CN108129052A - 脂肪酸酯作为透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂的应用及透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂 - Google Patents

脂肪酸酯作为透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂的应用及透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂 Download PDF

Info

Publication number
CN108129052A
CN108129052A CN201810013874.9A CN201810013874A CN108129052A CN 108129052 A CN108129052 A CN 108129052A CN 201810013874 A CN201810013874 A CN 201810013874A CN 108129052 A CN108129052 A CN 108129052A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pervious concrete
component
corrosion additive
rainwater corrosion
aliphatic ester
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810013874.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108129052B (zh
Inventor
刘加平
姜骞
刘建忠
周华新
石亮
蔡景顺
崔巩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sobute New Materials Co Ltd
Original Assignee
Sobute New Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sobute New Materials Co Ltd filed Critical Sobute New Materials Co Ltd
Priority to CN201810013874.9A priority Critical patent/CN108129052B/zh
Publication of CN108129052A publication Critical patent/CN108129052A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108129052B publication Critical patent/CN108129052B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/08—Fats; Fatty oils; Ester type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/08—Fats; Fatty oils; Ester type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
    • C04B24/085—Higher fatty acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039—Premixtures of ingredients

Abstract

本发明提供了一种脂肪酸酯作为透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂的应用及透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂，属建筑材料技术领域。脂肪酸酯作为透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂的应用中，所述脂肪酸酯的结构式为R1COOR2，其中，R1为C7‑C19的烷基，R2为C1‑C4的烷基。所述透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂由以下重量百分比的组分混合而成，抗渗组分5％‑20％，引气组分0‑0.05％，表面活性组分0‑5％，纳米组分0‑10％，水余量，其中所述抗渗组分为上述结构式所示的脂肪酸酯。所述脂肪酸酯在混凝土的碱性孔溶液中缓慢水解，生成的脂肪酸与孔溶液中Ca2+结合，在孔壁上形成具有疏水作用的脂肪酸钙，从而可有效改善透水混凝土的抗雨水溶蚀性能。

Description

脂肪酸酯作为透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂的应用及透水混 凝土抗雨水溶蚀外加剂
技术领域
本发明涉及一种脂肪酸酯作为透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂的应用及透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂，属建筑材料技术领域。
背景技术
随着国家、地方自上而下对建设“海绵城市”、低影响开发雨水系统的大力推进，越来越多的城市和地区加入其中。作为低影响开发设施的重要组成之一，水泥透水混凝土将广泛地应用于城市道路、广场，以及小区道路、停车场建设中。透水混凝土与普通混凝土相比最重要的区别是其具有优异的渗水蓄水能力，当雨水降至地面时能够快速透过排水路面进入排水系统或存蓄在地面以下，因此透水混凝土的自身特征必然使其长期处于流水接触溶蚀甚至酸雨侵蚀的环境中。
目前对透水混凝土的抗溶蚀性能提升的报道尚不多见，对于普通混凝土抗溶蚀性能的提升往往采用掺加矿物掺合料、优化混凝土配合比等措施；然而透水混凝土因其多孔隙结构的特殊性，配合比可调整范围相对较小(水胶比一般在0.25-0.30之间)，再加之对强度发展速度的要求，矿物掺合料取代量也不宜过大。特别是，对于透水混凝土而言，因为骨料间浆体层厚度较小(一般在1mm 左右)，且长期处于流水冲刷环境，溶蚀对性能的劣化显著大于其对普通混凝土的影响，必须采取相应的性能提升措施保障透水混凝土安全服役。因此，开发适用于透水混凝土抗溶蚀的专用技术对于国内建设“海绵城市”具有重要意义。
发明内容
发明目的
本发明的一个目的是提供一种脂肪酸酯作为透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂的应用。
本发明的另一个目的是提供一种透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂。
发明概述
在本发明的第一方面，提供了一种脂肪酸酯作为透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂的应用，所述脂肪酸酯的结构式如(I)所示：
R1COOR2 (I)
其中，R1为C7-C19的烷基，R2为C1-C4的烷基。
发明人研究认为，溶蚀对于普通混凝土的破坏在于侵蚀性液体和水泥浆体之间发生的阳离子交换(水泥浆体中氢氧化钙的Ca2+被置换)，导致混凝土孔隙率增大、力学耐久性能下降，影响结构安全。
发明人经研究发现，所述脂肪酸酯在混凝土的碱性孔溶液中可以发生缓慢水解，生成的脂肪酸与孔溶液中Ca2+结合，一方面在孔壁上沉淀形成具有疏水作用的脂肪酸钙，另一方面消耗体系中的Ca2+，减少混凝土被雨水溶蚀过程中侵蚀性液体和水泥浆体之间发生的阳离子交换，从而可有效改善透水混凝土的抗雨水溶蚀性能。
在本发明的另一方面，提供了一种透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂，由以下重量百分比的组分混合而成，
其中所述抗渗组分为结构式如(I)所示的脂肪酸酯；
所述表面活性组分为脂肪醇聚氧乙烯醚；
所述纳米组分为具有火山灰活性的纳米颗粒水分散液，所述纳米颗粒水分散液的质量百分比浓度为6％-30％。
优选的，所述引气组分的质量百分比为0.01％-0.05％。具体的，所述引气组分为烷基苯磺酸盐类、松香树脂类或聚乙二醇型引气组分。所述引气组分为烷基苯磺酸盐类(如十二烷基苯磺酸钠)、松香树脂类(如松香酸钠)、或聚乙二醇型引气组分均为本领域公知公用的物质，其中所述聚乙二醇型引气组分的重均分子量具体为200-2000，优选为200-600，如400。
所述表面活性组分脂肪醇聚氧乙烯醚为本领域公知公用的物质，例如AEO-7、平平加O-10、平平加O-20。优选的，所述表面活性组分的质量百分比为1％-5％。
优选的，所述纳米组分的质量百分比为5％-10％。具体的，所述纳米组分为纳米二氧化硅水分散液。所述纳米二氧化硅水分散液为公知公用的产品，一般采用凝聚法和分散法制得，其中凝聚法通过在溶液中生成二氧化硅超微粒子、成核、生长制得二氧化硅溶胶，一般市售质量百分比浓度为30％，产品名称通常为“硅溶胶”；分散法利用机械将二氧化硅微粒在一定条件下于水中分散制得二氧化硅水分散液，一般质量百分比浓度为6％，产品名称为“纳米二氧化硅分散液”。
本发明的有益效果为：
本发明中，所述脂肪酸酯在混凝土的碱性孔溶液中缓慢水解，生成的脂肪酸与孔溶液中Ca2+结合，一方面在孔壁上形成具有疏水作用的脂肪酸钙，另一方面消耗体系中的Ca2+，减少混凝土被雨水溶蚀过程中侵蚀性液体和水泥浆体之间发生的阳离子交换，从而可有效改善透水混凝土的抗雨水溶蚀性能；具有火山灰活性的纳米颗粒与氢氧化钙二次水化，减少浆体微观缺陷，消耗溶蚀反应的主要物质——氢氧化钙，引气组分提高浆体整体含气量，细化气泡尺寸，增加介质在透水混凝土浆体中传输的曲折度。通过提高透水混凝土浆体中介质传输曲折度、形成孔壁疏水结构和降低体系中可溶性钙含量，减少在雨水冲刷或浸泡过程中透水混凝土浆体中Ca2+的溶出，极大地缓解了透水混凝土溶蚀风险，提高了透水混凝土的耐久性。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
以下实施例中所用化学试剂均为市售产品，具体如下：
十二烷基苯磺酸钠：化学纯；
松香酸钠：工业级；
脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-7：工业级；
脂肪醇聚氧乙烯醚平平加O-20：工业级；
脂肪醇聚氧乙烯醚平平加O-10：工业级；
十二酸乙酯：工业级；
二十酸甲酯：工业级；
正辛酸丁酯：工业级；
硅溶胶：质量百分比浓度为30％；
纳米二氧化硅分散液：质量百分比浓度为6％；
聚乙二醇：分子量400，工业级。
所述透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂固定为透水混凝土胶凝材料的5％。
为了评价本发明在透水混凝土中抗溶蚀性能改善的效果，制备养护28d后，分别测试掺入抗溶蚀外加剂和空白组透水混凝土的强度损失。具体操作如下：
制备：参照CJJ/T 135《透水混凝土路面技术规程》中规定的透水混凝土配合比进行混凝土拌合，胶材选用江南-小野田有限公司生产的P·II 52.5水泥，用量 400kg/m3，骨料为镇江茅迪实业有限公司生产的5-10mm玄武岩，用量1500kg/m3，用水量100kg/m3。
成型与养护：将混凝土拌合后浇筑成型100mm×100mm×100mm的立方体试件，带模养护1d后拆模，标准养护至28d。
透水混凝土抗溶蚀性能测试：采用6mol/L的化学纯NH4Cl溶液浸泡透水混凝土试块加速其溶蚀过程(每周更换一次溶液)，分别在浸泡不同时间(30天、 60天、90填)后测试立方体试件抗压强度与标养试件抗压强度，并将其比值作为评价抗溶蚀性能参数。抗压强度测试参照GB 50081《普通混凝土力学性能试验方法标准》中的相关规定测试。
实施例1
一种透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂，所述抗雨水溶蚀外加剂由以下各组分按重量百分比混合而成：
引气组分，十二烷基苯磺酸钠，0.03％，
表面活性组分，AEO-7，5％，
抗渗组分，十二酸乙酯，10％，
纳米组分，硅溶胶，8％，
水 余量。
实施例2
一种透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂，所述抗雨水溶蚀外加剂由以下各组分按重量百分比混合而成：
引气组分，松香酸钠，0.05％，
表面活性组分，平平加O-20，5％，
抗渗组分，二十酸甲酯，5％，
纳米组分，纳米二氧化硅分散液，10％，
水 余量。
实施例3
一种透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂，所述抗雨水溶蚀外加剂由以下各组分按重量百分比混合而成：
引气组分，分子量400的聚乙二醇，0.01％，
表面活性组分，平平加O-10，5％，
抗渗组分，正辛酸丁酯，20％，
纳米组分，纳米二氧化硅分散液，5％，
水 余量。
实施例4
一种透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂，所述抗雨水溶蚀外加剂由以下各组分按重量百分比混合而成：
十二酸乙酯，20％
水 余量
实施例5
一种透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂，所述抗雨水溶蚀外加剂由以下各组分按重量百分比混合而成：
十二酸乙酯，20％
硅溶胶.10％
水 余量
实施例6
一种透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂，所述抗雨水溶蚀外加剂由以下各组分按重量百分比混合而成：
表面活性组分，AEO-7，5％，
抗渗组分，十二酸乙酯，10％，
纳米组分，硅溶胶，8％，
水 余量。
实施例7
一种透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂，所述抗雨水溶蚀外加剂由以下各组分按重量百分比混合而成：
引气组分，十二烷基苯磺酸钠，0.03％，
表面活性组分，AEO-7，5％，
抗渗组分，十二酸乙酯，10％，
水 余量。
对比例1(相对实施例1)
一种透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂，所述抗雨水溶蚀外加剂由以下各组分按重量百分比混合而成：
引气组分，十二烷基苯磺酸钠，0.03％，
表面活性组分，AEO-7，5％，
抗渗组分，硬脂酸钠，10％，
纳米组分，硅溶胶，8％，
水 余量。
对比例2(相对实施例1)
一种透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂，所述抗雨水溶蚀外加剂由以下各组分按重量百分比混合而成：
引气组分，十二烷基苯磺酸钠，0.03％，
表面活性组分，AEO-7，5％，
纳米组分，硅溶胶，8％，
水 余量。
由上表结果可以看出，在实施例1基础上，对比例1采用脂肪酸盐代替脂肪酸酯，对比例2去掉抗渗组分脂肪酸酯，所对应的混凝土30d、60d、90d剩余强度比值相对于实施例1均明显降低，由此可见作为抗渗组分的脂肪酸酯在抗雨水溶蚀方面起到了关键作用。发明人分析，脂肪酸酯相对于脂肪酸盐在抗雨水溶蚀性能上的差别主要原因在于：
(1)脂肪酸酯相对脂肪酸盐在水中具有更高的溶解性，产品稳定性好；
(2)脂肪酸盐即便分散在水溶液中，大部分仍然以固体颗粒悬浮(且颗粒粒径偏大，数百微米级别)，与混凝土拌合后不易分散均匀；
(3)脂肪酸盐在溶液中遇钙立即反应，生成脂肪酸钙沉淀在脂肪酸盐颗粒表面，阻碍进一步反应；脂肪酸酯则可以通过碱性环境水解，缓慢释放均匀弥散在混凝土孔溶液中的脂肪酸盐，反应过程延长，效果更好。
本发明的各原料上下限取值，以及其区间值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。

Claims (8)

1.一种脂肪酸酯作为透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂的应用，所述脂肪酸酯的结构式如(I)所示：
R1COOR2 (I)
其中，R1为C7-C19的烷基，R2为C1-C4的烷基。
2.一种透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂，其特征在于，由以下重量百分比的组分混合而成，
其中所述抗渗组分为结构式如(I)所示的脂肪酸酯；
所述表面活性组分为脂肪醇聚氧乙烯醚；
所述纳米组分为具有火山灰活性的纳米颗粒水分散液，所述纳米颗粒水分散液的质量百分比浓度为6％-30％。
3.如权利要求2所述的透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂，其特征在于，所述引气组分的质量百分比为0.01％-0.05％。
4.如权利要求3所述的透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂，其特征在于，所述引气组分为烷基苯磺酸盐类、松香树脂类或聚乙二醇型引气组分。
5.如权利要求4所述的透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂，其特征在于，所述聚乙二醇型引气组分的分子量为200-2000。
6.如权利要求2所述的透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂，其特征在于，所述表面活性组分的质量百分比为1％-5％。
7.如权利要求2所述的透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂，其特征在于，所述纳米组分的质量百分比为5％-10％。
8.如权利要求7所述的透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂，其特征在于，所述纳米组分为纳米二氧化硅水分散液。
CN201810013874.9A 2018-01-05 2018-01-05 脂肪酸酯作为透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂的应用及透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂 Active CN108129052B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810013874.9A CN108129052B (zh) 2018-01-05 2018-01-05 脂肪酸酯作为透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂的应用及透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810013874.9A CN108129052B (zh) 2018-01-05 2018-01-05 脂肪酸酯作为透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂的应用及透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108129052A true CN108129052A (zh) 2018-06-08
CN108129052B CN108129052B (zh) 2021-02-26

Family

ID=62399441

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810013874.9A Active CN108129052B (zh) 2018-01-05 2018-01-05 脂肪酸酯作为透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂的应用及透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108129052B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113845329A (zh) * 2020-06-28 2021-12-28 江苏苏博特新材料股份有限公司 一种隧道衬砌混凝土抗溶蚀外加剂、其制备方法及应用
CN114988801A (zh) * 2022-05-31 2022-09-02 长安大学 一种用于隧道喷射混凝土缓释型固钙剂及隧道喷射混凝土
CN115286331A (zh) * 2022-07-19 2022-11-04 山东水总有限公司 输水隧洞衬砌用混凝土及其生产工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101303136B1 (ko) * 2013-06-18 2013-09-09 여용득 친환경 아크릴계 균열 주입제 및 이를 이용한 균열 콘크리트 보수공법
CN103396029A (zh) * 2013-08-07 2013-11-20 武汉大学 一种矿物基混凝土增密剂及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101303136B1 (ko) * 2013-06-18 2013-09-09 여용득 친환경 아크릴계 균열 주입제 및 이를 이용한 균열 콘크리트 보수공법
CN103396029A (zh) * 2013-08-07 2013-11-20 武汉大学 一种矿物基混凝土增密剂及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
马新伟等: "钢筋阻锈剂的新发展", 《低温建筑技术》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113845329A (zh) * 2020-06-28 2021-12-28 江苏苏博特新材料股份有限公司 一种隧道衬砌混凝土抗溶蚀外加剂、其制备方法及应用
CN114988801A (zh) * 2022-05-31 2022-09-02 长安大学 一种用于隧道喷射混凝土缓释型固钙剂及隧道喷射混凝土
CN115286331A (zh) * 2022-07-19 2022-11-04 山东水总有限公司 输水隧洞衬砌用混凝土及其生产工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN108129052B (zh) 2021-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110105025B (zh) 基于纳米硅基材料改性的水泥基渗透结晶型防水材料及其制备与应用
CN110526610A (zh) 一种高强度再生混凝土及其制备方法
EP1078897B1 (en) Early enhanced strength cement composition
CN112062532B (zh) 一种赤泥基泡沫轻质土及其制备方法和应用
CN102786243A (zh) 一种改性再生骨料和再生骨料高性能混凝土
CN108129052A (zh) 脂肪酸酯作为透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂的应用及透水混凝土抗雨水溶蚀外加剂
CN106927713A (zh) 一种海工混凝土用抗裂防渗外加剂
CN105733382B (zh) 一种蒸压加气混凝土板用微纳米钢筋防锈剂及其制备方法
CN102249591A (zh) 复合聚羧酸减水剂
CN112592143B (zh) 一种粘土-矿渣基港口抗震加固矿物注浆材料及制备方法
CN106517972A (zh) 一种发泡水泥
CN111423150B (zh) 一种再生骨料混凝土用早强减水剂及其制备方法
CN111548050A (zh) 一种混凝土抗离析减水剂及其制备方法
CN104446109A (zh) 一种混凝土引气剂
CN108529992A (zh) 一种高密实混凝土及其制备方法
CN114671644B (zh) 一种高早强低回弹的高性能喷射混凝土及其制备方法
JPH02504141A (ja) セメント組成物
EP0753489B1 (en) Cement composition
CN107352860A (zh) 一种海工混凝土防护用地聚合物涂层材料的制备方法
CN112723807B (zh) 一种海水拌合水下不分散混凝土及其制备方法
CN1273406C (zh) 木素系加气混凝土用高效砂浆外加剂及其制备方法
CN108328995A (zh) 一种防水砂浆的制备方法
IL258447A (en) Hydrophobic concrete mix
CN112456908A (zh) 一种使用石灰石粉的机制砂清水混凝土及其制备方法
CN114988798A (zh) 一种利用再生砖骨料制备的砌筑砂浆及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant