CN104529237B - 一种混凝土强度增强剂及其混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及混凝土助剂领域,特别涉及一种混凝土强度增强剂。一种混凝土强度增强剂,由如下重量百分数的组分组成:异丙醇胺5~22%;木质素磺酸钙5~14%;硅粉2~4%;乳化硅油5~10%;硝酸钙1~3%;含锌化合物3~5%,并用蒸馏水补足至100%,其中,所述含锌化合物的化学分子式为C38H28N4O8SZn2。本发明的混凝土强度增强剂由有机、无机等多种材料配制而成,可显著提高混凝土的3天、28天抗压强度。而且本发明的混凝土增强剂和各类水泥均有较好的适应性,能够最大程度的发挥各种材料的性能。

Description

一种混凝土强度增强剂及其混凝土
技术领域
本发明涉及混凝土助剂领域,特别涉及一种混凝土强度增强剂。
背景技术
近年来,中国建设规模十分巨大,各种重点、重大基础设施建设规模不断扩大,众多高层、大跨等大型现代建筑及水利、水电、高速铁路等重大工程对混凝土施工技术及综合性能要求越来越高,在很多现代化混凝土工程中,传统混凝土外加剂由于技术性能的局限性已不能很好的满足工程需要,尽管预拌混凝土已经取得了长足的进步,但强度偏低的现象仍然没有实质性改变,因此,现有技术有待于完善和发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种混凝土强度增强剂。
本发明另一个目的是提供包含上述增强剂的混凝土。
一种混凝土强度增强剂,由如下重量百分数的组分组成:
异丙醇胺5~22%;木质素磺酸钙5~14%;硅粉2~4%;乳化硅油5~10%;硝酸钙1~3%;含锌化合物3~5%,并用蒸馏水补足至100%,其中,所述含锌化合物的化学分子式为C38H28N4O8SZn2。所述含锌化合物为三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数为a= 10.046(2) Å,b=10.456(3) Å,c= 18.584(3) Å,α= 85.53(4) º,β= 74.36(5) º,γ= 71.48(2) º,V=2032.91(2) Å 3
所述的含锌化合物的制备方法为:将有机配体苯甲酸、2,5-二(咪唑-1-基)噻吩和硝酸锌溶于甲醇与二乙基甲酰胺的混合溶剂当中,其中甲醇与二乙基甲酰胺的体积比为2:1,在室温下搅拌形成混合液A,然后将所述混合液A在30℃下放置5天得到混合液B,最后将混合液B置入水热反应釜中在溶剂热120℃条件下加热反应72小时后缓慢降温得到所述含锌化合物。
进一步的,所述的降温为2℃/小时~5℃/小时降至室温。
进一步的,所述苯甲酸、2,5-二(咪唑-1-基)噻吩和硝酸锌的摩尔比为1: 1~3:1~3。
进一步优选的,所述苯甲酸、2,5-二(咪唑-1-基)噻吩和硝酸锌的摩尔比优选为1:2:2。
其中,2,5-二(咪唑-1-基)噻吩的英文名字为2,5-bis(imidazol-1-yl)thiophene。
一种混凝土,由如下重量份数的组分组成:
水泥200-480份;粉煤灰30~60份;细砂400~750份;石子800~1070份;权利要求1中的混凝土强度增强剂0.1~0.5份;水150~200份
本发明具有如下有益效果:
本发明的混凝土强度增强剂由有机、无机等多种材料配制而成,可显著提高混凝土的3天、28天抗压强度。而且本发明的混凝土增强剂和各类水泥均有较好的适应性,能够最大程度的发挥各种材料的性能。
附图说明
图1为本发明的含锌化合物以金属中心Zn的配位环境图。
图2为本发明的含锌化合物的一维结构图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明,实施例仅是本发明的优选实施方式,不是对本发明的限定。
实施例1
将0.3 mol苯甲酸、0.15 mol2,5-二(咪唑-1-基)噻吩和0.3 mol硝酸锌溶于10 mL甲醇和5 mL二乙基甲酰胺的混合溶剂当中,在室温下搅拌形成混合液A,然后将所述混合液A在30℃下放置5天得到混合液B,最后将混合液B置入25 mL水热反应釜中在溶剂热120℃条件下加热反应72小时后以5℃/小时降至室温得到所述的含锌化合物,产率为65.8% (基于Zn)。
然后将上述化合物进行结构表征。
该化合物的X射线衍射数据是在Bruker Smart Apex CCD面探衍射仪上,用MoKα辐射(λ = 0.71073 Å),以ω扫描方式收集并进行Lp因子校正,吸收校正使用SADABS程序。用直接法解结构,然后用差值傅立叶法求出全部非氢原子坐标,并用理论加氢法得到氢原子位置(C−H 1.083 Å),用最小二乘法对结构进行修正。计算工作在PC机上用SHELXTL程序包完成。化合物晶体学参数见表1。结构见图1,图2。
表1.晶体学参数与结构解析
单晶X射线衍射数据表明该含锌化合物属于三斜晶系,P-1空间群,其中,每个不对称单元中两个锌原子形成了双核簇结构(如图1所示),每个锌原子是5配位的,分别与4个苯甲酸上的氧配位以及一个2,5-二(咪唑-1-基)噻吩中咪唑环上的氮配位。每个苯甲酸上的氧分别与两个锌原子配位,每个2,5-二(咪唑-1-基)噻吩配体分别与两个锌原子配位,最终形成了如图2所示的一维链状结构。
实施例2
将0.15 mol苯甲酸、0.15 mol2,5-二(咪唑-1-基)噻吩和0.45 mol硝酸锌溶于10mL甲醇和5 mL二乙基甲酰胺的混合溶剂当中,在室温下搅拌形成混合液A,然后将所述混合液A在30℃下放置5天得到混合液B,最后将混合液B置入25 mL水热反应釜中在溶剂热120℃条件下加热反应72小时后以4℃/小时降至室温得到所述的含锌化合物,产率为48.4% (基于Zn)。
实施例3
将0.45 mol苯甲酸、0.15 mol2,5-二(咪唑-1-基)噻吩和0.15 mol硝酸锌溶于10mL甲醇和5 mL二乙基甲酰胺的混合溶剂当中,在室温下搅拌形成混合液A,然后将所述混合液A在30℃下放置5天得到混合液B,最后将混合液B置入25 mL水热反应釜中在溶剂热120℃条件下加热反应72小时后以3℃/小时降至室温得到所述的含锌化合物,产率为58.6% (基于Zn)。
实施例4
一种混凝土强度增强剂,由如下重量百分数的组分组成:
异丙醇胺20%;木质素磺酸钙10%;硅粉3%;乳化硅油8%;硝酸钙2%;实施例1中的含锌化合物4%,并用蒸馏水补足至100%。
实施例5
一种混凝土强度增强剂,由如下重量百分数的组分组成:
异丙醇胺6%;木质素磺酸钙14%;硅粉4%;乳化硅油10%;硝酸钙2.8%;实施例1中的含锌化合物3%,并用蒸馏水补足至100%。
实施例6
一种混凝土强度增强剂,由如下重量百分数的组分组成:
异丙醇胺15%;木质素磺酸钙5.8%;硅粉2.4%;乳化硅油5.2%;硝酸钙1.2%;实施例1中的含锌化合物5%,并用蒸馏水补足至100%。
对比例1
一种混凝土强度增强剂,由如下重量百分数的组分组成:
异丙醇胺20%;木质素磺酸钙10%;硅粉3%;乳化硅油8%;硝酸钙2%;并用蒸馏水补足至100%。
实施例7
一种混凝土,由如下重量份数的组分组成:
水泥400份;粉煤灰50份;细砂550份;石子950份;实施例4中的混凝土强度增强剂0.3份;水180份。
实施例8
一种混凝土,由如下重量份数的组分组成:
水泥230份;粉煤灰45份;细砂725份;石子1055份;实施例5中的混凝土强度增强剂0.5份;水200份。
实施例9
一种混凝土,由如下重量份数的组分组成:
水泥350份;粉煤灰35份;细砂410份;石子820份;实施例6中的混凝土强度增强剂0.1份;水160份。
对比例2
一种混凝土,由如下重量份数的组分组成:
水泥400份;粉煤灰50份;细砂550份;石子950份;对比例1中的混凝土强度增强剂0.3份;水180份。
对比例3
一种混凝土,由如下重量份数的组分组成:
水泥400份;粉煤灰50份;细砂550份;石子950份;水180份。
然后将上述实施例7~9和对比例2、3的混凝土按照GB/T 14902-2012标准进行相关测试。测试结果如下表所示。
表2混凝土抗压强度对比试验表
因此,从上表可知使用本发明的混凝土强度增强剂能够有效提高混凝土的3d和28d的抗压强度。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制,但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案,均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种混凝土强度增强剂,其特征在于,由如下重量百分数的组分组成:
异丙醇胺5~22%;
木质素磺酸钙5~14%;
硅粉2~4%;
乳化硅油5~10%;
硝酸钙1~3%;
含锌化合物3~5%;
并用蒸馏水补足至100%;
其中,所述含锌化合物的化学分子式为C38H28N4O8SZn2
所述含锌化合物为三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数为a=10.046(2) Å,b=10.456(3) Å,c=18.584(3) Å,α= 85.53(4)º,β= 74.36(5)º,γ= 71.48(2)º,V=2032.91(2) Å3
其中所述的含锌化合物由如下方法制备而成:将有机配体苯甲酸、2,5-二(咪唑-1-基)噻吩和硝酸锌溶于甲醇与二乙基甲酰胺的混合溶剂当中,其中甲醇与二乙基甲酰胺的体积比为2:1,在室温下搅拌形成混合液A,然后将所述混合液A在30℃下放置5天得到混合液B,最后将混合液B置入水热反应釜中在溶剂热120℃条件下加热反应72小时后缓慢降温得到所述含锌化合物;
其中,所述的降温为2℃/小时~5℃/小时降至室温;
其中,所述苯甲酸、2,5-二(咪唑-1-基)噻吩和硝酸锌的摩尔比为1:2:2。
2.一种混凝土,其特征在于由如下重量份数的组分组成:
水泥200-480份;粉煤灰30~60份;细砂400~750份;石子800~1070份;权利要求1中的混凝土强度增强剂0.1~0.5份;水150~200份。
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