CN101298374A - 一种水中浇注混凝土凝固剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及提高混凝土水中凝固时间领域，具体为一种水中浇注混凝土凝固剂，解决现有水下浇灌混凝土时，存在施工工艺复杂、制造成本高以及混凝土强度差等问题，以混凝土中100份水泥重量计，由浓度为1％的聚乙烯醇溶液0.8－2份、浓度为2％的三氯化铁溶液1－5份、偏铝酸钠1.5－2份及混凝土复合剂12份组成，混凝土复合剂由二氧化硅、氟石、十六烷基苯磺酸钠、羟基羧酸和脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂构成；该水中浇注混凝土具有抗分散性、粘稠性、高塑性泌水性，使得混凝土拌合物在水中自由落下时不离析、不分散，保持拌合物均匀性；由于加入了混凝土复合剂，可提高混凝土抗压等级，偏铝酸钠等可保证混凝土在水中的凝固；工艺简单、施工成本低，工程质量可靠。

Description

一种水中浇注混凝土凝固剂
技术领域
本发明涉及提高混凝土水中凝固时间领域，具体为一种水中浇注混凝土凝固剂。
背景技术
随着工业的发展及开发规模的扩大，桥梁桩基础工程、防洪抢险工程、水下构筑物的防腐、护岸等水下工程越来越多，而采用普通混凝土在水下直接浇灌时，由于受到水流冲刷的作用，混凝土拌合物中水泥浆体流失，浇注体中不仅水泥浆体减少，而且水/胶比大大增加，混凝土结构均匀性极差，轻度和耐久性严重下降。为了解决上述问题，通常采用隔水法，即使得混凝土拌合物减少、甚至避免与水接触，以解决水中混凝土的浇灌和质量问题，比如采用水下支设封闭模板，使得模板与河床紧密接触，然后将其内的水抽干净，再将模板内的污物清理干净，最后进行灌浆，但实践证明，这些方法仍存在缺陷，不仅施工工艺复杂、工程成本大大增加，而且稍有不慎，混凝土拌合物的流失还会造成水域的污染。
随着本领域技术的不断发展，人们研制出了很多水下不分散混凝土，即在混凝土拌合物中添加一种特殊的外加剂，比如聚丙烯酰胺或纤维素类的物质，但是其存在的新的问题是掺量高、成本大，而且配制工艺复杂，所配制的混凝土强度不理想，凝固时间较长。
发明内容
本发明为了解决现有水下浇灌混凝土时，存在施工工艺复杂、制造成本较高以及配制的混凝土强度较差、凝固时间较长等问题，提供一种水中浇注混凝土凝固剂。
本发明是采用如下技术方案实现的：一种水中浇注混凝土凝固剂，由浓度为1％的聚乙烯醇溶液、浓度为2％的三氯化铁溶液、偏铝酸钠及混凝土复合剂组成，以混凝土中100份水泥重量计，上述各组分的含量为：浓度为1％的聚乙烯醇溶液0.8-2份、浓度为2％的三氯化铁溶液1-5份、偏铝酸钠1.5-2份、混凝土复合剂12份。
所述混凝土复合剂在此是保证混凝土快速凝固的同时提高其强度，可以为现有多种配方，但本发明所述的混凝土复合剂由下列重量百分比的原料组成：二氧化硅48-55％，氟石27.5-45％，十六烷基苯磺酸钠2.5-8％，羟基羧酸4-9％，脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂0.5-1％。该混凝土复合剂及其制备方法是本申请人在专利号为200610102246.5、发明名称为“混凝土复合剂”的专利中所公开的复合剂，可大大提高混凝土强度。
在水中浇注混凝土时，首先按照所用已知配方混凝土中水泥的用量，再按照上述水泥与各组分的比例关系得到所有组分的相应用量，然后将混凝土复合剂加入混凝土中，再依次加入相应重量的偏铝酸钠、聚乙烯醇溶液及三氯化铁溶液，搅拌均匀即可。
上述聚乙烯醇溶液的制备方法可为将聚乙烯醇与水以1∶100的比例混合，用沸水蒸煮40分钟，使聚乙烯醇溶化，得到浓度为1％的溶液；三氯化铁溶液的制备方法可为将三氯化铁与水以2∶100的比例混合，充分搅拌，使三氯化铁溶化，得到浓度为2％的溶液。
本发明所述的凝固剂配方中，其中混凝土复合剂，满足了混凝土现场作业要求，提高了混凝土骨料的粒子粘结握裹力；改善混凝土塌落度、不泌水离析；振捣时混凝土同频震动，均质固化；抗压强度提高20％以上，轴压强度提高29％，劈裂强度提高18％，抗折强度达到35％，抗渗大于S32，而且抗压强度在同等要求时，可节省水泥用量10-20％，该混凝土复合剂的配方及制备方法也是该申请人发明的一项专利技术，在此不作详尽表述。上述原料中，聚乙烯醇溶液、三氯化铁溶液、偏铝酸钠均为现有公知原料，其中偏铝酸钠的主要作用是促进混凝土凝固；三氯化铁溶液可作为混凝土的增强剂，能加速混凝土早期强度的发展，以增强混凝土的强度、抗腐蚀性和防水性；聚乙烯醇中的纤维能够明显的减少混凝土的凝缩，提高其力学性能，能增强混凝土的抗弯韧性，可以改善水泥基材料的抗裂性和韧性，提高抗拉和抗冲击性能。
为了进一步证明本发明所述凝固剂在提高水中混凝土凝固的效果，特别进行了净浆凝结时间检验和配合比强度检验，并经山西省建筑科学研究院检验，见附件1，名称为净浆凝结时间检验报告，以及附件2，名称为配合比强度检验报告，上述两份报告中，F-1即为本发明所述的聚乙烯醇溶液，J-1即为三氯化铁溶液，2号料为偏铝酸钠，复合剂即为本发明所述的混凝土复合剂，结果如下表1、表2：
表1净浆凝结时间检验
上述检验结果表明，本发明所述混凝土的初凝时间和终凝时间完全能满足施工要求，凝固时间较短。
表2配合比强度检验
Figure A20081005527100061
上述检验结果表明，本发明所述凝固剂在保证快速凝固的同时也可提高混凝土的强度，满足工程质量需要。
与现有技术相比，本发明所述的凝固剂应用在水中混凝土拌合时，具有优良的抗分散性、粘稠性、高塑性、自流平性和泌水性，使得混凝土拌合物在水中自由落下时不离析、不分散，保持拌合物灌注的均匀性；由于加入了混凝土复合剂，可大大提高水下混凝土抗压等级，提高混凝土在水下浇注后的结构体性能，而偏铝酸钠等添加剂可提高混凝土在水中的凝固时间；而且本发明水中浇注混凝土的工艺简单、凝固剂本身的制作方法也比较简单，使得整个施工成本较低，周期较短，工程质量安全可靠，可广泛用于高层建筑基础的水下混凝土工程、江河湖海的护坡工程以及桥梁基础的防腐等具体领域，具有一定的推广价值和使用价值。
具体实施方式
实施例1：每份为1公斤
一种水中浇注混凝土凝固剂，由浓度为1％的聚乙烯醇溶液、浓度为2％的三氯化铁溶液、偏铝酸钠及混凝土复合剂组成，以混凝土中100公斤水泥重量计，上述各组分的含量为：浓度为1％的聚乙烯醇溶液0.8公斤、浓度为2％的三氯化铁溶液1公斤、偏铝酸钠1.5公斤、混凝土复合剂12公斤，所述混凝土复合剂由下列重量百分比的原料组成：二氧化硅50％，氟石35％，十六烷基苯磺酸钠5.5％，羟基羧酸8.7％，脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂0.8％。
在水中浇注混凝土时，首先按照所用已知配方混凝土中水泥的用量，再按照上述水泥与各组分的比例关系得到所有组分的相应用量，先将混凝土复合剂加入混凝土中，然后依次加入相应重量的偏铝酸钠、聚乙烯醇溶液及三氯化铁溶液，搅拌均匀即可。
实施例2：每份为1吨
一种水中浇注混凝土凝固剂，由浓度为1％的聚乙烯醇溶液、浓度为2％的三氯化铁溶液、偏铝酸钠及混凝土复合剂组成，以混凝土中100吨水泥重量计，上述各组分的含量为：浓度为1％的聚乙烯醇溶液2吨、浓度为2％的三氯化铁溶液5吨、偏铝酸钠2吨、混凝土复合剂12吨，所述混凝土复合剂由下列重量百分比的原料组成：二氧化硅49％，氟石40％，十六烷基苯磺酸钠5％，羟基羧酸5.5％，脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂0.5％。
在水中浇注混凝土时，首先按照所用已知配方混凝土中水泥的用量，再按照上述水泥与各组分的比例关系得到所有组分的相应用量，先将混凝土复合剂加入混凝土中，然后依次加入相应重量的偏铝酸钠、聚乙烯醇溶液及三氯化铁溶液，搅拌均匀即可。
实施例3：每份为10吨
一种水中浇注混凝土凝固剂，由浓度为1％的聚乙烯醇溶液、浓度为2％的三氯化铁溶液、偏铝酸钠及混凝土复合剂组成，以混凝土中1000吨水泥重量计，上述各组分的含量为：浓度为1％的聚乙烯醇溶液10吨、浓度为2％的三氯化铁溶液10吨、偏铝酸钠18吨、混凝土复合剂120吨，所述混凝土复合剂由下列重量百分比的原料组成：二氧化硅55％，氟石32％，十六烷基苯磺酸钠7.5％，羟基羧酸4.5％，脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂1％。
在水中浇注混凝土时，首先按照所用已知配方混凝土中水泥的用量，再按照上述水泥与各组分的比例关系得到所有组分的相应用量，先将混凝土复合剂加入混凝土中，然后依次加入相应重量的偏铝酸钠、聚乙烯醇溶液及三氯化铁溶液，搅拌均匀即可。
实施例4：每份为1公斤
一种水中浇注混凝土凝固剂，由浓度为1％的聚乙烯醇溶液、浓度为2％的三氯化铁溶液、偏铝酸钠及混凝土复合剂组成，以混凝土中100公斤水泥重量计，上述各组分的含量为：浓度为1％的聚乙烯醇溶液1.5公斤、浓度为2％的三氯化铁溶液3公斤、偏铝酸钠1.5公斤、混凝土复合剂12公斤，所述混凝土复合剂由下列重量百分比的原料组成：二氧化硅49％，氟石40％，十六烷基苯磺酸钠5％，羟基羧酸5.5％，脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂0.5％。
在水中浇注混凝土时，首先按照所用已知配方混凝土中水泥的用量，再按照上述水泥与各组分的比例关系得到所有组分的相应用量，先将混凝土复合剂加入混凝土中，然后依次加入相应重量的偏铝酸钠、聚乙烯醇溶液及三氯化铁溶液，搅拌均匀即可。

Claims (2)

1、一种水中浇注混凝土凝固剂，其特征是由浓度为1％的聚乙烯醇溶液、浓度为2％的三氯化铁溶液、偏铝酸钠及混凝土复合剂组成，以混凝土中100份水泥重量计，上述各组分的含量为：
浓度为1％的聚乙烯醇溶液0.8-2份、浓度为2％的三氯化铁溶液1-5份、偏铝酸钠1.5-2份、混凝土复合剂12份。
2、根据权利要求1所述一种水中浇注混凝土凝固剂，其特征是所述混凝土复合剂由下列重量百分比的原料组成：二氧化硅48-55％，氟石27.5-45％，十六烷基苯磺酸钠2.5-8％，羟基羧酸4-9％，脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂0.5-1％。
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