CN1075471A - 混凝土组合物 - Google Patents

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Abstract

一种混凝土组合物，该组合物具有优异的流动性 和填充性，并且由该组合物可以在不采用振动密实的 条件下制成具有高质量和耐久性以及极好的抗冻融 性的混凝土结构。该混凝土组合物含有水泥、水、骨 料、至少一种选自减水剂、引气剂、引气减水剂和超塑 化剂的外加剂，以及至少一种粘度改进剂，该粘度改 进剂包括低泡纤维素类粘度改进剂，该改进剂在特定 量具有特定粘度和低粘度丙烯酸粘度改进剂，该改进 剂在特定量具有特定粘度。

Description

本发明涉及一种混凝土组合物，更详细地说涉及一种具有高流动性和填充性的混凝土组合物，并且由该组合物可以在不采用振动密实的条件下制成具有高质量和耐久性以及极好的抗冻融性的混凝土结构。
通常情况下，混凝土组合物是通过将水泥和水，以及（如果需要）引气剂、减水剂等加入骨料如砾石或砂子并通过搅拌混合该混合物制备的。在使用具有这种组份的混凝土组合物制造混凝土结构、特别是复杂的结构时，为了进行充分的灌筑和使混凝土组合物密实必然使用振捣器或捣棒以便让混凝土组合物充满结构的所有角落。然而，在目前，由于非常缺乏有经验的工人、消除或减少体力劳动等因素的影响，使我们难以完成充分的灌筑和混凝土组合物的密实。
有一种混凝土组合物的应用正在不断增加，该组合物具有改进的流动性并且是通过在混凝土组合物中增加单位水量或加入超塑化剂或减水剂制备的，以便改进施工取消浇注和密实步骤。但是，在如上所述的改进混凝土组合物流动性的情况下，容易发生材料分离（骨料和水泥浆分离和/或骨料下沉），使该混凝土组合物制成的结构的质量如均匀性受到影响。在该混凝土组合物中也容易发生泌水，并且泌出的水集中在骨料、钢筋等的下部区域。水借助泌水通路从外部出入并使钢筋生锈，从而降低该混凝土结构的耐久性。
因此，人们非常希望研制一种混凝土组合物，由该组合物可以制成高质量和耐久性好的混凝土结构而不受工人技术水平和/或所采用的工艺的影响，现在，已经有人使用含有水溶性聚合物的粘度改进剂研制成了多种具有良好配合的流动性和抗材料分离性的混凝土组合物，该组合物的灌筑在不采用振动密实的条件下完成。
这种混凝土组合物的一个实例是本发明的发明人研制的一种混凝土组合物（日本公开公报平3-45544（45544/1991）。该混凝土组合物含有一种纤维素或丙烯酸类的粘度改进剂和超塑化剂，并且具有45-80cm坍落度，因此具有较高的流动性和抗材料分离性，可以在不进行振动密实条件下充分地实现密实灌筑。由于该粘度改进剂可以增加混凝土组合物中的空气含量、降低混凝土结构的强度（这是由于上述类型的粘度改进剂的发泡特性所引起的），所以该混凝土组合物还含有一种消泡剂，以破坏由粘度改进剂形成的较大气泡，同时还含有一种能形成较小气泡的引气剂。总的来说，结果是3-6%体积的空气以尽可能小的气泡的形式被引入混凝土组合物，由于这些空气的存在硬化混凝土的抗冻融性得到改善。
现在，我们已经研究发现，含有消泡剂上述混凝土组合物存在以下缺点：
如表1所见，由本发明的发明人所进行的上述混凝土组合物实验的结果表明，消泡剂的作用持续一段时间以致刚刚制备好的混凝土组合物中的空气含量与硬化后的该混凝土组合物中的空气含量完全不同。因此，很难将硬化混凝土中所含的空气含量精确地调至能满足抗冻融性的特选空气含量范围，即3-6%（体积）。
                            表1
        常规混凝土中的空气含量与抗冻融性能之间的关系
Figure 921088345_IMG1
＊1）所含的粘度改进剂：甲基纤维素
（以水为基准，0.3重量%）
所含的消泡剂：极性有机组合物
（以水为基准0.03～0.05重量%）
可以从表2看出，该表2表示本发明者进行的另一实验结果，消泡剂甚至破坏由引气剂生成的小气泡，并在改进混凝土结构的抗冻融性方面具有坏影响。
Figure 921088345_IMG2
从表2可以发现，由上述具有高流动性的、含有粘度改进剂和消泡剂的混凝土组合物制造的混凝土结构，与那些常规的，即不含粘度改进剂也不含消泡剂的混凝土组合物制造的混凝土结构相比（即使这些结构具有类似的空气含量），该发明具有较小的气泡比表面积和较大的气泡间隔系数，这是因为消泡剂甚至破坏由引气剂生成的小气泡。
作为对上述情况进行研究的结果，本发明者发现通过使用特定量的具有特定性能的纤维素类的粘度改进剂和/或具有特定性能的丙烯酸类粘度改进剂，就能够避免上述缺点。
本发明的一个目的是基本上排除现有技术中存在的这些缺陷或缺点，并提供一种具有较好的流动性和抗材料分离性的混凝土组合物，并由此能够制造具有优异的抗冻融性的混凝土结构。
本发明的另一个目的在于，按照本发明通过提供一种混凝土组合物，该组合物含有水泥，水，骨料，至少一种选自减水剂，引气剂，引气减水剂和超塑化剂的外加剂，以及至少一种粘度改进剂，该粘度改进剂包括具有低泡特性的纤维素类粘度改进剂，该粘度改进剂在1%水溶液中所显示的粘度为100～10，000厘泊，作为一种纤维素类粘度改进剂和低粘度的丙烯酸类粘度改进剂，该粘度改性剂在4%盐水溶液中浓度为0.5%时所显示的粘度为5-100厘泊，作为一种丙烯酸类粘度改进剂，粘度改进剂的总量为0.02-0.5%（重量）（以水泥为基）并具有好的流动性和抗材料分离性。
根据本发明，由于使用了特定量的特定粘度改进剂，能够预防混凝土组合物中引入过量空气，并且不损害需要的流动性和抗材料分离性，因此，可以不使用任何消泡剂。
在附图中：
图1为一种用于测量流动性的L-型装置，表示填充样品之后的状态;
图2为一种用于测量流动性的L-型装置，表示拉出隔板之后的状态;
图3为一种用于测量填充特性的箱式装置，表示填充样品之后的状态;
图4为一种用于测量填充特性的箱式装置，表示填充样品之后的状态;
本发明的要点在于，容易并可靠地使硬化后的混凝土组合物中含有3-6%（体积）的空气（以硬化的混凝土组合物为基），该空气含量是改善混凝土结构的抗冻融性所需要的，制造该结构的混凝土组合物含有粘度改进剂和至少一种减水剂，引气减水剂，超塑化剂和引气剂，不含任何消泡剂，但含有特定量的具有低泡特性，显示特定粘度的纤维素类粘度改进剂和/或具有在特定量时显示特定粘度的、低粘度丙烯酸类粘度改进剂（如上所述），以保证足够好的流动性和抗材料分离性。
在水溶液中和比例为1%时具有低泡沫性能的纤维素类粘度改进剂的粘度（简化为纤维素类粘度改进剂的粘度），以及在4%盐水溶液中的比例为0.5%时具有低粘度的丙烯酸类粘度改进剂（简化为丙烯酸类粘度改进剂粘度）的粘度，是用布鲁克氏（Brookfield）粘度计测定。
纤维素类粘度改进剂的粘度为100至10，000厘泊（cp），较好的是500至6，000厘泊，而特别好的是700～5，000厘泊。如果粘度小于100厘泊，不能达到抑制骨料沉降所需要的粘度，如果粘度大于10000，该粘度改进剂具有太高的发泡性能因此需要控制空气含量的消泡剂。因此，在本发明中粘度被定义在100至10000厘泊范围。
用于本发明的纤维素类粘度改进剂含有羟乙基纤维素，羟乙基甲基纤维素和/或羟乙基乙基纤维素，而较好的是具有较低的泡沫性能的羟乙基纤维素。
具有低泡沫性能的羟乙基纤维素，其在水溶液中的比例为1%时所显示的粘度为100至10000厘泊，较好的是在水溶液中的比例为0.2%时所显示的表面张力为58至68达因/厘米。由于表面张力越大则泡沫特性越低，所以最好是使用具有大表面张力的羟乙基纤维素。具有低泡沫特性的羟乙基纤维素，在水溶液中的比例为1%时其粘度为100至10000厘泊，最好具有1.5-4.0羟乙基摩尔取代（MS），其意思是，取代每单位葡萄糖的环氧乙烷的摩尔数，因为羟乙基取代摩尔数小于1.5的羟乙基纤维素为劣溶性，而大于4.0的难以找到。
丙烯酸类粘度改进剂的粘度为5至100厘泊，比较好的是20至50厘泊。如果粘度小于5厘泊时，不能达到抑制骨料沉降所需要的粘度，如果粘度大于100厘泊时，该粘度改进剂具有太高的泡沫特性，因此，在本发明中粘度范围被规定在5至100厘泊。
用于本发明的丙烯酸类粘度改进剂含有聚丙烯酰胺，聚甲基丙烯酰胺或者是丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺与丙烯酸、乙烯基磺酸、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸或2-丙烯酰氨基丙磺酸的共聚物，优选含有一种丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺与磺烷基丙烯酰胺的共聚物，该共聚物含有2摩尔%或更多的磺烷基丙烯酰胺单体（以丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺单体为基），因为该共聚物易于分散，所以可以进一步降低每单位体积混凝土中的水含量。
这些粘度改进剂中的每一种都可以被单独使用、或者以两种或两种以上的混合物的形式使用。
纤维素类和丙烯酸类粘度改进剂可以一起使用。在这种情况下，纤维素类与丙烯酸类的比例优选在1∶1至5∶1之间。
这些粘度改进剂用于确保混凝土组合物的足够的流动性和抗材料分离性，以及以细小形式将空气引入组合物。如果粘度改进剂的加入量小于0.02%（重量）（以水泥为基），获得的粘度不够，因此不能获得足够的抗骨料分离性。如果加入量超过0.5%（重量），过量的空气被引入或者粘度太高以至于不能获得足够的流动性并使和易性降低。因此，在本发明中粘度改进剂的加入量被确定在0.02至0.5%（重量）。以水为基，粘度改进剂的加入量为0.1至1.0%（重量），优选0.15至0.5%（重量）。例如，在水泥量为300kg/m3、水量为180kg/m3的情况下，粘度改进剂的加入量为0.02至0.5%（重量）（以水泥为基），相当于以水为基，粘度改进剂的加入量为0.033至0.833%（重量）。粘度改进剂的加入量取决于水泥和水的量。在水泥量多或水量少的情况下，粘度改进剂的加入量为上述范围内的较低值。
减水剂可以用于减少用水量，并改进和易性，它含有多元醇配合物，木素磺酸化合物和/或羟基羧酸盐。混凝土组合物中所含的减水剂量通常为0.1至2.5%（重量），优选0.2至0.5%（重量），均以水泥为基准。
一种引气减水剂，可用于以细小气泡形式引入空气，并减少用水量。它含有木素磺酸化合物，多元醇配合物和/或羟基羧酸盐。在混凝土组合物中所含的引气减水剂，通常为0.1至1.5%（重量）（以水泥为基），优选0.2至0.5%（重量）。
可以使用的超塑化剂含有三嗪类高缩聚化合物、密胺磺酸盐/甲醛缩合物系或聚羧酸盐系的衍生物，木素磺酸盐系的改性化合物、芳族氨基磺酸系的聚合物和/或萘磺酸盐/甲醛缩合物系的化合物，优选含有三嗪类高缩聚化合物。在混凝土组合物中所含有的超塑化剂量通常为以水泥为基1至5%（重量），优选1.5至3%（重量）。
在减水剂、引气减水剂和超塑化剂中，超塑化剂为特别优选使用的。
引气剂具有使引入的空气变细的功能，并含有在常规混凝土中使用的天然树脂酸类和/或表面活性剂类，例如烷基烯丙基磺酸化合物类的阴离子表面活性剂，天然树脂酸盐和/硫酸盐类非离子型阴离子表面活性剂。通式Ⅰ的一种脂肪酸皂类、阴离子表面活性剂
RCOONaⅠ，
或通式Ⅱ的树脂酸皂类表面活性剂
Figure 921088345_IMG3
如Vinsol （由YAMASO CHEMICAL Co.，Ltd生产），是特别优选的，因为它们具有极好的稳泡性，从而使刚制好的和硬化后的之间的空气含量的差别很小，而且在引入较少空气的条件下获得了足够好的抗冻融性。由引气剂引入的空气量随所使用的骨料和粘度改进剂的种类和/或数量、温度、混合方法的不同而变化，因此，有必要通过试验混合控制引气剂的用量，以满足这些条件。适合的引气剂的用量，以水泥为基，通常为0.002至0.2%（重量），优选0.003至0.15%（重量）和/或每m3混凝土组合物中5至800克，优选10至500克。
在本发明中，减水剂、引气减水剂、超塑化剂和引气剂中的至少一种被使用。优选的是除了引气剂外，使用减水剂、引气减水剂和超塑化剂中的至少一种。
用于本发明的水泥包括普通波特兰水泥、矿渣水泥、硅石水泥和/或粉煤灰水泥。另外还含有无机粉末如高炉矿渣或粉煤灰，和/或其它能发生火山灰反应的材料如石粉或硅灰。
一般来说，水泥的用量为250至450kg/每m3混凝土组合物，优选270至420kg/每m3混凝土组合物，特别优选300至400kg/每m3混凝土组合物。
用于本发明的水包含淡水（plain  water）如自来水、河水或湖水，也可以包含海水。
本发明的混凝土组合物还可以包含一种或多种选自高炉矿渣粉末、膨胀剂、粉煤灰、硅粉和天然材料粉末的物质。
为了不进行振动密实就可以制得高质量和耐久性的混凝土结构，混凝土组合物的坍落流动值需要在45至80cm之间。如果坍落流动值低于45cm，混凝土组合物的流动性太差，致使在施工中易于产生孔隙，因此不得不进行振动密实。如果坍落流动值大于80cm，流动性较高，但容易发生材料分离。上述范围内的坍落流动值是通过控制减水剂、引气减水剂、超塑化剂和引气剂中的至少一种的用量，以及在相应的上述范围内的粘度改进剂加入量而得到的。
从混凝土结构的强度和抗冻融性考虑，人们希望被引入的气泡的尺寸尽可能小。如果将粘度改进剂加入混凝土组合物，一般来说容易引入较大的气泡。在本发明的混凝土组合物中，使用了上述特定粘度改进剂以及引气剂（如果需要），所以大气泡不会被引入。此外，由于没有使用消泡剂，因此在养护过程中被引入的小气泡不会被破坏。因此，很容易将空气以特定量的小气泡形式引入混凝土组合物。
为了使硬化的混凝土组合物获得足够的抗冻融性，必须引入基于硬化混凝土组合物体积的3至6%（体积）的空气，因为如果空气含量低于3%（体积），则不能获得足够的抗冻融性，而如果空气含量超过6%（体积），则强度明显下降。通过加入基于水泥重量的0.02至0.5%（重量）的特定粘度改进剂可以获得该空气含量。引入的空气量随粘度改进剂的加入方法而变化。具体地说，当粘度改进剂以浆料形式加入含有水泥、骨料、水、减水剂、引气减水剂、超塑化剂和/或引气剂的混合物时，其空气含量小于粘度改进剂以粉末形式加入的情况。
按照本发明的混凝土组合物的代表性组合物为：
水泥 250至450kg/m3
骨料 1600至1900kg/m3
水 160至195kg/m3
纤维素类和/或 0.05至2.1kg/m3
丙烯酸类粘度改进剂
超塑化剂 5至20l/m3
引气剂 5至800g/m3
组合物的优选范围是：
水泥 300至400kg/m3
骨料 1650至1850kg/m3
水 165至190kg/m3
纤维素类和/或 0.20至1.0kg/m3
丙烯酸类粘度改进剂
超塑化剂 6至15l/m3
引气剂 10至500g/m3
本发明的混凝土组合物可以按照传统方法制备，例如通过将水泥骨料、水、引气减水剂等引入新拌混凝土厂（freshly  mixed  concrete  plant），搅拌该混合物，然后向该混合物中加入具有低泡特性的纤维素类粘度改进剂和/或具有低粘度的丙烯酸类粘度改进剂，并搅拌混合来制备。另一方案是在工地，通过将上述粘度改进剂和一种超塑化剂的浆料加入常规混凝土（usual  base  concrete）制备该混凝土组合物。
现在，结合以下实施例对本发明进行详细说明，但应理解这些实施例并非意在限制本发明。
实施例1
本实施例表明，能表现出极好的抗冻融性和强度的特定空气含量可以在不使用任何消泡剂，而使用特定量的具有低泡特性的纤维素类粘度改进剂的条件下被引入硬化的混凝土组合物。
根据表3所示的材料和表4所示的比例，并使用表5所示量的粘度改进剂、引气减水剂、超塑化剂和引气剂，制备本发明的样品1和2，并且测示其坍落度、空气含量以及其抗冻融性。测示结果示于表6。
                        表3
                    使用的材料
Figure 921088345_IMG5
＊4）FM意思是细度模数
表4 混凝土的比例
粗骨料的最大尺寸（mm)坍落度（cm)水－水泥比(W/C)(%)砂－粗骨料比（s/a)（％）水（kg/m3)水泥（kg/m3）细骨料（kg/m3）粗骨料（kg/m3） 2012±2.550.050.7174348875880
表4中示出的坍落度是用下面的试验得到。
坍落度试验：
将混凝土组合物填充在一个具有高度30cm，下端的内径为20cm上端的内径为30cm的坍落度筒中，用标准捧捣几次填至1/3体积。将该筒垂直拉起，混凝土组合物流出，按照其柔软度该混凝土组合物摊开。测量刚灌筑的混凝土组合物和沉降后的相同的混凝土之间的高度差作为坍落度（cm）。
Figure 921088345_IMG6
比较表6和表1中的那些数据可知，样品1和2中的空气含量变化（减少）小于常规混凝土组合物中的空气含量变化，因此本发明样品1和2中的硬化混凝土组合物所需的空气含量能够容易、有保障地被满足。因此，硬化混凝土组合物是否会有特定的空气含量，可以通过在混凝土制备后测量其空气含量的方式简单地测得。此外，由于本发明比较容易防止样品中过量空气含量的引入以及那些被引入的气泡的破裂，所以可以容易地将特定量的空气引入。
实施例2
本实施例表明，能表现出极好的抗冻融性和强度的特定空气含量可以在不使用任何消泡剂而使用特定量的低粘度丙烯酸类粘度改进剂的情况下被引入硬化的混凝土组合物，足够的流动性，填充性和抗材料分离性也同时获得。
根据表7所示的材料和表8所示的比例，并使用表9所示量的粘度改进剂、减水剂、超塑化剂和引气剂，制备本发明的样品3和4，并且测量坍落度，刚制备好的坍落流动值、空气含量和其抗冻融性。测示结果示于表10。
                              表7
                          使用的材料
Figure 921088345_IMG7
表8 混凝土中的比例
粗骨料的最大尺寸（mm)坍落度（cm)水－水泥比（W/C)(%)砂－粗骨料比（s/a)(%)水（kg/m3)水泥（kg/m3)细骨料（kg/m3)粗骨料（kg/m3) 2012±2.550.050.7174348875880
                  表9
Figure 921088345_IMG8
                            表10
Figure 921088345_IMG9
表10中所示的坍落流动值是由下面的试验得到的。
坍落流动试验
以上述坍落度试验相同的方法进行，5分钟后沿垂直方向和水平方向测量混凝土组合物的扩展。这些测量值的平均值相当于坍落流动值。
另外，新鲜混凝土状态的样品3和4的流动性和填充性，由下面的试验测定：
流动性试验：
测量流动性的装置，如图1所示，包括由内径（D）为100mm的管子构成的主体1，主体1由初始侧部件2，其高度（H）为600mm，第2测部件3，其高度（h）为350mm，以及长度（1）为350mm的连接部件4，它连接初始侧部件和第2侧部件，以及在初始侧部件2的底端插入的可拆卸隔板5构成。如图1所示，将待测样品（S）填充到初始侧部件内从隔板5填到初始侧部件的顶部。测定从迅速地水平抽出该隔板的时间到混凝土组合物变成图2所示的状态所需要的工作时间，就是该混凝土合物达到A点和B点的时间，a的长度为150mm，b的长度为50mm，它表示该样品的流动性。
填充性能试验：
测定填充性的装置如图3所示，包括箱式主体6，其高度（H′）为500mm，宽度（W）和深度（图3中没有表示）为250mm;隔板7，该隔板被固定在距箱式主体6的底部间隔P为60mm的位置：以及邻接于隔板7的滑板8。如图3所示，将样品（S）填充入隔板7的一侧，即滑板8的一侧，在此条件下，滑板8沿主体6的中心线与主体6的底邻接，直至主体6的上端。测定从沿垂直方向迅速拉开滑板8的时间起，直到混凝土组合物流过间隔P变成图4所示状态所需的时间，就是混凝土组合物到达点A′和点B′的时间，a′的长度为150mm，b′的长度为50mm，并测拉开滑板3分钟后隔板两侧样品的高度之差。由这些测量值评价样品的填充性能。
在上述流动性试验中，本发明的样品3和4，在抽出隔板5之后，迅速移向第二侧部，对样品3而言，到达A点所需的时间为13秒，到B点所需时间为33秒，而对样品4而言，到达A点需要的时间为9秒，到B点需要的时间为27秒。在填充性能试验中，填充样品之后，拉开滑板，样品3变成上述状态需要7秒和19秒，而样品4，需要5秒和18秒。样品3的上述差是25mm，而样品4之差为30mm。
由这些结果可以知道，本发明的样品3和样品4具有高的流动性和填充性能。
由这些样品制成的混凝土结构中没有看到骨料分离。
实施例3
本实施例表示通过同时使用本发明的纤维素类粘度改进剂和丙烯酸类粘度改进剂，不使用任何消泡剂，可以将获得足够强度和抗冻融性所需要的空气含量以小气泡的形式引入混凝土组合物，并且可以获得足够的流动性、填充性和抗材料分离性。
根据表11所示的材料和表12所示的比例，并使用表13中所示量的粘度改进剂、引气减水剂、超塑化剂和引气剂制备本发明的样品5和6，并测量其空气含量，气泡的比表面积和气泡间隔系数（Coefficient  of  the  bubble  distance）。测示结果示于表14中。
                     表11  使用的材料
Figure 921088345_IMG10
表12 混凝土中的比例
粗骨料的最大尺寸（mm)坍落度（cm)水－水泥比（W/C)(%)砂－粗骨料比（s/a)(%)水（kg/m3)水泥（kg/m3)细骨料（kg/m3)粗骨料（kg/m3) 2012±2.550.050.7174348875880
                         表13
Figure 921088345_IMG11
                            表14
Figure 921088345_IMG12
如表14所示，可以知道样品5和6的抗冻融性所需要的空气含量3～6%（体积），在制备30分钟后和硬化后可以达到，而没有增加刚制好的空气含量。比较表14和表2可知，样品5和6与常规的高流动性混凝土组合物相比，均具有较大的气泡比表面和较小的气泡间隔，因此具有许多精细气泡。
对样品5和6进行了测试抗冻融性的冻融试验。该冻融试验是以JISA6204（混凝土化学外加剂），附录，“2.混凝土的冻融方法”进行的。冻融循环300次时，相对动弹性模量为89至91%。由该结果知道，这些样品具有足够的抗冻融性。对刚刚制好的样品5和6的流动性和填充性能试验，是用图1和图3所示的装置进行的。从这些结果知道样品5和6具有高的流动性和填充性能。由含这些样品制得的混凝土结构没有骨料分离。
实施例4
在本实施例中，使用不同类型的羟乙基纤维素作为纤维素类粘度改进剂，以研究它们在混凝土组合物和混凝土结构中的作用。
根据表15所示材料和表16所示的比例，使用表17给定量的羟乙基纤维素（只有对比样品5使用了羟丙基甲基纤维素）以及表17所示量的水、超塑化剂、减水剂和引气剂，制备本发明样品7至11和对比样品1-5。将水泥和羟乙基纤维素加入骨料中搅拌1分钟，然而将水、超塑化剂和引气剂加入该混合物中搅拌3分钟，采用50升盘式混凝土搅拌机搅拌。测定这些样品的空气含量、坍落流动值（或坍落度），填充性、抗冻融性和抗压强度。测示结果示于表18中。
对比样品1使用骨料、水泥、水和引气剂制备，对比样品2使用具有低粘度的羟乙基纤维素，对比样品3使用低摩尔取代的羟乙基纤维素，对比样品4使用微量的羟乙基纤维素，而对比样品5使用羟丙基甲基纤维素作为低表面表力粘度改进剂。
                     表15  使用的材料
Figure 921088345_IMG13
                        表15（续）
Figure 921088345_IMG14
表16 混凝土中的比例
粗骨料的最大尺寸（mm)砂－粗骨料之比（s/a)(%)水泥（kg/m3)细骨料（kg/m3)粗骨料（kg/m3) 2050.0348873886
Figure 921088345_IMG15
Figure 921088345_IMG16
Figure 921088345_IMG17
Figure 921088345_IMG18
表18中所示的填充性能结果是由下面的试验得到。
填充性能试验：
将30升的混凝土组合物填充在一个设备中，该设备包括尺寸为318mm×318mm×400mm的混凝土罐式容器和安装在该罐底部，并其网眼为50mm的D-16增强钢筋网，然后测定5分钟内的卸料量。填充性能由测定穿过增强钢筋的混凝土组合物的百分数，用公式计算：
穿过钢筋的混凝土组合物的百分数（%）＝（穿过钢筋网的量/填充量）×100。
由表18可以看出，与对比样品1比较，本发明样品7至11具有高的流动性，和极好的填充性能和抗冻融性。
对比样品2.其中的羟乙基纤维素是粘度低的，具有差的填充性能。
对比样品3，其中使用3具有低摩尔取代的羟乙基纤维素，是微溶的，不适于本发明。
对比样品4，其中加入的羟乙基纤维素的量很低，具有差的填充性能。
对比样品5，其中使用的羟丙基甲基纤维素作为具有低表面张力的不溶性聚合物，含有大的气泡，因此具有过剩的空气含量，因而该样品具有低强度。
本发明的样品10，其中使用水泥和粉煤灰二种，具有较少量水，以及具有极好的强度和耐久性，等等。
实施例5
本实施例中研究了Vinsol
Figure 921088345_IMG19
（是一种树脂酸皂类的引气剂）对混凝土组合物和混凝土结构的影响。
根据表19中的材料和表20的比例，并使用表21中给出量的羟乙基纤维素类，表21中所示量的水，超塑化剂以及气剂，制备本发明的样品12至16的对比样品6。将水泥和羟乙基纤维素加入骨料中，并将该混合物混合1分钟，然后将水、超塑化剂和引气剂加入到该混合物并混合3分钟。采用50升盘式搅拌机进行混合。测定这些样品的坍落流动值（或坍落度），空气含量，填充性能，抗冻融性和抗压强度，其结果示于表22中。
                表19  使用的材料
＊7）FM意思是细度模数
表20 混凝土中的比例
粗骨料的最大尺寸（mm)砂－粗骨粒比（s/a)(%)水泥（kg/m3)细骨料（kg/m3)粗骨料（kg/m3) 2050.0348873886
Figure 921088345_IMG21
Figure 921088345_IMG22
Figure 921088345_IMG24
表21中的填充性能的结果，是以实施例4中使用的方法相同的方法得到的。
本领域的技术人员还应该知道，上面叙述的是揭示的组合物的优选的实施方案，在不脱离本发明的精神和范围的条件下可以完成多种变化和改进。

Claims (39)

1、一种混凝土组合物，包括水泥，水，骨料；至少一种选自减水剂，引气剂，引气减水剂和超塑化剂中的外加剂；至少一种粘度改进剂，该粘度改进剂包括具有低泡沫特性的纤维素类粘度改进剂，其在1%水溶液中显示的粘度为100至10000厘泊和具有低粘度的丙烯酸类粘度改进剂，其在4%盐水溶液中浓度为0.5%时显示的粘度为5至100厘泊；粘度改进剂的总量为以水泥为基，0.02至0.5重量%，并且该混凝土组合物具有极好的流动性和抗材料分离性。
2、按照权利要求1的混凝土组合物，该混凝土组合物具有45至80cm的坍落流动值。
3、按照权利要求2的混凝土组合物，其中的纤维素类粘度改进剂在1%水溶液中显示的粘度为500至6000厘泊。
4、按照权利要求2的混凝土组合物，其中丙烯酸类粘度改进剂在4%盐水溶液中的浓度为0.5%时显示的粘度为20至50厘泊。
5、按照权利要求2的混凝土组合物，其中丙烯酸类粘度改进剂为一种丙烯酰胺或者甲基丙烯酰胺与磺烷基丙烯酰胺的共聚物，该共聚物含有2摩尔%或更多的磺烷基丙烯酰胺单体（以丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺为基）。
6、按照权利要求2的混凝土组合物，其中的纤维素类粘度改进剂是羟乙基纤维素。
7、按照权利要求6的混凝土组合物，其中的羟乙基纤维素在0.2%水溶液中显示的表面张力为58至68达因/厘米。
8、按照权利要求6的混凝土组合物，其中的羟乙基纤维素具有1.5至4.0摩尔的羟乙基取代。
9、按照权利要求7的混凝土组合物，其中的羟乙基纤维素具有1.5至4.0摩尔的羟乙基取代。
10、按照权利要求9的混凝土组合物，其中进一步可以含有至少一种选自高炉矿渣粉末，膨胀剂，粉煤灰，硅粉及天然材料粉末中的材料。
11、按照权利要求9的混凝土组合物，其中引气剂是脂肪酸皂类或树脂酸皂类。
12、按照权利要求11的混凝土组合物，其中进一步含有至少一种选自高炉矿渣粉末，膨胀剂，粉煤灰，硅粉和天然材料粉末的材料。
13、按照权利要求2的混凝土组合物，其中引气剂是脂肪酸皂类或者树脂酸皂类。
14、一种混凝土组合物包括水泥、水、骨料、至少一种选自减水剂、引气剂、引气减水剂和超塑化剂的外加剂，至少一种粘度改进剂，该粘度改进剂包括具有低泡沫特性的纤维素类粘度改进剂，其在1%水溶液中所显示的粘度为100至10000厘泊，和具有低粘度的丙烯酸类粘度改进剂，其在4%盐水溶液中浓度为0.5%时所显示的粘度为5至100厘泊，粘度改进剂的总量，以水为基为0.1至1.0重量%，并且具有极好的流动性和抗材料分离性。
15、按照权利要求14的混凝土组合物，其中混凝土组合物具有45至80cm坍落流动值。
16、按照权利要求15的混凝土组合物，其中纤维素类粘度改进剂在1%水溶液中所显示的粘度为500至6000厘泊。
17、按照权利要求15的混凝土组合物，其中丙烯酸类粘度改进剂在4%盐水溶液中浓度为0.5%时所显示的粘度为20至50厘泊。
18、按照权利要求15的混凝土组合物，其中丙烯酸类粘度改进剂是一种丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺和磺烷基丙烯酰胺的共聚合物，该共聚物以丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺单体为基，含有2摩尔%或者更多的磺烷基丙烯酰胺单体。
19、按照权利要求15的混凝土组合物，其中纤维素类粘度改进剂是羟乙基纤维素。
20、按照权利要求19的混凝土组合物，其中羟乙基纤维素在水溶液中的比例为0.2%时所显示的表面张力为58至68达因/厘米。
21、按照权利要求19的混凝土组合物，其中羟乙基纤维素具有1.5至4.0摩尔的羟乙基取代。
22、按照权利要求20的混凝土组合物，其中羟乙基纤维素具有1.5至4.0摩尔的羟乙基取代。
23、按照权利要求22的混凝土组合物，进一步含有至少一种选自高炉矿渣粉末，膨胀剂，粉煤灰，硅粉和天然材料粉中的材料。
24、按照权利要求22的混凝土组合物，其中引气剂是脂肪酸皂类或树脂酸皂类。
25、按照权利要求24的混凝土组合物，其中进一步含有至少一种选自高炉矿渣粉，膨胀剂，粉煤灰，硅粉和天然材料粉末中的材料。
26、按照权利要求15的混凝土组合物，其中引气剂是脂肪酸皂类或树脂酸皂类。
27、一种混凝土组合物包括250至450kg/m3水泥，1600至1900kg/m3的骨料，160至195kg/m3，0.05至2.1kg/m3粘度改进剂，该粘度改进剂为至少一种以下粘度改进剂即具有低泡性能，其在水溶液中的比例为1%时所显示的粘度为100至10000厘泊的纤维素类粘度改进剂和具有低粘度的，其在4%盐水中的比例为0.5%时所显示的粘度为5至100厘泊的丙烯酸类粘度改进剂，5至20升/m3至少一种选自减水剂，引气减水剂和超塑化剂的物质，以及每m3的混凝土组合物含有5至800克引气剂。
28、按照权利要求27的混凝土组合物，其混凝土组合物所具有的坍落流动值为45至80cm。
29、按照权利要求28的混凝土组合物，其中的纤维素类粘度改进剂在水溶液中的比例为1%时所显示的粘度为500至6000厘泊。
30、按照权利要求28的混凝土组合物，其中丙烯酸粘度改进剂在4%盐水溶液中的比例为0.5%时所显示的粘度为20至50厘泊。
31、按照权利要求28的混凝土组合物，其中的丙烯酸粘度改进剂是丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺与磺烷基丙烯酰胺的共聚物，该共聚物以丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺单体为基含有2摩尔%或更高的磺烷基丙烯酰胺单体。
32、按照权利要求28的混凝土组合物，其中的纤维素类粘度改进剂是羟乙基纤维素。
33、按照权利要求32的混凝土组合物，其中的羟乙基纤维素在水溶液中比例为0.2%时显示的表面张力为58至68达因/厘米。
34、按照权利要求32的混凝土组合物，其中羟乙基纤维素具有1.5至4.0摩尔的羟乙基取代。
35、按照权利要求33的混凝土组合物，其中的羟乙基纤维素具有1.5至4.0摩尔的羟乙基取代。
36、按照权利要求35的混凝土组合物，其中进一步含有至少一种高炉矿渣粉末，膨胀剂，粉煤灰，硅粉和天然材料粉末中的材料。
37、按照权利要求35的混凝土组合物，其中引气剂是脂肪酸皂类或树脂酸皂类。
38、按照权利要求37的混凝土组合物，其中进一步，含有至少一种选自高炉矿渣粉末，膨胀剂，粉煤灰，硅粉及天然材料粉末中的材料。
39、按照权利要求28的混凝土组合物，其中引气剂是脂肪酸皂类或树脂酸皂类。
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