增大，混凝±的抗压、抗折强度变低、抗冻性、抗渗性、抗盐冻剥蚀、 抗碳化性能变差，骨料吸水率大于1 %，混凝上的抗冻性、抗盐冻剥蚀、抗碳化性能显著降 低。采用花岗岩配制的混凝±，当骨料吸水率由1.0%增大至1.5%时，混凝±28d抗压强度 由60MPa降至54.8MPa;经过30次盐冻循环后，混凝±剥蚀量由210g/m2增大至580g/m2;混凝 上氯离子扩散系数由2.43 X l(T9cm2/s增大至3.24 X l(T9cm^s。该研究分析认为混凝±抗冻 的薄弱环节主要在骨料与水泥硬化浆体的界面层。骨料的吸水率增大，使得界面层水泥浆 体水化时的水化不足，使混凝±在界面层上产生薄弱环节，而引起破坏。
[0004] 目前，针对大吸水率骨料的处理方法主要有高分子表面成膜和水泥浆表面裹敷。 高分子表面成膜就是采用高分子溶液浸泡大吸水率骨料，使得骨料表面形成一层高分子薄 膜，从而降低骨料吸水率;水泥浆表面裹敷就是在大吸水率骨料表面裹敷一层水泥浆，填充 骨料表面的微小孔隙，降低骨料吸水率。上述技术措施在大吸水率骨料实际处理过程中或 多或少的存在一些弊端，高分子表面成膜虽然能够大幅度降低骨料吸水率，但是处理后的 骨料与混凝±中水泥浆体的结合力会降低;水泥浆表面裹敷处理后骨料吸水率降低较小。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种在降低大吸水率骨料吸水率的同时，不影 响骨料与混凝±中水泥浆体的结合，提高大吸水率骨料混凝±的性能的骨料表面处理剂， 促进大吸水率骨料的应用。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种大吸水率骨料表面处理剂，其由娃灰10- 30%，石灰石粉10-30%，超细粉煤灰10-30%，硅烷10-20%，聚乙締醇10-20%，防水合金粉 5-10%，聚簇酸减水剂1-5%组成，所述百分数为重量百分数。
[0007] 本发明所使用的术语"娃灰"是在冶炼娃铁合金或者工业娃时，通过烟道排出的娃 蒸气氧化后，经收尘器收集得到的W无定形二氧化娃为主要成分的产品。本发明一种大吸 水率骨料表面处理剂用娃灰W无定形二氧化娃含量大于90%为宜。
[000引本发明所使用的术语"石灰石粉"是W-定纯度的石灰石为原料，经粉磨至规定细 度的粉状材料。本发明一种大吸水率骨料表面处理剂用石灰石粉W碳酸巧含量大于80%为 宜。
[0009]本发明所使用的术语"超细粉煤灰"为分选及粉磨加工超细粉煤灰。本发明一种大 吸水率骨料表面处理剂用超细粉煤灰W比表面积大于lOOOmVkg为宜。
[0010] 本发明所使用的术语"硅烷"又可分为甲硅烷和乙硅烷。本发明一种大吸水率骨料 表面处理剂W甲硅烷为宜，是处理剂在骨料表面成膜降低骨料吸水率的主要来源之一。
[0011] 本发明所使用的术语"聚乙締醇"是一种有机高分子材料。本发明一种大吸水率骨 料表面处理剂W聚合度范围为17-24为宜，是处理剂在骨料表面成膜降低骨料吸水率的主 要来源之一。
[0012] 本发明所使用的术语"防水合金粉"是W二氧化娃、氧化儀、氧化侣及娃侣儀化合 物为基料，经高溫高压喷射娠压复合成薄片叠加层，利用纳米气相沉积和飞瓣锻膜生产工 艺，并经粉磨而成的无机憎水粉体材料，是一种新型防水材料。本发明一种大吸水率骨料表 面处理剂采用防水合金粉的疏水作用降低骨料吸水率。
[0013] 本发明所使用的术语"聚簇酸减水剂"是一种高性能减水剂，也是一种粉体在水中 的高效分散剂。本发明一种大吸水率骨料表面处理剂采用聚簇酸减水剂分散粉体，有利于 处理剂的使用。
[0014] 在本发明的某些具体实施方案中，本发明所述娃灰为无定形二氧化娃含量大于 90%的娃灰;其含量优选为15-25%。
[0015] 在本发明的某些具体实施方案中，本发明所述石灰石粉为碳酸巧含量大于80%的 石灰石粉;其含量优选为15-25 %。
[0016] 在本发明的某些具体实施方案中，本发明所述超细粉煤灰为比表面积大于 lOOOmVkg的超细粉煤灰;其含量优选为15-25 %。
[0017] 在本发明的某些具体实施方案中，本发明所述硅烷选自甲硅烷或乙硅烷;更优选 甲硅烷;其含量优选为13-17 %。
[0018] 在本发明的某些具体实施方案中，本发明所述聚乙締醇为聚合度范围为17-24的 聚乙締醇;其含量优选为12-16%。
[0019] 在本发明的某些具体实施方案中，本发明所述防水合金粉含量优选为6-8%。
[0020] 在本发明的某些具体实施方案中，本发明所述聚簇酸减水剂为减水率大于30%的 聚簇酸减水剂;其含量优选为2-3 %。
[0021] 本发明所述一种大吸水率骨料表面处理剂在降低大吸水率骨料吸水率的同时，不 影响骨料与混凝±中水泥浆体的结合，提高大吸水率骨料混凝±的性能，促进大吸水率骨 料的应用。
[0022] 下面通过【具体实施方式】对本发明做进一步描述。本发明可W根据大吸水率骨料的 实际吸水情况适当调整配方，按照W下实施例所述的方法进行操作，配制出满足性能要求 的大吸水率骨料表面处理剂。
【具体实施方式】
[00剖主要原料及设备
[0024] 大吸水率骨料:饱和面干吸水率大于3%的市售产品。
[0025] 娃灰:建研昆仑有限公司出售的CABR-GH，无定形二氧化娃的含量93%。
[0026] 石灰石粉:恩施兴州建设工程有限公司生产出售，碳酸巧含量82 %。
[0027] 超细粉煤灰:建研昆仑有限公司出售的CABR-CFA，比表面积1200mVkg。
[002引硅烷:建研昆仑有限公司出售的CABR-GW3。
[0029] 聚乙締醇:建研昆仑有限公司出售的CABR-PVA2，聚合度20。
[0030] 防水合金粉:河南科丽奥高新材料有限公司生产。
[0031] 聚簇酸减水剂:建研昆仑有限公司出售的化S3,减水率35%。
[0032] 饱和面干吸水率试模:北京天宇祥瑞商贸中屯、出售的产品。 陶]测试方法
[0034] 按照《普通混凝±用砂、石质量及检验方法标准KJGJ 52-2006)测试骨料饱和面 干吸水率。
[0035] 按照《普通混凝±力学性能试验方法标准KGB/T 50081-2002)标准测试处理后的 骨料配制混凝±的抗压强度。
[0036] 空白例
[0037] 将lOOOg的大吸水率骨料不经处理，直接采用《普通混凝±用砂、石质量及检验方 法标准KJGJ 52-2006)中饱和面干吸水率试验方法测试其饱和面干吸水率，记做L·拍。
[00；3引 对比例1
[0039] 用6%浓度的硅烷溶液浸泡lOOOg大吸水率骨料，取出浸润后的骨料，自然干燥，测 试其饱和面干吸水率，记做L对1。
[0040] 对比例2
[0041 ]在lOOOg大吸水率骨料表面裹敷一层水泥浆，自然干燥，测试其饱和面干吸水率， 记做L祀。
[00创实施例1
[0043] 将20g的娃灰、20g的石灰石粉、20g的超细粉煤灰、15g的硅烷、15g的聚乙締醇、5g 的防水合金粉、地的聚簇酸减水剂混合，制成大吸水率骨料表面处理剂，加入lOOg的水，审U 成处理剂浆体，浸润lOOOg大吸水率骨料，取出浸润后的骨料，自然干燥，测试其饱和面干吸 水率，记做b。
[0044] 实施例2
[0045] 将lOg的娃灰、30g的石灰石粉、30g的超细粉煤灰、lOg的硅烷、lOg的聚乙締醇、5g 的防水合金粉、5g的聚簇酸减水剂混合，制成大吸水率骨料表面处理剂，加入lOOg的水，审U 成处理剂浆体，浸润lOOOg大吸水率骨料，取出浸润后的骨料，自然干燥，测试其饱和面干吸 水率，记做L2。
[0046] 实施例3
[0047] 将29g的娃灰、lOg的石灰石粉、lOg的超细粉煤灰、lOg的硅烷、20g的聚乙締醇、lOg 的防水合金粉、Ig的聚簇酸减水剂混合，制成大吸水率骨料表面处理剂，加入lOOg的水，审U 成处理剂浆体，浸润lOOOg大吸水率骨料，取出浸润后的骨料自然干燥，测试其饱和面干吸 水率，记做L3。
[004引 实施例4
[0049]将30g的娃灰、30g的石灰石粉、lOg的超细粉煤灰、lOg的硅烷、lOg的聚乙締醇、5g 的防水合金粉、5g的聚簇酸减水剂混合，制成大吸水率骨料表面处理剂，加入lOOg的水，审U 成处理剂浆体，浸润lOOOg大吸水率骨料，取出浸润后的骨料，自然干燥，测试其饱和面干吸 水率，记做L4。
[00加]实施例5
[0051 ]将25g的娃灰、25g的石灰石粉、15g的超细粉煤灰、13g的硅烷、12g的聚乙締醇、8g 的防水合金粉、地的聚簇酸减水剂混合，制成大吸水率骨料表面处理剂，加入lOOg的水，审U 成处理剂浆体，浸润lOOOg大吸水率骨料，取出浸润后的骨料，自然干燥，测试其饱和面干吸 水率，记做Ls。
[0化。实施例6
[0053] 将1?的娃灰、15g的石灰石粉、25g的超细粉煤灰、17g的硅烷、16g的聚乙締醇、6g 的防水合金粉、：3g的聚簇酸减水剂混合，制成大吸水率骨料表面处理剂，加入lOOg的水，审U 成处理剂浆体，浸润lOOOg骨料，取出浸润后的骨料自然干燥，测试其饱和面干吸水率，记做 Lgo
[0054] 实施例7
[0055] 将15g的娃灰、25g的石灰石粉、25g的超细粉煤灰、12g的硅烷、15g的聚乙締醇、6g 的防水合金粉、地的聚簇酸减水剂混合，制成大吸水率骨料表面处理剂，加入lOOg的水，审U 成处理剂浆体，浸润lOOOg骨料，取出浸润后的骨料自然干燥，测试其饱和面干吸水率，记做 LTo
[0056] 通过《普通混凝±用砂、石质量及检验方法标准KJGJ 52-2006)骨料饱和面干吸 水率试验方法测试各骨料饱和面干吸水率，通过《普通混凝±力学性能试验方法标准KGB/ T 50081-2002)标准测试处理后的骨料配制混凝±的抗压强度，分别为L绝，L沛，L祀和 L7,如表1所示：
[0化7] 表1饱和面干吸水率Laa，L视，L祀和b-b的实验数据 [0化引
[0059] 本发明与目前常见的大吸水率骨料的处理方法相比，在配比中通过有机高分子成 膜材料和无机超细粉体相结合，既可W保证大吸水率骨料的处理效果，大幅度降低骨料的 吸水率，又能保证骨料表面不因为高分子成膜造成配制的混凝上性能下降。
[0060] 最后所应说明的是，W上【具体实施方式】仅用W说明本发明的技术方案而非限制， 尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可W对本发明 的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖 在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1. 一种大吸水率骨料表面处理剂，其特征在于：该表面处理剂由硅灰10-30 %，石灰石 粉10-30%，超细粉煤灰10-30%，硅烷10-20%，聚乙烯醇10-20%，防水合金粉5-10%，聚羧 酸减水剂1-5%组成，所述百分数为重量百分数。2. 如权利要求1所述的大吸水率骨料表面处理剂，其特征在于:所述硅灰中无定形二氧 化娃的含量大于90%，所述娃灰的含量为15-25%。3. 如权利要求1所述的大吸水率骨料表面处理剂，其特征在于:所述硅灰为冶炼硅铁合 金或者工业娃时收集的超细粉体。4. 如权利要求1所述的大吸水率骨料表面处理剂，其特征在于:所述石灰石粉中碳酸钙 的含量大于80%，所述石灰石粉的含量为15-25%。5. 如权利要求1所述的大吸水率骨料表面处理剂，其特征在于:所述超细粉煤灰为不经 粉磨加工、直接烧成的超细粉煤灰，比表面积大于l〇〇〇m 2/kg，其含量为15-25%。6. 如权利要求1所述的大吸水率骨料表面处理剂，其特征在于:所述硅烷为甲硅烷或乙 硅烷，其含量为13-17 %。7. 如权利要求1所述的大吸水率骨料表面处理剂，其特征在于:所述聚乙烯醇的聚合度 范围为17-24,其含量为12-16%。8. 如权利要求1所述的大吸水率骨料表面处理剂，其特征在于:所述防水合金粉为经高 温喷射、碾压、粉磨而成的二氧化硅、氧化镁、氧化铝和/或硅铝镁化合物，其含量为6-8 %。9. 如权利要求1所述的大吸水率骨料表面处理剂，其特征在于:所述聚羧酸减水剂为减 水率大于30 %的聚羧酸减水剂，其含量为2-3 %。
【文档编号】C04B20/10GK105948549SQ201610266879
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】夏京亮, 胡钊光, 周永祥, 熊仕伶, 李连友, 王晶, 杨小刚, 王永海, 李康, 雷瑜
【申请人】中国路桥工程有限责任公司, 建研建材有限公司