CN105293989B - 一种混凝土复合掺合料用活化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混凝土复合掺合料用活化剂及其制备方法，活化剂由以下质量份数的成分制得：氢氧化钠2‑10份、偏硅酸钠1‑8份、硫酸钙10‑30份、酰胺类混合物0.1‑2份、纤维素醚0.1‑0.3份、丙烯酸0.5‑1份、环烃混合物1‑2份、高分子分散剂0.1‑1份和水15‑30份；并公开了制备方法。本发明的有益效果是：加入本发明活化剂得到的复合掺合料的活性，在第1、3、7、14天都具有较好的活性，并且持续到28天活性进一步有所增长，保持了较高的活性；每方混凝土用料的水泥用量大大减少至50%，成本约减少了25.5元；添加本发明活化剂的复合掺合料用于混凝土生产，能使混凝土初始抗压强度提高，并实现28天后抗压强度进一步提高10MPa，大大提高了混凝土的各项性能。
Description
技术领域
本发明涉及建筑技术材料领域，特别涉及一种混凝土复合掺合料用活化剂及其制备方法。
背景技术
混凝土掺合料是为了改善混凝土性能，节约用水，调节混凝土强度等级，在混凝土拌合时掺入天然的或人工的能改善混凝土性能的物质。随着混凝土产业的不断加大以及国家对资源开发限制，致使矿物掺合料越来越紧缺，且价格越来越高，致使混凝土的生产成本越来越高。因此很多搅拌站都开始希望找到更好的代替矿物掺合料的方式，希望通过复合掺合料的使用降低矿物的能源消耗。
常规的复合掺合料大量使用了石灰石等非活性混合材，复合掺合料本身后期活性偏低，导致与常规活性矿物掺合料相比，采用相同用量掺合料生产同一标号混凝土，混凝土工作性能降低很多，尤其28天后性能会有很大的降低。由于混凝土工作性能之外混凝土搅拌站更注重的是混凝土的后期抗压强度，因此，如何实现通过对混凝土加入复合掺合料的方式，达到高性能化，是要解决的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种混凝土复合掺合料用活化剂及其制备方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种混凝土复合掺合料用活化剂，由以下质量份数的原料制得：氢氧化钠2-10份、偏硅酸钠1-8份、硫酸钙10-30份、酰胺类混合物0.1-2份、纤维素醚0.1-0.3份、丙烯酸0.5-1份、环烃混合物1-2份、高分子分散剂0.1-1份和水15-30份。
其中，由以下质量份数的原料制得：氢氧化钠5份、偏硅酸钠7份、硫酸钙20份、酰胺类混合物0.5份、纤维素醚0.2份、丙烯酸0.7份、环烃混合物1份、高分子分散剂0.4份和水20份。
其中，酰胺类混合物由N-乙基乙酰胺、甲酰胺和2,4-二羟基苯甲酰胺组成，其质量份数比为：0.5-1:0.1-0.5：0.7-1。
其中，所述纤维素醚由羟乙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、乙基纤维素和羧甲基纤维素四种成分组成，其中，各成分的质量份数为：羟乙基纤维素1-2份、羧甲基羟乙基纤维素0.5-1份、乙基纤维素0.1-0.5份和羧甲基纤维素1-2份。
其中，环烃混合物由环己烯和环己烷组成，其质量份数比为：1-2:0.5-1。
其中，所述高分子分散剂由脂肪醇聚氧乙烯醚和聚丙烯酸铵组成，其质量份数比为：1-2:0.5-1。
为了达到上述目的，本发明还提供了所述的混凝土复合掺合料用活化剂的制备方法，其中，其制备方法包括以下步骤：
第一步、将除水、氢氧化钠、偏硅酸钠和硫酸钙以外的各种原料按照各质量份数比分别加入反应釜中，设定压力为4MPa、温度为50℃下进行反应，同时开启搅拌装置，进行搅拌，持续2小时，制得混合物；
第二步、将氢氧化钠、偏硅酸钠和硫酸钙按照质量份数比加入水中，并加入第一步得到的混合物，进行混合和搅拌，持续30分钟，得到活化剂。
本发明的有益效果是：加入本发明活化剂得到的复合掺合料的活性，在第1、3、7、14天都具有较好的活性，并且持续到28天活性进一步有所增长，保持了较高的活性；每方混凝土用料的水泥用量大大减少至50%，成本约减少了25.5元；添加本发明活化剂的复合掺合料用于混凝土生产，能使混凝土初始抗压强度提高，并实现28天后抗压强度进一步提高10MPa，大大提高了混凝土的各项性能。
具体实施方式
以下采用实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
实施例1
本发明提供了一种混凝土复合掺合料用活化剂，其制备方法包括以下步骤：
第一步、将1g酰胺类混合物、1g纤维素醚、5g丙烯酸、10g环烃混合物和1g高分子分散剂加入反应釜中，设定压力为4MPa、温度为50℃下进行反应，同时开启搅拌装置，进行搅拌，持续2小时，制得混合物；
第二步、将20g氢氧化钠、10g偏硅酸钠和100g硫酸钙加入150g水中，并加入第一步得到的混合物，进行混合和搅拌，持续30分钟，得到活化剂；
其中，酰胺类混合物由0.38g N-乙基乙酰胺、0.08g甲酰胺和0.54g 2,4-二羟基苯甲酰胺组成。
其中，所述纤维素醚由0.38g羟乙基纤维素、0.19g羧甲基羟乙基纤维素、0.05g乙基纤维素和0.38g羧甲基纤维素。
其中，环烃混合物由6.67g环己烯和3.33g环己烷组成。
其中，所述高分子分散剂由0.67g脂肪醇聚氧乙烯醚、0.33g聚丙烯酸铵组成。
实施例2
本发明提供了一种混凝土复合掺合料用活化剂，其制备方法包括以下步骤：
第一步、将20g酰胺类混合物、3g纤维素醚、10g丙烯酸、20g环烃混合物、10g高分子分散剂分别加入反应釜中，设定压力为4MPa、温度为50℃下进行反应，同时开启搅拌装置，进行搅拌，持续2小时，制得混合物；
第二步、将100g氢氧化钠、80g偏硅酸钠和300g硫酸钙加入300g水中，并加入第一步得到的混合物，进行混合和搅拌，持续30分钟，得到活化剂。
其中，酰胺类混合物由8gN-乙基乙酰胺、4g甲酰胺和8g2,4-二羟基苯甲酰胺组成。
其中，纤维素醚由1.09g羟乙基纤维素、0.55g羧甲基羟乙基纤维素、0.27g乙基纤维素和1.09g羧甲基纤维素四种成分组成。
其中，环烃混合物由13.33g环己烯和6.67g环己烷组成。
其中，高分子分散剂由6.67g脂肪醇聚氧乙烯醚和3.33g聚丙烯酸铵组成。
实施例3
本发明提供了一种混凝土复合掺合料用活化剂，其制备方法包括以下步骤：
第一步、将5g酰胺类混合物、2g纤维素醚、7g丙烯酸、10g环烃混合物和4g高分子分散剂分别加入反应釜中，设定压力为4MPa、温度为50℃下进行反应，同时开启搅拌装置，进行搅拌，持续2小时，制得混合物；
第二步、将50g氢氧化钠、70g偏硅酸钠和200g硫酸钙加入200g水中，并加入第一步得到的混合物，进行混合和搅拌，持续30分钟，得到活化剂。
其中，酰胺类混合物由1.875gN-乙基乙酰胺、0.625g甲酰胺和2.5g2,4-二羟基苯甲酰胺组成。
其中，纤维素醚由0.73g羟乙基纤维素、0.39g羧甲基羟乙基纤维素、0.15g乙基纤维素和0.73g羧甲基纤维素四种成分组成。
其中，环烃混合物由6.5g环己烯和3.5g环己烷组成。
其中，高分子分散剂由2.6g脂肪醇聚氧乙烯醚和1.4g聚丙烯酸铵组成。
项目对比试验
针对临沂天元混凝土工程有限公司混凝土项目进行数据分析。
对照组为不使用掺合料搀和得到的C30混凝土；第一组使用复合掺合料（I）搀和的C30混凝土。第二组使用复合掺合料（II）搀和的C30混凝土。第三组使用复合掺合料（III）搀和的C30混凝土。
其中，复合掺合料（I）成分为粉煤灰55%＋石灰石尾矿石屑31.76%＋建筑垃圾分选研磨后的粉体10%＋实施例1得到的活化剂3.24%。
其中，复合掺合料（II）成分为粉煤灰55%＋石灰石尾矿石屑31.76%＋建筑垃圾分选研磨后的粉体10%＋实施例2得到的活化剂3.24%。
其中，复合掺合料（III）成分为粉煤灰55%＋石灰石尾矿石屑31.76%＋建筑垃圾分选研磨后的粉体10%＋实施例3得到的活化剂3.24%。
表1为原料基本信息表
（一）针对第一组、第二组和第三组的复合掺合料进行活性对比。得到下面数据结果：表2为活性对比结果
由表2可以得知，实施例1-3得到的复合掺合料的活性，在第1、3、7、14天都具有较好的活性，并且持续到28天活性进一步有所增长，保持了较高的活性。
（二）选择3个试验组和1个对照组进行1M3混凝土用料及其性能的改进对比。
表3为4个组的成本对比
通过表3可以得知，每方混凝土用料的4个组的用量及对比，可以得知，与对比组相比，3个实施例组的水泥用量大大减少至50%，且三个实施例组的成本相对于对比组的成本分别减少了25.4元、25.6元和25.5元。
（三）针对4个组分别进行塌落度以及1天、3天、7天、14天和28天的强度检测。
结果如表4。
由表4可以得知，3个实施例组添加本发明活化剂的复合掺合料用于混凝土生产，能使混凝土初始抗压强度提高，并实现28天后抗压强度进一步提高约8-10MPa，大大提高了混凝土的各项性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种混凝土复合掺合料用活化剂，其特征在于，由以下质量份数的原料制得：氢氧化钠2-10份、偏硅酸钠1-8份、硫酸钙10-30份、酰胺类混合物0.1-2份、纤维素醚0.1-0.3份、丙烯酸0.5-1份、环烃混合物1-2份、高分子分散剂0.1-1份和水15-30份；
所述酰胺类混合物由N-乙基乙酰胺、甲酰胺和2,4-二羟基苯甲酰胺组成，其质量份数比为：0.5-1:0.1-0.5：0.7-1；
所述纤维素醚由羟乙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、乙基纤维素和羧甲基纤维素四种成分组成，其中，各成分的质量份数为：羟乙基纤维素1-2份、羧甲基羟乙基纤维素0.5-1份、乙基纤维素0.1-0.5份和羧甲基纤维素1-2份；
环烃混合物由环己烯和环己烷组成，其质量份数比为：1-2:0.5-1；
所述高分子分散剂由脂肪醇聚氧乙烯醚和聚丙烯酸铵组成，其质量份数比为：1-2:0.5-1。
2.根据权利要求1所述的混凝土复合掺合料用活化剂，其特征在于，由以下质量份数的原料制得：氢氧化钠5份、偏硅酸钠7份、硫酸钙20份、酰胺类混合物0.5份、纤维素醚0.2份、丙烯酸0.7份、环烃混合物1份、高分子分散剂0.4份和水20份。
3.根据权利要求1或2所述的混凝土复合掺合料用活化剂，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
第一步、将除水、氢氧化钠、偏硅酸钠和硫酸钙以外的各种原料按照各质量份数比分别加入反应釜中，设定压力为4MPa、温度为50℃下进行反应，同时开启搅拌装置，进行搅拌，持续2小时，制得混合物；
第二步、将氢氧化钠、偏硅酸钠和硫酸钙按照质量份数比加入水中，并加入第一步得到的混合物，进行混合和搅拌，持续30分钟，得到活化剂。
4.一种根据权利要求1至3任一项所述的混凝土复合掺合料用活化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步、将除水、氢氧化钠、偏硅酸钠和硫酸钙以外的各种原料按照各质量份数比分别加入反应釜中，设定压力为4MPa、温度为50℃下进行反应，同时开启搅拌装置，进行搅拌，持续2小时，制得混合物；
第二步、将氢氧化钠、偏硅酸钠和硫酸钙按照质量份数比加入水中，并加入第一步得到的混合物，进行混合和搅拌，持续30分钟，得到活化剂。
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