CN100515975C - 改善混凝土自收缩的复合外加剂 - Google Patents

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Abstract

一种改善混凝土自收缩的复合外加剂属于混凝土外加剂技术领域。目前改善混凝土自收缩的材料主要包括:膨胀剂、减缩剂和纤维。但是上述材料单独使用的效果并不理想,本发明特征在于:采用I级粉煤灰、磨细石灰石粉、二水石膏、生明矾土、二甲基硅氧烷均匀混合制成,各组分的重量百分比分别为:I级粉煤灰占20~40%、磨细石灰石粉占30~60%、二水石膏占5~10%、生明矾土占10~20%、二甲基硅氧烷占3~5%;所述的磨细石灰石粉、二水石膏和生明矾土的细度大于350m2/kg。本发明的复合外加剂掺加在高强混凝土、大体积混凝土和自密实混凝土中,在环境相对湿度低于50%的条件下,能够显著降低混凝土自收缩率30%以上,对混凝土强度、流动度和耐久性具有改善作用。

Description

改善混凝土自收縮的复合外加剂
技术领域
本发明属于混凝土外加剂技术领域。具体地说是一种能够显著降低高强 混凝土的自收縮率,但是不影响混凝土的工作度、强度和耐久性的有机一无 机复合外加剂。
背景技术
混凝土自收縮是水泥基胶凝材料在初凝之后随着水化的进行,在恒温恒 重条件下宏观体积的减縮。自收缩不包括由于干燥、沉降、温度变化、遭受 外力等原因引起的体积变化。产生自收縮的原因是由于随着水泥水化的进行, 在硬化水泥石中形成大量微细孔,孔中自由水量逐渐降低,即水泥石内部相 对湿度降低,但同时水泥石重量没有任何损失,出现自干燥现象。自干燥的 结果是产生毛细孔应力,造成硬化水泥石受负压作用而产生收縮。自收縮的 产生机理类似于干縮机理,但二者在相对湿度降低的机理上是不同。造成干 缩的原因是由于水份扩散到外部环境中,而自收缩是由于内部水份被水化反 应所消耗而造成的,因此通过阻止水份扩散到外部环境中的方法来降低自收 縮并不有效。
随着现代建筑技术的发展,高强混凝土、大体积混凝土及自密实混凝土 等应用日益广泛,混凝土的自收縮现象也越来越引起人们的关注。实践中发
现上述类型混凝土的自收縮较大。例如,水胶比低于0.3的高强混凝土自收 缩率可以达到2〜4X10'4,当水胶比降低至0.23〜0.17时,自收縮占总收縮的 80%〜100%,即水胶比极低的混凝土收縮主要是自收縮。配筋率为0.8%、强 度为60〜70MPa的高强混凝土的28天自收缩率可达2〜3.5X10—4,即使掺加 膨胀剂也无济于事。较大的自收縮对混凝土性能的影响是显而易见的——容 易造成收縮开裂,严重影响混凝土的耐久性。
目前改善混凝土自收縮的材料主要包括:膨胀剂、减縮剂和纤维。但是 上述材料单独使用的效果并不理想,例如,膨胀剂虽然能够早期补偿收縮或 产生微膨胀,但由于本身水化需要大量的水,并且水化热较高,而高强混凝 土本身用水量很低,话此后期混凝土内部缺水难以维持膨胀,反而会加大自 收縮和冷縮。 一般的减缩剂虽然能够降低自收縮,但同时会降低混凝土强度
3和流动性,并且价格昂贵,难以工程应用。纤维并不能主动降低自收縮,只 是能够被动限制自收縮的进一步发展,并且纤维价格昂贵,普通混凝土难以 应用。
发明内容
针对上述已有的改善自收縮材料的不足之处,本发明的目的是制备出一 种有机一无机复合外加剂,该种外加剂能够在不影响混凝土强度、工作度和 耐久性的前提下,显著降低混凝土的自收缩率。
为了实现上述目的,本发明的技术方案是:采用I级粉煤灰、磨细石灰石 粉、二水石膏、生明矾土、 二甲基硅氧垸均匀混合制成,各组分的重量百分
比分别为:1级粉煤灰占20〜40%、磨细石灰石粉占30〜60%、 二水石膏占 5〜10%、生明矾土占10~20%、 二甲基硅氧垸占3〜5%;磨细石灰石粉、二水 石膏和生明砜土的细度要求大于350m2/kg。
使用方法:根据新拌混凝土的强度等级和养护条件来确定复合外加剂的 掺量,其掺量为混凝土中水泥重量的5~15%,以水泥用量为基数按比例外掺, 替代等重量的砂。
本发明的复合外加剂掺加在高强混凝土、大体积混凝土和自密实混凝土 中,在环境相对湿度低于50%的条件下,能够显著降低混凝土自收縮率30% 以上,对混凝土强度、流动度和耐久性具有改善作用。与目前现有的技术相 比,本发明的特点在于物理增水和化学膨胀补偿收縮相结合,改善自收縮的 作用机理科学合理,复合外加剂的成本低,易于实现工程应用。
复合外加剂中各种材料组分的作用原理如下-
(1) 石灰石粉和I级粉煤灰颗粒呈圆球形且表面光滑,在结构中能够起 到相对物理增水和滚珠轴承的作用,且石灰石中的碳酸钙能够和水泥熟料中 的铝酸盐矿物产生水化反应,形成膨胀性的水化碳铝酸转补偿收缩。
(2) 二水石膏和生明矾土水化反应形成膨胀性水化产物钙矾石,需水量 低、结晶细小、形成速度均匀稳定,能够起到化学膨胀补偿收縮的作用。
(3) 二甲基硅氧垸能够有效降低水泥石孔隙中的毛细管水表面张力,从 而降低自收縮。上述各种组分的综合作用结果能够有效降低混凝土的自收縮 率。
具体实施方式
4复合外加剂的配方(重量比,单位kg)为:I级粉煤灰占20〜40。/。、磨细 石灰石粉占30〜60%、 二水石膏占5〜10°/。、生明矾土占10~20%、 二甲基硅氧 烷占3~5%。磨细石灰石粉、二水石膏和生明矾土的细度要求大于350m2/kg, 然后按比例混合均匀制备出复合外加剂。根据混凝土的强度等级和养护湿度 确定外加剂的掺量,复合外加剂的掺量为混凝土中水泥重量的5〜15%,以水 泥用量为基数按比例外掺,替代等重量的砂。当混凝土的强度等级较高 C60)以及养护湿度较低(《80%)时,外加剂掺量适当增多。
不掺复合外加剂的基准混凝土配合比为:水泥500kg/m3、水165kg/m3、 砂573 kg/m3、石子1162kg/m3、萘系高效减水剂5 kg/m3。水泥为普通硅酸盐 水泥P.042.5,砂为细度模数2.52的中砂,石子为5〜25mm连续级配的碎石。 复合外加剂掺加方式为以水泥用量为基数按比例外掺,替代等重量的砂。
外加剂l配方为:1级粉煤灰20%、石灰石粉47%、 二甲基硅氧烷3%、
二水石膏10%、生明矶土20%。_
外加剂掺 坍落 抗压强度/MPa自收縮率/10—5
7% 度/cm 3天 28天 3天 28天
0% 15.5 46.5 66.4 7.9 17,8
5% 17.1 48.6 68.1 8.1 11.2
10% 18.0 49.2 69.8 4.6 6.7
15% 16.9 48.3 67.9 2.0 3.8
外加剂2配方为:1级粉煤灰25%、石灰石粉40%、 二甲基硅氧垸5%、
二水石膏10%、生明矶土20%。 _
外加剂掺量%坍落度/cm 抗压强度/MPa自收缩率/l(T5
3天28天 3天 28天
0% 15.5 46.5 66.4 7,9 17.8
5% 16.1 48.2 68.3 5.6 10.4
10% 16.7 49.3 69.7 4.3 6.4
15% 17.3 47,5 67.4 1,8 3.8外加剂3配方为:1级粉煤灰35°/。、石灰石粉30%、 二甲基硅氧烷5%、
二水石膏10%、生明矾土20%。 ._
外加剂掺 坍落 抗压强度/MPa自收縮率/l(T5
量/% 度/cm 3天28天 3天 28天
0% 15.5 46.5 66.4 7.9 17.8
5% 17.3 47.6 67.8 5.1 9.7
10% 18.5 48.7 69.0 4.4 5.9
15% 18.6 46.9 68.1 1.9 4.0
外加剂4配方为:1级粉煤灰40%、石灰石粉42%、 二甲基硅氧烷3%、
二水石膏5%、生明矾土 10%。_
外加剂掺 坍落 抗压強度/MPa自收縮率/l(T5
量/%_度/cm_3天28天 3天 28天
0% 15.5 46.5 66.4 7.9 17.8
5% 16.5 46.2 66.3 6.6 13.4
10% 17.2 47.3 68.7 5.3 7.9
15% 18.6 45.5 65.9 3.4 5.8
外加剂5配方为:I级粉煤灰22%、石灰石粉60%、 二甲基硅氧烷3%、
二水石膏5%、生明矾土 10°/0。_
外加剂掺 坍落 抗压强度/MPa自收縮率/10'5
量/% 度/cm 3天28天 3天 28天
0% 15.5 46.5 66.4 7.9 17.8
5% 17.0 47.4 68.8 6.7 13.7
10% 18.5 48.8 68.9 6.0 8.8
15% 17.9 48.6 69.2 4.1 6.7
6

Claims (1)

1、一种改善混凝土自收缩的复合外加剂,其特征在于:采用I级粉煤灰、磨细石灰石粉、二水石膏、生明矾土、二甲基硅氧烷均匀混合制成,各组分的重量百分比分别为:I级粉煤灰占20~40%、磨细石灰石粉占30~60%、二水石膏占5~10%、生明矾土占10~20%、二甲基硅氧烷占3~5%;所述的磨细石灰石粉、二水石膏和生明矾土的细度大于350m2/kg。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102173687B (zh) * 2011-02-25 2012-07-11 北京工业大学 一种抗硫酸盐侵蚀的混凝土外加剂及其制备方法
CN102674735B (zh) * 2012-05-22 2014-12-24 海安县东方特种建材有限公司 一种无收缩水泥矿物掺合料
CN103043943B (zh) * 2013-01-18 2015-04-15 中铁五局(集团)有限公司 一种高速铁路板式无砟轨道填充层自密实混凝土专用改性材料
CN105314938B (zh) * 2015-11-24 2017-12-01 绍兴文理学院 一种低干缩抗裂混凝土
CN106316208A (zh) * 2016-08-22 2017-01-11 桂林新艺制冷设备有限责任公司 一种新型混凝土改性剂及其混凝土
CN107777944A (zh) * 2016-08-30 2018-03-09 陈春来 一种混凝土配方
CN107311498B (zh) * 2017-07-12 2019-10-25 武汉理工大学 一种钙矾石稳定剂及其制备方法
CN109111149B (zh) * 2018-10-18 2021-01-15 重庆源锦锦兴新材料科技有限公司 一种纤维减缩抗裂剂及其制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
新型混凝土减缩剂的研究(II)-混凝土试验. 李悦等.武汉理工大学学报,第26卷第1期. 2004
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