CN102372461B - 一种混凝土添加剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种混凝土减水剂，该减水剂包括从植物中提取的亲水性胶体和引气剂。其中，亲水性胶体可以降低聚羧酸减水剂的敏感性，增强混凝土保水能力，提高保坍性；同时引入引气剂，可以进一步增加混凝土保坍性，增大混凝土流动度，减少聚羧酸减水剂用量，从而和聚羧酸减水剂协同使用时，可以较为经济的配制出低强度等级的混凝土。

Description

一种混凝土添加剂

技术领域

本发明涉及一种混凝土添加剂，尤其涉及一种能够协同聚羧酸减水剂一起配制低强度等级混凝土的添加剂。

背景技术

聚羧酸系高性能减水剂是目前世界上科技含量较高、综合性能优良的一种混凝土减水剂(又称超塑化剂)，由于聚羧酸系减水剂具有减水率高、增强效果显著、混凝土的和易性较好、不影响混凝土的弹性模量、轻度坍塌时损失较小等优点，近年来在各种工程中，尤其是配制高强度等级中应用广泛。从国外聚羧酸系减水剂的发展来看，聚羧酸高性能减水剂已经是国外高效减水剂的主要品种，在日本和韩国，聚羧酸系减水剂的使用率高达90％左右，在美国也达60％～70％，在国内，聚羧酸高性能减水剂主要应用在如高铁、桥梁等重点工程中。

虽然用聚羧酸减水剂配制较高强度等级混凝土时，性价比较好，已经得到市场的认可，但是聚羧酸减水剂在中、低强度等级混凝土中适应性差，在中、低强度等级预拌混凝土中直接使用时，由于聚羧酸系高性能减水剂高减水率的特点，在应用中即使降低聚羧酸系减水剂掺量，也可得到比萘系等减水剂更高的减水率，而减水率的增大，使混凝土用水量减少，但混凝土总浆量太少，将严重影响混凝土的工作性能，因此直接使用聚羧酸减水剂时，必须严格控制混凝土配合比例；但是，对于有些水泥，在中、低等级强度混凝土中直接使用聚羧酸系减水剂时，如果把掺量调低来满足低减水率的要求，会出现混凝土保坍性不能满足要求的情况；同时，在配制低强度等级混凝土时，由于所用沙石料品质较差(如砂石含泥量较高等)，使得聚羧酸减水剂的掺量增大，每立方混凝土的成本就要比使用萘系、脂肪族等减水剂的高出许多，性价比不合适。

目前中国商品混凝土搅拌站大部分出售的是强度等级为C20～C35的混凝土，主要使用的是木质素磺酸钠或萘系减水剂，而很难接受使用聚羧酸减水剂制备混凝土，原因有以下几点：一是搅拌站使用的沙石料品质稍差，不能做到像国家重点工程(如高速铁路)一样，对沙石料供应商进行严格的挑选；而聚羧酸减水剂吸附活性强，碰到含泥量高、含石粉量高的沙石料时，掺量需要增加很多，每立方混凝土成本就要增加；二是聚羧酸减水剂减水率高，计量稍有偏差，就会导致混凝土发生泌水或露石等弊病；三是制备低等级强度混凝土时，掺入的聚羧酸减水剂用量，与制备高等级强度混凝土时差不多，这样就不如使用萘系等减水剂经济。因此，虽然使用聚羧酸减水剂配制的混凝土，具有密实性好、收缩裂缝少且短、混凝土常温养护强度上升快、工程使用寿命长等优点，但搅拌站拒绝使用聚羧酸减水剂的问题，主要焦点是在用聚羧酸减水剂配制低等级强度混凝土时的性价比上。

在低等级强度混凝土配方中，水的掺加量对混凝土的保坍性影响很大，当使用聚羧酸减水剂打低等级强度混凝土时，往往存在由于聚羧酸减水剂减水率太高，水的加入量下降，加不进水，这样保坍性就差；如果将水按照原定比例加入，就会导致混凝土出现泌水。因此，降低聚羧酸减水剂的掺量，降低对沙石料的敏感性，才能使聚羧酸减水剂为商品混凝土搅拌站所接受。

聚羧酸系减水剂具有“环保、节能、降耗”的优势，是绿色混凝土的首选外加剂，从近年来上海市混凝土等级强度的分布情况来看，C35以上的混凝土只占30％多，C30及C30以下的中、低等级强度混凝土，占65％还要多，因此，如何使聚羧酸减水剂更广泛应用在各种等级强度的预拌混凝土中，是混凝土外加剂行业值得研究的课题。

发明内容

本发明提供了一种混凝土添加剂，该添加剂包括亲水性胶体，可以降低聚羧酸减水剂的敏感性，增强混凝土保水能力，提高保坍性；同时引入引气剂，还可以进一步增加混凝土保坍性，增大混凝土流动度，减少聚羧酸减水剂用量。

本发明提供的改善混凝土和易性的添加剂为，从植物中提取的亲水性胶体。优选地，所述亲水性胶体为从海藻或芋属植物中提取的多糖，如海藻酸钠、卡拉胶、琼脂、魔芋胶等其中的一种或多种。

根据所述方法的一种优选实施方式，其中，所述添加剂还包括引气剂，所述引气剂为表面活性剂，可以是松香衍生物、磺酸盐、皂类、酚醚或醇醚中的一种或几种混合，如松香热聚物、松香皂、烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、木质素磺酸盐、三萜皂苷、十二醇聚氧乙烯(9)醚、壬基酚聚氧乙烯(10)醚等。所述亲水性胶体与引气剂重量比优选为0.001～1∶5～50。

在用聚羧酸减水剂配制低等级强度混凝土时，为了降低聚羧酸减水剂的掺入量，除正常使用水泥、粉煤灰、沙子、石子、水等，还需要在加入的减水剂中掺入少量植物亲水性胶体和引气剂。当减少聚羧酸减水剂掺入量后，混凝土保坍性会明显下降，为了提高混凝土的保坍性，需要加入植物亲水性胶体和引气剂加以改善。加入植物亲水性胶体后可以降低聚羧酸减水剂的敏感性，增强混凝土保水能力，提高保坍性。加入引气剂后可以进一步增加混凝土保坍性，增大混凝土流动度，减少聚羧酸减水剂用量，并且引气剂的加入量比平时配制的混凝土要多。

使用本发明混凝土减水剂可以与聚羧酸减水剂一起协同使用，配制出C35以及C35强度等级以下的混凝土。

具体实施方式

聚羧酸减水剂对中低等级强度的混凝土适应性差，一般用于制备高等级强度的混凝土，而采用本发明混凝土添加剂与聚羧酸减水剂混合使用，可以较为经济的制备出低等级强度(如≤C35)的混凝土。

本发明混凝土添加剂，包含有植物中提取的亲水性胶体和引气剂。

所述植物亲水性胶体是属于天然多糖碳水化合物，主要是从海带、海藻、海草、石花菜、江蓠、紫菜等海藻类植物中提炼出来的亲水性胶体，如海藻酸钠、卡拉胶、琼脂等；还有其它的一些植物中提炼出来的亲水性胶体，如芋头、魔芋中提炼出来的亲水性胶体，魔芋胶等等。使用时可先要将这些植物亲水性胶体的粉剂在温水中稀释成一定浓度的水溶液(一般为0.05～1.5％的浓度)，然后在混凝土拌合过程中加入到混凝土中，也可以将其预先按照一定比例加入到聚羧酸减水剂中。

所述引气剂可以为稳泡性较好的表面活性剂类，优选为松香衍生物、磺酸盐、皂类、脂肪醇聚醚、烷基酚聚醚，如松香热聚物、松香皂、烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、木质素磺酸盐、三萜皂苷、十二醇聚氧乙烯(9)醚、壬基酚聚氧乙烯(10)醚等。可以使用其中的一种或几种混合使用。

亲水性胶体与引气剂重量比优选为0.001～1∶5～50。

以卡拉胶、三萜皂苷为例配制C25混凝土。

实施方式1：

PO42.5水泥取2.5Kg，粉煤灰1Kg，中沙取8Kg，石子取11Kg，水1.7Kg，10％聚羧酸减水剂PC取45g，卡拉胶5mg，三萜皂苷25mg。

将所述物料用单卧轴强制式混凝土搅拌机拌合，配制成混凝土。

实施方式2：

步骤1，配制卡拉胶和三萜皂苷水溶液

将卡拉胶固体配成0.1％浓度的水溶液。

将三萜皂苷溶于水中配制成1％浓度的水溶液。

其中，上述水溶液优选为用30～100℃的温水进行配制。

步骤2，配制混凝土

PO42.5水泥取2.5Kg，粉煤灰1Kg，中沙取8Kg，石子取11Kg，水1.7Kg，10％聚羧酸减水剂PC取45g，所述0.1％浓度的卡拉胶水溶液5g，1％浓度的三萜皂苷水溶液25g。

将所述物料用单卧轴强制式混凝土搅拌机拌合，配制成混凝土。

将卡拉胶和三萜皂苷配成水溶液使用，可以使卡拉胶和三萜皂苷更容易分散到混凝土中，而且分散更加均匀。卡拉胶等胶体很多是冷凝胶，使用温水可以使其更容易溶解和分散。

按照GB8076-2008标准检测，上述实施方式配制的混凝土强度等级均能达到C25。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (5)

1.一种用于改善聚羧酸减水剂在≤C35的低强度等级混凝土中适应性的混凝土添加剂，其特征在于，所述添加剂由从植物中提取的亲水性胶体和引气剂组成，其中，亲水性胶体与引气剂重量比为0.001～1∶5～50。

2.根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于，所述亲水性胶体为从海藻类植物或芋属植物中提取的亲水性胶体。

3.根据权利要求1或2所述的添加剂，其特征在于，所述亲水性胶体为卡拉胶、琼脂、海藻酸钠、魔芋胶中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于，所述引气剂为松香衍生物、磺酸盐、皂类、酚醚或醇醚中的一种或几种混合。

5.根据权利要求4所述的添加剂，其特征在于，所述引气剂为松香热聚物、松香皂、烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、木质素磺酸盐、三萜皂苷、十二醇聚氧乙烯（9）醚或壬基酚聚氧乙烯（10）醚。