CN101767954A

CN101767954A - 再生骨料混凝土制品复合外加剂及其应用

Info

Publication number: CN101767954A
Application number: CN200810205080A
Authority: CN
Inventors: 杨德志; 陆沈磊; 董杨; 徐俊雄
Original assignee: SHANGHAI DEBIN MACHINERY EQUIPMENT TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI DEBIN MACHINERY EQUIPMENT TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2008-12-30
Filing date: 2008-12-30
Publication date: 2010-07-07

Abstract

本发明提供了一种再生骨料混凝土制品复合外加剂及其应用，所述复合外加剂由以下重量比的组分制成：硫酸钠20～30％；三乙醇胺1～2％；木钙5～6％；松香酸钠0.15～0.2％；NaOH 0.01～0.02％；二水石膏30～40％；其余为水。本发明的复合外加剂可用于制备再生骨料混凝土制品。本发明的复合外加剂可减少混凝土用水量，提高混凝土制品早期强度，同时改善拌合混凝土的和易性。

Description

再生骨料混凝土制品复合外加剂及其应用

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体地，涉及一种再生骨料混凝土制品复合外加剂及其应用，以及利用该复合外加剂制备的再生骨料混凝土制品。

背景技术

面对建筑业的能源巨大消耗，对于建筑垃圾的再生利用已成为不可逆转的趋势。在建筑垃圾的资源化方式上，如今主要是将其破碎成为再生骨料，然后再次利用到混凝土或混凝土制品中。

在混凝土制品的生产中，由于再生骨料各方面的性能跟天然骨料不尽相同，因此，不能用单一的天然骨料的配合比来进来生产，针对再生混凝土制品的生产，其相应的外加剂研究也是其中一项必不可少的课题。利用再生骨料生产混凝土制品，由于再生骨料较天然骨料有更大的吸水率，因此，在混凝土的拌制过程中，需水量将会有很大提高，水灰比的提高必然会造成水泥用量的增加和混凝土制品强度的降低。所以，在再生混凝土制品中加入一定量的减水成分是必须的。同时，混凝土制品的生产中，需要利用模具来成型制品，只有当混凝土制品达到一定的强度，才能够拆模，因此从成型到拆模的时间将关系到模具的利用率，间接影响生产效率和生产成本。所以，在再生混凝土制品中加入一定量的早强成分，可以有效地提高生产效率，节约成本。

早强剂是加速混凝土早期强度发展的外加剂。早强剂能促进水泥的水化与硬化，缩短混凝土养护周期，加快施工速度，提高模板和场地的周转率。早强剂的主要种类有：无机物类(氯盐类、硫酸盐类、碳酸盐类)；有机物类(有机胺类、羧酸盐类等)；矿物类(天然矿物如明矾石等)。

硫酸钠是硫酸盐类早强剂中应用的较为广泛的一种，其作用机理是：将其掺入混凝土中，能立即与水泥水化产物氢氧化钙作用，生产硫酸钙，而硫酸钙具有高度分散性，且分布均匀，这种硫酸钙极易与C₃A(铝酸三钙)反应，其与C₃A的反应速度较之生产水泥时外掺的石膏要快的多，故能迅速生产水化硫铝酸钙针状晶体，形成早期骨架，大大加快了水泥的硬化。同时，由于上述反应的进行，使得溶液中的氢氧化钙浓度降低，从而促进C₃S(硅酸三钙)的水化作用，这就大大加快了混凝土的硬化速度，从而有利于混凝土早期强度。

三乙醇胺(TEA)是一种较为典型的有机胺类早强剂。三乙醇胺是一种较好的络合剂，一般认为其早强机理是在水泥水化过程中的催化作用，能够加速C₃A与石膏的作用，尽快形成钙矾石而产生早强效果，即在水泥水化的碱性溶液中能与Fe³⁺和Al³⁺等离子形成比较稳定的络离子，这种络离子与水泥的水化物作用生产溶解度很小的络盐，因此三乙醇胺对水泥水化有较好的催化作用，同时随着体系中固相析出量的增加，水泥混凝土的早期强度提高。

减水剂是指在混凝土拌和物坍落度基本相同的条件下，能减少拌和用水量的外加剂。当混凝土中掺入减水剂后，若不减少拌和用水量，能明显提高拌和物的流动性；当减水后不减少水泥，则能提高混凝土强度；若减水时，适当减少水泥，则能节约水泥用量。因此，减水剂是目前用量最大，应用最广的混凝土外加剂。

引气剂是一种表面活性剂，能改善混凝土拌和物的和易性，在混凝土中形成封闭气泡，犹如滚珠，减少了水泥颗粒间的摩擦，提高流动性，同时气泡薄膜的形成也起到了保水作用。引气剂按组分可以分为：松香及其热聚物类；非离子型表面活性剂，主要成分是烷基酚环氧乙烷缩合物等；烷基苯磺酸盐类；木质素磺酸盐类；羧酸及其盐类以及动物植物油脂等。松香类引气剂是国内最为常用的引气剂，其性能可靠，制备方便，价格便宜，因而广受欢迎。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有外加剂不适用于再生骨料混凝土制品的缺陷，从而提供一种再生骨料混凝土制品复合外加剂。

本发明的第二个目的在于提供所述复合外加剂的应用。

本发明的第三个目的在于提供一种再生骨料混凝土制品。

本发明的再生骨料混凝土制品复合外加剂，由以下重量比的组分制成：

硫酸钠20～30％；

三乙醇胺1～2％；

木钙5～6％；

松香酸钠0.15～0.2％；

NaOH 0.01～0.02％；

二水石膏30～40％；

其余为水。

本发明提供了所述复合外加剂的应用，用于制备再生骨料混凝土制品。

本发明所述的复合外加剂占再生骨料混凝土制品中胶凝材料总重量的2～6％。

本发明所述再生骨料混凝土制品中胶凝材料为水泥和粉煤灰。

本发明还提供了一种利用所述复合外加剂制备的再生骨料混凝土制品。

本发明的再生骨料混凝土制品，所述复合外加剂占再生骨料混凝土制品中胶凝材料总重量的2～6％。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的复合外加剂添加于再生骨料混凝土制品中，在水泥掺量不变，坍落度基本相同的条件下，能显著提高混凝土制品的强度；

2、混凝土制品的和易性明显改善，流动性、保水性好，制品成型后，表面特征相较不掺加时平整光滑；

3、再生骨料混凝土制品早强效果明显，原本三天的拆模时间可以提前到一天，这大大提高了模具的使用率，节约成本；

4、在不改变原有混凝土制品强度的前提下，本发明复合外加剂的加入可以相应的减少一定的水泥用量，更利于节约成本。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。

本发明中使用的粘土砖再生骨料按照申请号为200710172793.5的中国发明专利申请所公开的方法制备。

本发明中使用的混凝土再生骨料按照200410016583.3的中国发明专利制备。

实施例1-4、复合外加剂的配制

按表1所示的配方，将各组分按比例混合均匀，配制成复合外加剂。

表1

实施例5、复合外加剂的检测

按以下组分配制混凝土，掺入实施例1的外加剂，按照《混凝土外加剂标准》GB8076-87进行检测，结果见表2：

表2

由表2的结果可知，本发明的水泥外加剂的减水率、泌水率比、凝结时间、抗压强度比等指标符合GB8076-87标准，对混凝土早强作用明显。

实施例6-9、复合外加剂的应用

按表3所示的重量比，参照《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000，制备再生骨料混凝土模块砖，其强度等级为MU7.5，其中掺入上述实施例2配制的水泥复合外加剂(占水泥和粉煤灰总重量的2-5％)，然后按照GB/T2542《砌墙砖试验方法》对砖块的抗压强度进行测试，结果如表3所示。

表3

由表3可知，在不改变水泥用量的情况下，掺入复合外加剂与不掺外加剂进行对比测试，掺入外加剂的再生骨料混凝土模块砖的早期三天抗压强度增加60～90％，后期的抗压强度也得以加强。

实施例10-12、复合外加剂的应用

按表4所示的重量比，参照《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000，制备再生骨料混凝土模块砖，其强度等级为MU7.5，其中掺入上述实施例3配制的复合外加剂(占水泥重量的2-6％)，然后按照GB/T2542《砌墙砖试验方法》对砖块的抗压强度进行测试。

表4

由表3可知，在不改变强度等级的情况下，掺入复合外加剂与不掺外加剂进行对比测试，掺入外加剂的再生骨料混凝土模块砖可以节省水泥用量20～40％，同时早期1天抗压强度提高约30％，三天抗压强度提高约20～26％。

综上所述，本发明针对再生骨料的固有特性，提供一种适用于再生混凝土制品的复合外加剂，克服了现有外加剂作用单一的缺陷，具有用量少、价格低、使用方便等特点。本发明的复合外加剂可减少混凝土用水量，提高混凝土制品早期强度，同时改善拌合混凝土的和易性。

Claims

1.一种再生骨料混凝土制品复合外加剂，其特征在于，所述复合外加剂由以下重量比的组分制成：

硫酸钠20～30％；

三乙醇胺1～2％；

木钙5～6％；

松香酸钠0.15～0.2％；

NaOH 0.01～0.02％；

二水石膏30～40％；

其余为水。

2.如权利要求1所述的复合外加剂的应用，其特征在于，用于制备再生骨料混凝土制品。

3.如权利要求2所述应用，其特征在于，所述复合外加剂占再生骨料混凝土制品中胶凝材料总重量的2～6％。

4.如权利要求3所述应用，其特征在于，所述胶凝材料为水泥和粉煤灰。

5.一种利用权利要求1所述复合外加剂制备的再生骨料混凝土制品。

6.如权利要求5所述的再生骨料混凝土制品，其特征在于，所述复合外加剂占再生骨料混凝土制品中胶凝材料总重量的2～6％。

7.如权利要求6所述再生骨料混凝土制品，其特征在于，所述胶凝材料为水泥和粉煤灰。