CN105503027A - 一种高透水缓凝型混凝土添加剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高透水缓凝型混凝土添加剂及其制备方法，涉及建筑材料技术领域，该混凝土添加剂由以下原料制成：水、微细多孔材料、石膏、聚乙烯醇份、尿素、可溶性淀粉、复合改性剂、烷基磺酸钠、分散剂、减水剂。本发明高透水缓凝型混凝土添加剂兼具减水和缓凝功能，可显著提高混凝土构件、构筑物的耐久性和稳定性。

Description

一种高透水缓凝型混凝土添加剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种高透水缓凝型混凝土添加剂及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的飞速发展和城市建设步伐加快,城市的地面已逐渐被建筑物及混凝土路面掩盖，可渗水的植被面积越来越少，不透水的地表给城市的生态循环带来了诸多负面影响。由于地面缺乏透水性,雨水不能渗入地下,造成城市热量、水分的交换缺失，导致城市温度、湿度难以正常调节，产生了城市“热岛现象”。同时，由于雨水不能在短时间内渗入地下，大量雨水只能通过地下排水设施排入河流，不但加大了排水设施的负担，而且遇暴雨天气极易引起城市内涝，对城市管理造成严重的安全隐患。21世纪初，我国混凝土领域技术人员开始研究应用透水混凝土，并在公园、人行道等承载负荷要求不高的区域开始逐步使用。透水混凝土是一种大孔混凝土，一般采用较大粒径集料作为骨架，利用胶结材料包裹于集料表面形成骨架，利用骨架产生的孔隙达到渗水的目的。中国发明专利CN102898062A公开了一种卵石型号透水混凝土专用的复合型添加剂，该发明将超细微珠、硅灰、锂渣粉、聚氧化乙烯复合为一种添加剂，通过提高水泥浆体的粘性与保水性来增加水泥浆体对卵石表面的包裹性，以此来提高卵石表面粘结性能，保证混凝土的透水性与力学性能。该发明虽然使透水混凝土的透水性和强度得到了一定的改善，但复合添加剂在改善卵石粘接性的同时也阻碍了透水孔隙，在浆体下沉流动时极易堵塞下部孔隙，影响透水性能。

此外，由于大跨径钢管混凝土的施工工艺多采用泵送顶升法，从而对混凝土材料有了更高的要求，具有良好的可泵性、超缓凝特性以及自密实性能，同时还需具备一定的早强特性。然而，单一的混凝土材料体系显然无法满足上述要求。为了保证偏高岭土混凝土的工作性能和硬化特性，有研究在体系中加入高效减水剂和超缓凝剂作为复合型外加剂，但这类复合外加剂有可能跟水泥之间出现适应性不良的问题，并且有可能跟施工过程中使用的外加剂出现相互干扰的作用。

因此，为了解决混凝土的透水性和强度，提高透水混凝土的综合性能，使其能够在高载荷道路中使用，迫切需要一种便于使用、强度、耐磨性、透水性能良好的透水混凝土专用添加剂。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明提供了一种高透水缓凝型混凝土添加剂及其制备方法，克服了现有混凝土技术中存在地抗冲耐磨性低、水化热高导致易干缩、混凝土不密实、板结并引发施工难度高的缺点。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种高透水缓凝型混凝土添加剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：水110～130份、微细多孔材料80～100份、石膏50～80份、聚乙烯醇12～30份、尿素10～20份、可溶性淀粉50～70份、复合改性剂15～25份、烷基磺酸钠3～6份、分散剂2～5份、减水剂8～14份。

优选的，所述高透水缓凝型混凝土添加剂由以下重量份的原料制成：水120份、微细多孔材料90份、石膏65份、聚乙烯醇21份、尿素14份、可溶性淀粉55份、复合改性剂18份、烷基磺酸钠4份、分散剂3份、减水剂11份。

优选的，所述微细多孔材料为膨润土、沸石、硅藻土、膨胀珍珠岩中的一种或几种混合物。

优选的，所述复合改性剂为氨基类硅烷和环氧基硅烷的混合物，配比为1:1～1:3。

优选的，所述分散剂为六偏磷酸钠、硼砂、三聚磷酸钠中的至少一种。

优选的，所述减水剂为萘系减水剂、木质素减水剂、脂肪族减水剂中的至少一种。

优选的，所述微细多孔材料的粒径为80～100目。

优选的，所述高透水缓凝型混凝土添加剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)按上述重量百分份称取各组分待用；

(2)将微细多孔材料、石膏、尿素、可溶性淀粉在粉磨机中进行粉磨，转速为100～250r/min，粉磨至粒径为1.5～2.0mm，随后将粉磨物置于700～800℃下加热3小时，冷却后在粉磨机中继续粉磨至粒径为0.8～1.2mm；

(3)将步骤(2)制得的混合物加入到搅拌器中，然后加入水、聚乙烯醇、复合改性剂、烷基磺酸钠、分散剂和减水剂，于800～1000rpm速度下搅拌5～8小时，即得高透水缓凝型混凝土添加剂。

(三)有益效果

本发明提供一种高透水缓凝型混凝土添加剂及其制备方法，该混凝土添加剂兼具减水和缓凝功能，可显著提高混凝土构件、构筑物的耐久性和稳定性。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

本实施例高透水缓凝型混凝土添加剂，由以下重量份的原料制成：水110份、膨润土80份、石膏50份、聚乙烯醇12份、尿素10份、可溶性淀粉50份、复合改性剂(氨基类硅烷：环氧基硅烷＝1:1)15份、烷基磺酸钠3份、六偏磷酸钠2份、萘系减水剂8份。

制备方法，包括以下步骤：

(1)按上述重量百分份称取各组分待用；

(2)将膨润土、石膏、尿素、可溶性淀粉在粉磨机中进行粉磨，转速为150r/min，粉磨至粒径为1.5mm，随后将粉磨物置于700℃下加热3小时，冷却后在粉磨机中继续粉磨至粒径为0.8mm；

(3)将步骤(2)制得的混合物加入到搅拌器中，然后加入水、聚乙烯醇、复合改性剂、烷基磺酸钠、六偏磷酸钠和萘系减水剂，于800rpm速度下搅拌5小时，即得高透水缓凝型混凝土添加剂。

实施例2：

本实施例高透水缓凝型混凝土添加剂，由以下重量份的原料制成：水120份、硅藻土90份、石膏65份、聚乙烯醇21份、尿素14份、可溶性淀粉55份、复合改性剂(氨基类硅烷：环氧基硅烷＝1:2)18份、烷基磺酸钠4份、硼砂3份、木质素减水剂11份。制备方法，包括如下步骤：

(1)按上述重量百分份称取各组分待用；

(2)将硅藻土、石膏、尿素、可溶性淀粉在粉磨机中进行粉磨，转速为200r/min，粉磨至粒径为1.8mm，随后将粉磨物置于750℃下加热3小时，冷却后在粉磨机中继续粉磨至粒径为1.0mm；

(3)将步骤(2)制得的混合物加入到搅拌器中，然后加入水、聚乙烯醇、复合改性剂、烷基磺酸钠、硼砂和木质素减水剂，于900rpm速度下搅拌6小时，即得高透水缓凝型混凝土添加剂。

实施例3：

本实施例高透水缓凝型混凝土添加剂，由以下重量份的原料制成：水130份、膨胀珍珠岩100份、石膏80份、聚乙烯醇30份、尿素20份、可溶性淀粉70份、复合改性剂(氨基类硅烷：环氧基硅烷＝1:3)25份、烷基磺酸钠6份、三聚磷酸钠5份、脂肪族减水剂14份。

制备方法，包括如下步骤：

(1)按上述重量百分份称取各组分待用；

(2)将膨胀珍珠岩、石膏、尿素、可溶性淀粉在粉磨机中进行粉磨，转速为250r/min，粉磨至粒径为2.0mm，随后将粉磨物置于800℃下加热3小时，冷却后在粉磨机中继续粉磨至粒径为1.2mm；

(3)将步骤(2)制得的混合物加入到搅拌器中，然后加入水、聚乙烯醇、复合改性剂、烷基磺酸钠、三聚磷酸钠和脂肪族减水剂，于800～1000rpm速度下搅拌5～8小时，即得高透水缓凝型混凝土添加剂。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种高透水缓凝型混凝土添加剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：水110～130份、微细多孔材料80～100份、石膏50～80份、聚乙烯醇12～30份、尿素10～20份、可溶性淀粉50～70份、复合改性剂15～25份、烷基磺酸钠3～6份、分散剂2～5份、减水剂8～14份。

2.根据权利要求1所述的高透水缓凝型混凝土添加剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：水120份、微细多孔材料90份、石膏65份、聚乙烯醇21份、尿素14份、可溶性淀粉55份、复合改性剂18份、烷基磺酸钠4份、分散剂3份、减水剂11份。

3.根据权利要求1所述的高透水缓凝型混凝土添加剂，其特征在于，所述微细多孔材料为膨润土、沸石、硅藻土、膨胀珍珠岩中的一种或几种混合物。

4.根据权利要求1所述的高透水缓凝型混凝土添加剂，其特征在于，所述复合改性剂为氨基类硅烷和环氧基硅烷的混合物，配比为1:1～1:3。

5.根据权利要求1所述的高透水缓凝型混凝土添加剂，其特征在于，所述分散剂为六偏磷酸钠、硼砂、三聚磷酸钠中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的高透水缓凝型混凝土添加剂，其特征在于，所述减水剂为萘系减水剂、木质素减水剂、脂肪族减水剂中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的高透水缓凝型混凝土添加剂，其特征在于，所述微细多孔材料的粒径为80～100目。

8.根据权利要求1～7任一所述高透水缓凝型混凝土添加剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)按上述重量百分份称取各组分待用；

(2)将微细多孔材料、石膏、尿素、可溶性淀粉在粉磨机中进行粉磨，转速为100～250r/min，粉磨至粒径为1.5～2.0mm，随后将粉磨物置于700～800℃下加热3小时，冷却后在粉磨机中继续粉磨至粒径为0.8～1.2mm；

(3)将步骤(2)制得的混合物加入到搅拌器中，然后加入水、聚乙烯醇、复合改性剂、烷基磺酸钠、分散剂和减水剂，于800～1000rpm速度下搅拌5～8小时，即得高透水缓凝型混凝土添加剂。