CN107162465B - 一种用于多孔种植混凝土的除碱剂制备和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种用于多孔种植混凝土的除碱剂制备和使用方法，该除碱剂以缓释碳酸氢盐、硬脂酸盐、亚硫酸盐复合超细超纯SiO2以及粉体聚羧酸分散剂或木质磺酸素分散剂，首先在分散剂和硬脂酸盐的作用下，能够使得水泥浆体水化的更为充分，水化生成物更加成熟。水化生成的氢氧化钙能够与缓释盐所释放的CO2发生初步反应，同时亚硫酸盐的引入能够使得水泥水化产物中的SO4 2‑含量超量，从而将单硫型水化产物转化为高硫型水化产物，C‑S‑H能与SiO2进行反应，生成碱度低于正常碱度的水化硅酸钙，使得水泥水化产物的碱度进一步降低，从而使得水化生成物的碱含量降低，多孔种植混凝土的碱度得以降低，使得多孔混凝土内部结构的酸碱度适中，有利于植物的生长。

Description

一种用于多孔种植混凝土的除碱剂制备和使用方法
技术领域
本发明属于护坡工程绿化用材领域，特备涉及到一种多孔生态种植混凝土用除碱剂的制备及使用方法。
背景技术
目前的多孔种植生态混凝土的主体结构多采用水泥与石子制备而成的无砂混凝土骨架，厚度、强度、孔隙率均可依据要求进行设计。骨架采用水泥基材料制备，水泥遇水水化后生成大量的氢氧化钙和高碱水化硅酸钙，使得多孔混凝土孔隙内部水溶液的PH值高达13左右。在高碱环境下，会严重影响多孔生态种植混凝土的植物生长，严重情况下会造成植物的根系腐烂，死亡，影响了多孔种植生态混凝土的推广和应用。能否有一种除碱剂，通过添加除碱剂使得水泥水化生成的碱得以降低或消除，是一项很重要的工作。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是发明一种可与水泥水化生成物发生二次反应，通过二次反应降低或消除水泥水化生成碱(主要包括氢氧化钙、高碱水化硅酸钙、钙矾石)，从而降低水化产物的碱度，通过碱度的降低改善多孔种植混凝土的孔隙水环境，使其能够达到植物生长对于PH值的要求，使得多孔生态种植混凝土更有利于植物生长。
本发明的技术方案是：一种多孔种植混凝土用除碱剂，该除碱剂各个组分的质量百分比为：缓释盐碳酸氢盐：3-5％，硬脂酸盐：5-8％，亚硫酸盐：3-5％，分散剂：10-25％，超细SiO2占比50-60％。
进一步，所述缓释盐碳酸氢盐包括NaHCO3、Ca(HCO3)2；所述硬脂酸盐包括C17H35COONa、(C17H35COO)2Ca，所述亚硫酸盐包括FeSO4、Cu2SO4，所述分散剂为粉体聚羧酸分散剂或粉体木质磺酸素。
本发明的另一目的是提供上述除碱剂的方法，具体包括以下步骤：
步骤1.配料：按照设计成分分别称取各个原料，备用：
步骤2.混合：将步骤1称取得到的原料置于复合后采用磨机进行粉磨，通过粉磨时间和细度控制筛余45μm小于5％，比表面积大于10000cm2/g，即得到多孔种植混凝土用除碱剂。
进一步，所述步骤2中，粉磨时间为30-35分钟，转速为200-300转/分钟。
一种多孔种植混凝土用除碱剂的使用方法，按照混凝土成分进行配比，进行搅拌，然后按照混凝土中水泥比例的3-5％加入除碱剂，搅拌完成后连同所制备得到的具有15～30％孔隙率的多孔混凝土一体化铺装至需要护砌的工程结构物表面，待硬化后混凝土浆体呈现金属光泽，氢氧化钙得到降低或消除，在其表面铺设种植基材，可实现植物种植，植物的根系能够在其中穿透生长，进而实现坡岸景观化以及生态化，Ph值在8-9之间。
本发明的原理是：
首先采用硬脂酸盐和聚羧酸盐分散剂或木质磺酸素分散剂加速低水胶比条件下的水泥水化，使得水化生成物更加成熟，在水泥水化生成物基本完全的条件下，在碱性环境下，碳酸氢盐开始分解，HCO3 -释放出CO2，能与水化生成的绝大部分Ca(OH)2发生反应生成CaCO3，消除Ca(OH)2碱性的影响，SO4 2-的引入使得AFm转化为AFt，使得钙矾石的碱度也得到降低，同时高碱C-S-H与SiO2发生反应能够生成低碱的低钙硅比的C-S-H凝胶，也使得碱度进一步降低。
本发明的有益效果是：由于采用上述技术方案，本发明具有以下特点：
1.多种盐类、分散剂以及超细多孔SiO2一体粉磨，使得分子结构能够吸附于超细多孔SiO2表面，与水泥浆体的水化反应更加充分；
2.采用分散剂使得水泥浆体界面更加密实，水化速度更快，水化生成物能够尽早生成，避免了后续水化碱的持续生成；
3.缓释类碳酸盐在碱性环境中发生分解，分解产生的CO2能够与生成的Ca(OH)2反应，生成CaCO3,从而使得多孔种植混凝土浆体碱性得以中和；
4.引入硫酸盐，硫酸盐的超量使得单硫型水化硫铝酸钙(AFm)转化为高硫型水化硫酸酸钙(AFt)，使得钙矾石的碱性也得以降低；
5.高碱的C-S-H进一步与SiO2发生反应，生成了致密的低钙硅比的三型低碱C-S-H，碱性进一步降低。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
本发明一种多孔种植混凝土用除碱剂，该除碱剂各个组分的质量百分比为：缓释盐碳酸氢盐：3-5％，硬脂酸盐：5-8％，亚硫酸盐：3-5％，分散剂：10-25％，超细SiO2占比50-60％。
进一步，所述缓释盐碳酸氢盐包括NaHCO3、Ca(HCO3)2；所述硬脂酸盐包括C17H35COONa、(C17H35COO)2Ca，所述亚硫酸盐包括FeSO4、Cu2SO4，所述分散剂为粉体聚羧酸分散剂或粉体木质磺酸素。
上述除碱剂的方法，具体包括以下步骤：
步骤1.配料：按照设计成分分别称取各个原料，备用：
步骤2.混合：将步骤1称取得到的原料置于复合后采用磨机进行粉磨，通过粉磨时间和细度控制筛余45μm小于5％，比表面积大于10000cm2/g，即得到多孔种植混凝土用除碱剂。
进一步，所述步骤2中，粉磨时间为30-35分钟，转速为200-300转/分钟。
一种多孔种植混凝土用除碱剂的使用方法，按照混凝土成分进行配比，进行搅拌，然后按照混凝土中水泥比例的3-5％加入除碱剂，搅拌完成后连同所制备得到的具有15～30％孔隙率的多孔混凝土一体化铺装至需要护砌的工程结构物表面，待硬化后混凝土浆体呈现金属光泽，氢氧化钙得到降低或消除，在其表面铺设种植基材，可实现植物种植，植物的根系能够在其中穿透生长，进而实现坡岸景观化以及生态化，Ph值在8-9之间。
本发明的原理是：
首先采用硬脂酸盐和聚羧酸盐分散剂或木质磺酸素分散剂加速低水胶比条件下的水泥水化，使得水化生成物更加成熟，在水泥水化生成物基本完全的条件下，在碱性环境下，碳酸氢盐开始分解，HCO3 -释放出CO2，能与水化生成的绝大部分Ca(OH)2发生反应生成CaCO3，消除Ca(OH)2碱性的影响，SO4 2-的引入使得AFm转化为AFt，使得钙矾石的碱度也得到降低，同时高碱C-S-H与SiO2发生反应能够生成低碱的低钙硅比的C-S-H凝胶，也使得碱度进一步降低。
实施例1：
首先，按照质量百分比将5％缓释类盐碳酸氢钠，5％硬脂酸钠，5％硫酸亚铁，25％木质磺酸素和60％微硅粉称量好，将其置于行星式粉磨机中，粉磨30分钟，转速为300转/分钟,采用水泥负压筛和氮吸附比表面积测定仪测定其细度和比表面积，可得45μm筛余3％，比表面积11000cm2/g除碱剂。
实施例2：
首先，按照质量百分比将3％缓释碳酸氢钙，8％硬脂酸钙，5％硫酸铜，22％聚羧酸盐分散剂和62％微硅粉称量好，将其置于行星式粉磨机中，粉磨32分钟，转速为250转/分钟,采用水泥负压筛和氮吸附比表面积测定仪测定其细度和比表面积，可得45μm筛余2％，比表面积11400cm2/g除碱剂。
实施例3：
首先，按照质量百分比将4％缓释碳酸氢钙，8％硬脂酸钙，4％硫酸铜，24％聚羧酸盐分散剂和59％微硅粉称量好，将其置于行星式粉磨机中，粉磨35分钟，转速为200转/分钟，采用水泥负压筛和氮吸附比表面积测定仪测定其细度和比表面积，可得45μm筛余3％，比表面积12000cm2/g除碱剂。
除碱剂使用方法1：
多孔混凝土配合比如下：单位：kg/m3
水泥 骨料(26～31.5mm) 常规添加剂 除碱剂
180 1450 5 3
使用除碱剂后效果如下：
除碱剂使用方法2：
多孔混凝土配合比如下：单位：kg/m3
水泥 骨料(26～31.5mm) 常规添加剂 除碱剂
250 1450 2 6
使用除碱剂后效果如下：
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种多孔种植混凝土用除碱剂，其特征在于，该除碱剂各个组分的质量百分比为：缓释盐碳酸氢盐：3-5%，硬脂酸盐：5-8%，亚硫酸盐：3-5%，分散剂：10-25%，超细SiO2占比50-65%；
其中，所述缓释盐碳酸氢盐为NaHCO3或Ca(HCO3)2；所述硬脂酸盐为C17H35COONa或（C17H35COO）2Ca，所述亚硫酸盐为FeSO4或Cu2SO4，所述分散剂为粉体聚羧酸分散剂或粉体木质磺酸素。
2.一种制备如权利要求1所述的除碱剂的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1.配料：按照设计成分分别称取各个原料，备用：
步骤2.混合：将步骤1称取得到的原料置于复合后采用磨机进行粉磨，通过粉磨时间和细度控制筛余45μm小于5%，比表面积大于10000cm2/g，即得到多孔种植混凝土用除碱剂。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2中，粉磨时间为30-35分钟，转速为200-300转/分钟。
4.一种如权利要求1所述的除碱剂的使用方法，其特征在于，按照混凝土成分进行配比，进行搅拌，然后按照混凝土中水泥比例的3-5%加入除碱剂，搅拌完成后连同所制备得到的具有15~30%孔隙率的多孔混凝土一体化铺装至需要护砌的工程结构物表面，待硬化后混凝土浆体呈现金属光泽，氢氧化钙得到降低或消除，在其表面铺设种植基材，可实现植物种植，植物的根系能够在其中穿透生长，进而实现坡岸景观化以及生态化，pH 值在7-9之间。
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Denomination of invention: Preparation and use method of an alkali removal agent for porous planting concrete

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