CN105174789B

CN105174789B - 混凝土集料中泥的吸附剂

Info

Publication number: CN105174789B
Application number: CN201510481331.6A
Authority: CN
Inventors: 董强; 王维勇; 田少宁; 刘绍利; 张瑜
Original assignee: CHONGQING XINCAI CONCRETE GROUP Co Ltd
Current assignee: CHONGQING XINCAI CONCRETE GROUP Co Ltd
Priority date: 2015-08-07
Filing date: 2015-08-07
Publication date: 2017-08-01
Anticipated expiration: 2035-08-07
Also published as: CN105174789A

Abstract

本发明涉及一种混凝土集料中泥的吸附剂，由包括重量百分比为15～20％不饱和聚醚，5～10％聚乙二醇，2～3％磷酸盐，2～3％水玻璃，余量为水，混合均匀制得。本发明所述吸附剂能优先于聚羧酸减水剂吸附于集料中的泥上，避免聚羧酸减水剂因被泥土吸附而失去减水、保坍等功效，减少混凝土坍落度的经时损失，保证混凝土力学性能、耐久性等要求，有利于施工顺利进行。

Description

混凝土集料中泥的吸附剂

技术领域

本发明涉及混凝土领域，特别涉及一种混凝土集料中泥的吸附剂。

背景技术

混凝土，简称为“砼”，是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土。聚羧酸减水剂以其绿色环保、性能优异等特点，近几年得到迅猛发展，已经成为混凝土主流减水剂而被广泛使用。但由于我国天然砂石资源日渐匮乏，许多地方开始用机制砂生产混凝土。机制砂由于含泥量较高，品质较天然砂石差，使用其配制掺聚羧酸减水剂的混凝土时，聚羧酸减水剂的减水率下降。减水剂的减水率下降的原因在于：在混凝土搅拌过程中，被泥土吸附的一部分聚羧酸减水剂失去了其减水的功能，使得聚羧酸减水剂的减水率降低，而且随着集料含泥量的增加，减水剂减水率降低得越严重，减水剂无法很好的发挥其效果，表现出减水率不足，混凝土坍落度损失异常大等问题。为使配制的混凝土达到同样的流动性，通常采用增加用水量，使混凝土的水灰比增大，其结果是导致混凝土抗压强度降低。针对集料机制砂含泥量高的问题，目前还没有一种有效的方法来解决此问题，只能通过提高聚羧酸系减水剂的掺量来解决。这种方法不仅提高了混凝土的生产、使用成本，同时还严重降低了混凝土的性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种混凝土集料中泥的吸附剂，该吸附剂能优先于聚羧酸减水剂吸附于集料中的泥上，避免聚羧酸减水剂因被泥土吸附而失去减水、保坍等功效，减少混凝土坍落度的经时损失，保证混凝土力学性能、耐久性要求，有利于施工顺利进行。

本发明的技术方案是：

混凝土集料中泥的吸附剂，该吸附剂由包括下列重量百分比的组分：不饱和聚醚15～20％，聚乙二醇5～10％，磷酸盐2～3％，水玻璃2～3％，余量为水，混合均匀，制得浓度为30％wt的吸附剂。

所述不饱和聚醚的分子量为2300～2500，其分子式为R₁O(R₂O)_m(R₃O)_nR₄，式中R₁为含有3～6个碳原子的烯基，R₂为氧化乙烯基，R₃为氧化丙烯基，R₄为氢原子或含有1～15个碳原子的烷基，式中m为15～40，n为10～30。

所述聚乙二醇的分子量为2000～8000，其分子式为HO-(CH₂CH₂O)_n-CH₂CH₂-OH，式中n为40～180。

所述磷酸盐为聚磷酸钠、多聚磷酸钠、焦磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、六偏磷酸钠的任意一种或多种混合。

所述水玻璃的分子式为R₂O·nSiO₂，式中R₂O为碱金属氧化物，水玻璃模数n为2.4～3.3。

本发明所述吸附剂在泥土矿物吸水后体积膨胀，其具有的层间结构伸展开，在传统混凝土拌合物体系中，这种伸展开的层间结构对聚羧酸减水剂的分子侧链吸附锚固，导致聚羧酸减水剂减水率降低。因此，本发明所述吸附剂，优先填充在泥土层间结构的吸附空间中，阻挡并保护聚羧酸减水剂分子侧链进入层间，避免聚羧酸减水剂被吸附锚固。本发明所述吸附剂中的不饱和聚醚具有与目前广泛使用的醚类聚羧酸减水剂相似的侧链结构，能被泥土吸附，减少了泥土对醚类聚羧酸减水剂的吸附效果；聚乙二醇具有目前使用的酯类聚羧酸减水剂相似的侧链结构，也能被泥土吸附，减少了泥土对酯类聚羧酸减水剂的吸附；磷酸盐在混凝土拌合物体系中能电离出磷酸根离子，其能与水泥水化中的钙离子络合，生成致密的磷酸盐薄层附着到泥土的表面，遮挡泥土的层间结构，有效降低了对聚羧酸减水剂的吸附力；水玻璃能在混凝土拌合物体系中生成硅酸凝胶，在拌合物潮湿环境中处于膨胀状态，使泥土固结，减少泥土的层间间距，从而降低泥土对聚羧酸减水剂的吸附能力。

综上所述，本发明所述的混凝土集料中泥的吸附剂，通过“主动吸附填充、形成隔离层、固结泥土层间”，有效降低了泥土对聚羧酸减水剂的吸附作用，提高了聚羧酸减水剂在的混凝土中的减水效果，显著改善了混凝土的性能。

本发明所述吸附剂，原料便宜、易得，制备过程简单。使用时将该吸附剂直接添加到聚羧酸减水剂中，用添加该吸附剂的聚羧酸减水剂配制的混凝土，其混凝土拌合物的坍落度经时损失大大降低，有利于现场泵送施工的顺利进行，同时对混凝土的力学性能、耐久性能无不良影响。

本发明所述的吸附剂适用于聚羧酸减水剂配制的混凝土中，解决了因混凝土集料中泥含量高而导致的混凝土拌合物经时损失过大而无法施工等问题。

本发明所述吸附剂的各组分均为市售产品。

具体实施方式

实施例1

按以下重量百分比取各组分，

异戊烯醇聚氧乙烯醚：15％；聚乙二醇(分子量2000)：10％；六偏磷酸钠：2％；硅酸钠3％；水：70％。将上述各组分混合溶解后成水溶液，其浓度为30％wt，得到所述吸附剂。

实施例2

按以下重量百分比取各组分，

异丁烯醇聚氧乙烯醚：20％；聚乙二醇(分子量4000)：5％；多聚磷酸钠：3％；硅酸钾2％；水：70％。将上述各组分混合溶解后成水溶液，其浓度为30％wt，得到所述吸附剂。

取实施例1-2制得吸附剂进行以下试验：

1.混凝土原材料

水泥：拉法基水泥P.O.42.5R，实测3d抗压强度为28.0Mpa，28d抗压强度为47.2MPa。

矿粉：贵州产S95级，密度为2.82g/cm³，比表面积为552m²/kg，烧失量为1.29％。

粉煤灰：重庆珞璜二级粉煤灰，烧失量为4.4％，需水量比为101％。

砂：机制砂，细度模数3.0，MB值3.6；河砂，细度模数0.8，含泥量2.0％。

石：粒径为5mm～10mm碎石，含泥量1.0％；粒径为10mm～20mm碎石，含泥量1％。

减水剂：重庆特奇外加剂厂产聚羧酸减水剂，含固量15％，减水率25％。

2.混凝土配比情况

表1 混凝土配比(C3O)

3.混凝土性能试验

3.1混凝土工作性能

表2 试配结果

3.2混凝土凝结时间及力学性能

表3 凝结时间及力学性能

3.3耐久性能实验(抗水渗透试验、抗碳化试验)

表4 耐久性能

上述试验表明：本发明所述吸附剂复配于聚羧酸减水剂后配制的混凝土与只掺加聚羧酸减水剂配制的混凝土相比，掺加了吸附剂配制的混凝土一至两小时的和易性、坍落度和扩展度变化较小，能满足施工要求，而只掺加聚羧酸减水剂配制的混凝土一小时后工作性能变差，无法满足施工要求。掺加的吸附剂对混凝土的凝结时间、力学性能和耐久性方面无不良影响，抗渗性和抗冻性均优于粉煤灰配制的混凝土，适合于各种建筑施工。

Claims

1.一种混凝土集料中泥的吸附剂，其特征在于，包括下列重量百分比的组分：

不饱和聚醚15～20％，

聚乙二醇5～10％，

磷酸盐2～3％，

水玻璃2～3％，

余量为水，其中，所述水玻璃的分子式为R₂O·nSiO₂，式中R₂O为碱金属氧化物，水玻璃模数n为2.4～3.3，混合均匀，制得浓度为30％wt的吸附剂。

2.根据权利要求1所述的吸附剂，其特征在于：所述不饱和聚醚的分子量为2300～2500，其分子式为R₁O(R₂O)_m(R₃O)_nR₄，式中R₁为含有3～6个碳原子的烯基，R₂为氧化乙烯基，R₃为氧化丙烯基，R₄为氢原子或含有1～15个碳原子的烷基，式中m为15～40，n为10～30。

3.根据权利要求1所述的吸附剂，其特征在于：所述聚乙二醇的分子量为2000～8000，其分子式为HO-(CH₂CH₂O)_n-CH₂CH₂-OH，式中n为40～180。

4.根据权利要求1所述的吸附剂，其特征在于：所述磷酸盐为聚磷酸钠、焦磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾的任意一种或多种混合。