CN104478285B - 一种应用于水泥混凝土的活化增强剂、用途及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种应用于水泥混凝土的活化增强剂、用途及其制备方法,其包括如下组分:以所述活化增强剂的重量百分比为100%计,脂肪族羧酸三乙醇胺盐10~35%、甘醇蒸馏残液1~5%、聚丙烯酸钠0.01~1%、偏硅酸钠0.01~0.05%以及水适量。其在水泥混凝土中的掺加量占混凝土中水泥重量的0.6~0.8%,经大量工程应用证明,在水泥混凝土中掺加本品,可以多方面改善混凝土的性能,显著提高混凝土的强度、和易性、流动性、抗渗、抗冻、耐蚀等性能,与其他材料使用时适应性较好,且具有节能、环保等优点。

Description

一种应用于水泥混凝土的活化增强剂、用途及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种应用于水泥混凝土的活化增强剂、用途及其制备方法,属于建筑材料技术领域。
背景技术
水泥混凝土是一类重要的工程材料,随着各类工程的不同技术要求,对混凝土的强度工作性能、耐久性、经济性等提出各项技术指标和操作条件,推动了混凝土材料向高新技术领域研究发展,同时也促进了混凝土外加剂的研究发展和推广应用。
混凝土外加剂是一类化学建材,在混凝土中掺加适量外加剂,可以改变混凝土的物化性能,如提高混凝土强度,提高混凝土的和易性,减少用水量及水泥量,它使混凝土在质量、工作性、稳定性、耐久性、多样性、节能环保等方向达到一个新高度,起到了混凝土工艺不能起的作用,它将作为新型高效建筑材料而被大量采用。
申请号为2011101002195的中国发明专利公开了一种混凝土复合外加剂,其组成和配比分别为:高效减水剂:17.5~58.0wt%、有机硅防水剂:0.5~5.5wt%、有机硅增强剂:0.2~2.5wt%,聚丙烯酰胺:3.5~25wt%、三乙醇胺:1.2~2.8wt%、亚硝酸钠:3.2~6.3wt%、乙二醇:0.3~1.2wt%、丙三醇:0.6-1.3wt%、葡萄糖酸钠:2.8~5.5wt%和余量的水。该外加复合剂能提高混凝土材料的抗冲击性能、耐摩擦性能和抗渗防水性能。该外加复合剂显示了相当的抗冲击性能,但在大型建筑物,如在高架桥等建筑方面,对于抗压强度具有更为严格的要求。
发明内容
针对上述问题,本发明的主要目的在于提供一种应用于水泥混凝土的活化增强剂、用途及其制备方法,经大量工程应用证明,在水泥混凝土中掺加本品,可以多方面改善混凝土的性能,显著提高混凝土的强度、和易性、流动性、抗渗、抗冻、耐蚀等性能,与其他材料使用时适应性较好,且具有节能、环保等优点。
为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:一种应用于水泥混凝土的活化增强剂,其包括如下组分:以所述活化增强剂的重量百分比为100%计,脂肪族羧酸三乙醇胺盐10~35%、甘醇蒸馏残液1~5%、聚丙烯酸钠0.01~1%、偏硅酸钠0.01~0.05%以及水适量。
作为进一步的优选,还包括保水剂0.001~0.1%。
作为进一步的优选,还包括消泡剂0.005~0.01%。
作为进一步的优选,所述活化增强剂的有效成份含量18~20wt%,pH值8~10,氯离子≤0.0029%,外观为淡黄色液体。
作为进一步的优选,应用于水泥混凝土的活化增强剂包括如下组分:以所述活化增强剂的重量百分比为100%计,脂肪族羧酸三乙醇胺盐15%、甘醇蒸馏残液3%、聚丙烯酸钠0.5%、偏硅酸钠0.03%、保水剂0.008%、消泡剂0.008%以及水适量。
作为进一步的优选,所述保水剂包括甲基羟乙基纤维素醚或甲基羟丙基纤维素醚。
作为进一步的优选,所述消泡剂包括有机硅消泡剂,以水溶性有机硅消泡剂为佳。
作为进一步的优选,所述脂肪族羧酸包括马来酸、琥珀酸、酒石酸、葡萄糖酸、聚羧酸等中的二种或二种以上构成。
一种应用于水泥混凝土的活化增强剂的制备方法,包括如下步骤:(1)、先将等当量脂肪族羧酸与三乙醇胺进行中和反应制得脂肪族羧酸三乙醇胺盐;(2)、保水剂用适量水溶解制成溶液;(3)、在带搅拌的反应缸中先加入计量水,然后将脂肪族羧酸三乙醇胺盐、甘醇蒸馏残液,聚丙烯酸钠,偏硅酸钠,消泡剂等分批加入搅拌均匀;(4)、用保水剂调节粘度,继续搅拌均匀;(5)、检测。
一种应用于水泥混凝土的活化增强剂的用途,其在水泥混凝土中的掺加量占混凝土中水泥重量的0.6~0.8%,以混凝土中水泥重量计。
本发明的有益效果是:经大量工程应用证明,在水泥混凝土中掺加本品,可以多方面改善混凝土的性能。一是显著提高混凝土的强度,提高工程质量,节省水泥和节约能源。二是提高混凝土的和易性、流动性,可减少原配比使用的减水剂用量或不再掺加其它减水剂。三是使混凝土结构更匀质、密实,提高混凝土的抗渗、抗冻、耐蚀等性能。四是对其它常用混凝土外加剂及不同类型水泥、混凝土的配合性,适应性较好。五是本发明的混凝土活化增强剂采用原料为常见基本化工材料,制备采用常温常压下在水中溶解,混合均匀的复配工艺,具有节能、环保的优点。其中,本发明选择的原材料依据为:
1、对水泥粉体颗粒有很好的亲和力,易被水泥粉体颗粒吸附。
2、被水泥粉体颗粒吸附后,具有较好的活化作用,能改变水泥粉体颗粒的表面特性,这种特性应体现在能减少水泥粉体颗粒的团聚趋势,能提高水泥的流动性、分散性、促使水泥在混凝土中更均匀分布,充分发挥水泥的凝聚力。
3、在混凝土中能促进水泥的水化反应。
4、配方中所选组分既具有各自的作用,又具有互相配合的协同作用。综合效果应达到增大混凝土的和易性、流动性,提高混凝土整体凝聚力和密实度。
具体实施方式
本发明目的的实现、功能特点及有益效果,下面将结合具体实施例做进一步的说明。
下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的详细描述,以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1:应用于水泥混凝土的活化增强剂包括如下组分:脂肪族羧酸三乙醇胺盐15%、甘醇蒸馏残液3%、聚丙烯酸钠0.5%、偏硅酸钠0.03%、保水剂0.008%、消泡剂0.008%以及水适量。所述保水剂包括甲基羟乙基纤维素醚,所述消泡剂为水溶性有机硅消泡剂,所述脂肪族羧酸包括马来酸和葡萄糖酸。
上述应用于水泥混凝土的活化增强剂的制备方法,包括如下步骤:(1)、先将等当量脂肪族羧酸与三乙醇胺进行中和反应制得脂肪族羧酸三乙醇胺盐;(2)、保水剂用适量水溶解制成溶液;(3)、在带搅拌的反应缸中先加入计量水,然后将脂肪族羧酸三乙醇胺盐、甘醇蒸馏残液,聚丙烯酸钠,偏硅酸钠,消泡剂等分批加入搅拌均匀;(4)、用保水剂调节粘度,继续搅拌均匀;(5)、检测。
上述制备方法制得的应用于水泥混凝土的活化增强剂,各指标如下:
外观淡黄色液体
有效成份含量18~20%
PH值9±1
氯离子≤0.0029%
将上述制备方法制得的应用于水泥混凝土的活化增强剂,加入水泥混凝土中测试抗压强度,其在水泥混凝土中的掺加量占混凝土中水泥重量的0.6~0.8%(以混凝土中水泥重量计)时,混凝土抗压强度(3d~90d)增长率最大可达28%。
抗压强度比测定试验方法如下:
混凝土试件制作及养护按GB/T50080-2002进行,但混凝土预养温度为(20±3)℃。
抗压强度比以掺活化增强剂的混凝土与基准混凝土同龄期抗压强度之比表示,按下述公式:Rf=(ff/fc)﹡100;
式中Rf---抗压强度比,用百分比表示(%);
ff---掺外加剂混凝土的抗压强度,单位为兆帕(MPa);
fc---基准混凝土的抗压强度,单位为兆帕(MPa)。
受检混凝土与基准混凝土的抗压强度按GB/T50081-2002进行试验和计算。试件用振动台振动15-20s,试件预养温度为(20±3)℃。试验结果以三批试验测值的平均值表示,若三批试验中有一批的最大值或最小值与中间值的差值超过中间值的15%,则把最大值和最小值一并舍去,取中间值作为该批的试验结果;如有两批测值与中间值的差均超过中间值的15%,则试验结果无效,重做。
实施例2:应用于水泥混凝土的活化增强剂包括如下组分:脂肪族羧酸三乙醇胺盐10%、甘醇蒸馏残液3%、聚丙烯酸钠0.1%、偏硅酸钠0.03%、保水剂0.002%、消泡剂0.01%以及水适量。所述保水剂为甲基羟丙基纤维素醚,所述消泡剂为有机硅消泡剂,所述脂肪族羧酸包括马来酸、酒石酸以及聚羧酸。
制备方法和试验方法与实施例1类似,将上述制备方法制得的应用于水泥混凝土的活化增强剂,加入水泥混凝土中测试抗压强度,其在水泥混凝土中的掺加量占混凝土中水泥重量的0.6%(以混凝土中水泥重量计)时,混凝土抗压强度(3d~90d)增长率最大为18%。
实施例3:应用于水泥混凝土的活化增强剂包括如下组分:脂肪族羧酸三乙醇胺盐30%、甘醇蒸馏残液5%、聚丙烯酸钠0.08%、偏硅酸钠0.05%、保水剂0.05%、消泡剂0.01%以及水适量。所述保水剂为甲基羟乙基纤维素醚,所述消泡剂为有机硅消泡剂,所述脂肪族羧酸包括葡萄糖酸以及聚羧酸。
制备方法和试验方法与实施例1类似,将上述制备方法制得的应用于水泥混凝土的活化增强剂,加入水泥混凝土中测试抗压强度,其在水泥混凝土中的掺加量占混凝土中水泥重量的0.7%(以混凝土中水泥重量计)时,混凝土抗压强度(3d~90d)增长率最大为24%。

Claims (10)

1.一种应用于水泥混凝土的活化增强剂,其特征在于:其包括如下组分:以所述活化增强剂的重量百分比为100%计,脂肪族羧酸三乙醇胺盐10~35%、甘醇蒸馏残液1~5%、聚丙烯酸钠0.01~1%、偏硅酸钠0.01~0.05%以及水适量。
2.根据权利要求1所述的应用于水泥混凝土的活化增强剂,其特征在于:还包括保水剂0.001~0.1%。
3.根据权利要求1所述的应用于水泥混凝土的活化增强剂,其特征在于:还包括消泡剂0.005~0.01%。
4.根据权利要求1所述的应用于水泥混凝土的活化增强剂,其特征在于:应用于水泥混凝土的活化增强剂包括如下组分:以所述活化增强剂的重量百分比为100%计,脂肪族羧酸三乙醇胺盐15%、甘醇蒸馏残液3%、聚丙烯酸钠0.5%、偏硅酸钠0.03%、保水剂0.008%、消泡剂0.008%以及水。
5.根据权利要求1所述的应用于水泥混凝土的活化增强剂,其特征在于:所述活化增强剂的有效成份含量为18~20wt%,pH值8~10,氯离子≤0.0029%,外观为淡黄色液体。
6.根据权利要求2所述的应用于水泥混凝土的活化增强剂,其特征在于:所述保水剂包括甲基羟乙基纤维素醚或甲基羟丙基纤维素醚。
7.根据权利要求4所述的应用于水泥混凝土的活化增强剂,其特征在于:所述消泡剂为水溶性有机硅消泡剂。
8.根据权利要求1所述的应用于水泥混凝土的活化增强剂,其特征在于:所述脂肪族羧酸包括马来酸、琥珀酸、酒石酸、葡萄糖酸、聚羧酸中的二种或二种以上构成。
9.如权利要求4所述的应用于水泥混凝土的活化增强剂的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)、先将等当量脂肪族羧酸与三乙醇胺进行中和反应制得脂肪族羧酸三乙醇胺盐;(2)、保水剂用适量水溶解制成溶液;(3)、在带搅拌的反应缸中先加入计量水,然后将脂肪族羧酸三乙醇胺盐、甘醇蒸馏残液,聚丙烯酸钠,偏硅酸钠,消泡剂分批加入搅拌均匀;(4)、用保水剂调节粘度,继续搅拌均匀;(5)、检测。
10.如权利要求1-8任一项所述的应用于水泥混凝土的活化增强剂的用途,其特征在于:其在水泥混凝土中的掺加量占混凝土中水泥重量的0.6~0.8%,以混凝土中水泥重量计。
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