CN108249866A - 高强度抗冻透水混凝土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度抗冻透水混凝土，包括下述重量份的组分制备而成：硅酸盐水泥20‑60份、粉煤灰1‑8份、碎石40‑120份、硬脂酸钙0.002‑0.02份、油酸0.0001‑0.005份、减水剂0.15‑1.5份、引气剂0.0002‑0.008份、水3‑18份。本发明的高强度抗冻透水混凝土具有良好的力学性能、透水性、透气性和抗冻性能，耐老化，易于维护，其与自然环境相协调，能够有效改善城市环境。同时，本发明的高强度抗冻透水混凝土实现了废弃物的资源化高附加值综合利用，具有明显的经济和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有高强度、抗冻功能的透水混凝土。
背景技术
透水混凝土的主要组成是水、水泥、粗骨料，粗骨料作为骨架，骨料与骨料之间再通过水泥石进行连接，为了满足相关的力学、耐久性能而掺入某种外加剂，通过特定的工艺制成的内部具有大量通透孔隙的大孔混凝土。我国幅员辽阔，不同地方温差大。冻融破坏是混凝土耐久性中最重要的问题之一。冻融破坏是指混凝土在饱水状态下因冻融循环产生的破坏作用。随着工业发展和城市化进程的加快，混凝土也成为道路、大坝以及桥梁等建筑的首选材料。高寒地区冬季的一般为了保证建筑材料的品质和施工质量，一般冬季建筑施工很难进行，这样不仅耽误工期，就算强行施工也很难保证建筑的质量，造成安全隐患。
影响混凝土抗冻性的因素很多，如混凝土孔结构、水灰比、含气量、混凝土饱水度、混凝土的受冻龄期及水泥品种和骨料质量。透水混凝土的薄弱环节是水泥石与骨料界面之间的粘结强度，其决定了透水混凝土的强度、抗冻耐久性，因此要慎重的选择水泥的用量、品种、活性。以能够完全包裹骨料的水泥用量为标准。粗骨料是透水混凝土的骨架结构，对透水混凝土各方面的性质有重要影响。决定其强度、透水性及抗冻耐久性的主要因素之一是透水混凝土的骨料，选择较小的单粒径或者间断级配骨料，可以保证透水混凝土强度及其透水功能。骨料的粒径小时，其堆积密度、比表面积大，颗粒间的接触点多、浆体胶结面积大，所配制的透水混凝土强度耐久性高，透水性相应较低。骨料粒径大时，作用相反。在透水混凝土中粗骨料衔接处会形成一个双凹粘接面，加入一定细骨料后能够提高粘接面的水泥砂浆量，也就增加了粗集料的粘接面积，一定程度上弥补了透水混凝土固有的结构缺陷，若保证合理的掺量，可以在保证混凝土透水性的前提下提高其强度、抗冻耐久性能。透水混凝土属于干硬性混凝土，很难引入如同普通混凝土那样均匀微小的气泡。加入引气剂可以改善上述问题，引气剂可改善混凝土拌合物的和易性，保水性和粘聚性，提高混凝土流动性，在混凝土拌合物的拌和过程中引入大量均匀分布的，闭合而稳定的微小气泡的外加剂。
本发明中使用皂苷类引气剂，提高了透水混凝土力学性能、抗冻性能和透水性。减水剂是一种在维持混凝土坍落度基本不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂。本发明中使用改性的木质素磺酸钠和甲基丙烯磺酸钠作为减水剂，有效提高了透水混凝土的各项综合性能。
本发明的高强度抗冻透水混凝土具有良好的透水性、抗冻性能和抗压强度。
发明内容
本发明提供了一种高强度抗冻透水混凝土。本发明还提供高强度抗冻透水混凝土的制备方法。本发明采用如下技术方案：
一种高强度抗冻透水混凝土，包括下述重量份的组分制备而成：硅酸盐水泥20-60份、粉煤灰1-8份、碎石40-120份、硬脂酸钙0.002-0.02份、油酸0.0001-0.005份、减水剂0.15-1.5份、引气剂0.0002-0.008份、水3-18份。
一种高强度抗冻透水混凝土，包括下述重量份的组分制备而成：硅酸盐水泥20-60份、粉煤灰1-8份、碎石40-120份、硬脂酸钙0.002-0.02份、油酸0.0001-0.005份、减水剂0.15-1.5份、皂苷类引气剂0.0002-0.008份、水3-18份。
优选地，所述皂苷类引气剂为藜麦麸皮皂苷。本发明对藜麦麸皮皂苷的提取方法进行了优化。
优选地，所述藜麦麸皮皂苷的制备方法如下：将300-900g藜麦麸皮加入到1000-3000g水中，加入0.05-0.5g纤维素酶、0.05-0.5g果胶酶、0.01-0.1g中性蛋白酶，混合均匀后升温至35-45℃，在35-45℃保温1-5小时，加入1000-3000g乙醇，混合均匀后升温至50-70℃，在50-70℃超声提取20-60分钟，超声波频率为20-60KHz，功率为200-500W，然后过100-300目筛，将滤液过300-1000g大孔吸附树脂，滤液流速为0.5-2BV/h，然后用质量分数为20％-40％的乙醇水溶液洗脱大孔吸附树脂，流速为0.5-2BV/h，放弃此次洗脱液，再用质量分数为60％-85％的乙醇水溶液洗脱大孔吸附树脂，流速为0.5-2BV/h，收集洗脱液，将洗脱液蒸发浓缩至60℃测定相对密度为1.15-1.35的浸膏，将浸膏减压干燥得到藜麦麸皮皂苷提取物，所用质量分数为20％-40％的乙醇水溶液的体积为2-5BV，所用质量分数为60％-85％的乙醇水溶液的体积为3-6BV。所述减压干燥条件参数为：压力为0.03-0.07MPa、温度为45-75℃、时间为3-12小时。
所述大孔吸附树脂为D101型、HP100型、X-5型中的一种，所述大孔吸附树脂进一步优选为D101型。
所述减水剂优选为改性木质素磺酸钠和/或甲基丙烯磺酸钠，所述减水剂进一步优选为改性木质素磺酸钠和甲基丙烯磺酸钠按质量比为1:1的混合物。
本发明对改性木质素磺酸钠的制备方法进行了优化。所述改性木质素磺酸钠的制备方法包括下述步骤：将50-150g木质素磺酸钠加入到150-450g水中，在30-45℃、以100-500转/分钟的转速搅拌40-120分钟，加入120-240g醇胺类改性剂，在30-45℃、以100-500转/分钟的转速搅拌40-120分钟，升温至55-70℃，加入100-300g质量分数为30％-37％的甲醛水溶液，在55-70℃回流反应8-24小时，经蒸馏脱除溶剂水，将得到的产物加入到100-500g乙醇中，在25-35℃、以100-300转/分钟的转速5-25分钟，然后以5000-10000转/分钟的转速离心20-60分钟，将离心所得沉淀物在40-60℃干燥12-36小时，得到改性木质素磺酸钠。
所述醇胺类改性剂优选地为3-氨基-1-丙醇、二丁醇胺、异丁醇胺中的一种，所述醇胺类改性剂进一步优选为二丁醇胺。
本发明还提供高强度抗冻透水混凝土的制备方法，如下：将减水剂加入水中混合均匀得到混合液，将硅酸盐水泥、粉煤灰、碎石、硬脂酸钙、油酸、引气剂搅拌混合均匀后加入混合液，搅拌60-600秒，得到高强度抗冻透水混凝土。
上述高强度抗冻透水混凝土的制备方法具体为：将减水剂加入水中混合均匀得到混合液，将硅酸盐水泥、粉煤灰、碎石、硬脂酸钙、油酸、皂苷类引气剂搅拌混合均匀后加入混合液，以25-100转/分钟的转速搅拌60-600秒，得到高强度抗冻透水混凝土。
本发明的高强度抗冻透水混凝土使用皂苷类引气剂和改性的木质素磺酸钠，具有良好的力学性能、透水性和透气性、抗冻性能，耐老化，易于维护，其与自然环境相协调，能够有效改善城市环境。同时，本发明的高强度抗冻透水混凝土实现了废弃物的资源化高附加值综合利用，具有明显的经济和社会效益。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可以任意组合，即得本发明各较佳实施例。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
下述实施例中，所用主要原料及仪器如下：
硅酸盐水泥，强度：P.O.42.5，执行标准GB175-2007，广州市越堡水泥有限公司生产。
粉煤灰，符合GB/T 1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中的F类、Ⅱ级标准。
碎石，粒径为5-7mm的石灰岩碎石。
硬脂酸钙，CAS号：1592-23-0。
油酸，CAS：112-80-1。
藜麦麸皮，藜麦(拉丁学名Chenopodium quinoa willd)的麸皮，品种白藜麦，购买自山西静乐藜麦种植基地。
纤维素酶，酶活力7000U/g，由里氏木霉(拉丁学名：Trichodermareesei)发酵得到，型号为全组分型7000，购自宁夏夏盛实业集团有限公司。
果胶酶，酶活力1万U/g，型号SAC-015，购自宁夏夏盛实业集团有限公司。
中性蛋白酶，CAS号：9068-59-1，酶活力15万U/g，购买自南宁庞博生物工程有限公司。
乙醇，CAS号：64-17-5。
D101型大孔吸附树脂，购买自安徽三星树脂科技有限公司，符合标准Q/GSX022-2015。
异丁醇胺，CAS号：124-68-5。
二丁醇胺，CAS号：79448-06-9。
3-氨基-1-丙醇，CAS号：156-87-6。
甲基丙烯磺酸钠，CAS号：1561-92-8。
木质素磺酸钠，CAS号：8061-51-6。Mw＝52000Da，Mn＝7000Da。厂家：SigmaAldrich。
下述实施例中，所用测试方法如下：
抗压强度测试：将高强度抗冻透水混凝土做成尺寸为150mm×150mm×150mm的试块，待试块成型后立即用塑料薄膜覆盖表面，置于温度为20±2℃、相对湿度为95％的环境下养护28d龄期。按照GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法》测试28天抗压强度。
抗冻性能测试：将高强度抗冻透水混凝土按照GB/T 50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》中的快冻法进行制件和测试，测定冻融循环等级F。
透水系数测试：将高强度抗冻透水混凝土做成直径为100mm、高度为50mm的圆柱形试块，待试块成型后用塑料薄膜覆盖表面，并置于温度为20±2℃、相对湿度为95％的环境下养护28d龄期，然后按照西南科技大学硕士学位论文《基于正交方法透水混凝土性能影响因素试验研究》(作者：付东山)第2.4.1节透水系数测定方法进行测试。
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，如无特殊说明，所采用的份数均为重量份数。
实施例1
一种高强度抗冻透水混凝土，包括下述重量份的组分制备而成：硅酸盐水泥30份、粉煤灰3.5份、碎石95份、硬脂酸钙0.005份、油酸0.0002份、减水剂0.4份、皂苷类引气剂0.0006份、水8份。
所述皂苷类引气剂为藜麦麸皮皂苷，所述藜麦麸皮皂苷的制备方法为：将500g藜麦麸皮加入到1600g水中，加入0.1g纤维素酶、0.1g果胶酶、0.05g中性蛋白酶，混合均匀后升温至40℃，在40℃保温3小时，加入1500g乙醇，混合均匀后升温至60℃，在60℃超声提取40分钟，超声波频率为20KHz，功率为350W，然后过100目筛，将滤液过500g D101型大孔吸附树脂，滤液流速为1BV/h，然后用质量分数为30％的乙醇水溶液洗脱D101型大孔吸附树脂，流速为1BV/h，放弃此次洗脱液，再用质量分数为70％的乙醇水溶液洗脱D101型大孔吸附树脂，流速为1BV/h，收集洗脱液，将洗脱液蒸发浓缩至60℃测定相对密度为1.25的浸膏，将浸膏减压干燥得到藜麦麸皮皂苷提取物。所用质量分数为30％的乙醇水溶液的体积为3BV，所用质量分数为70％的乙醇水溶液的体积为5BV。减压干燥条件参数为：压力为0.05MPa、温度为50℃、时间为6小时。
所述减水剂为改性木质素磺酸钠和甲基丙烯磺酸钠按质量比为1:1的混合物。
所述改性木质素磺酸钠的制备方法为：将100g木质素磺酸钠加入到250g水中，在40℃、以200转/分钟的转速搅拌60分钟，加入150g醇胺类改性剂，在40℃、以200转/分钟的转速搅拌60分钟，升温至65℃，加入120g质量分数为37％的甲醛水溶液，在70℃回流反应12小时，经蒸馏脱除溶剂水，将得到的产物加入到200g乙醇中，在30℃、以200转/分钟的转速搅拌10分钟，然后以8000转/分钟的转速离心40分钟，将离心所得沉淀物在50℃干燥24小时，得到改性木质素磺酸钠。所述醇胺类改性剂为二丁醇胺。
高强度抗冻透水混凝土的制备方法为：将减水剂加入水中混合均匀得到混合液，将硅酸盐水泥、粉煤灰、碎石、硬脂酸钙、油酸、皂苷类引气剂搅拌混合均匀后加入混合液，以35转/分钟的转速搅拌300秒，得到高强度抗冻透水混凝土。
实施例2
与实施例1基本相同，区别仅在于，在本实施例2中：改性木质素磺酸钠的制备方法为：将100g木质素磺酸钠加入到250g水中，在40℃、以200转/分钟的转速搅拌60分钟，加入150g醇胺类改性剂，在40℃、以200转/分钟的转速搅拌60分钟，升温至65℃，加入120g质量分数为37％的甲醛水溶液，在70℃回流反应12小时，经蒸馏脱除溶剂水，将得到的产物加入到200g乙醇中，在30℃、以200转/分钟的转速搅拌10分钟，然后以8000转/分钟的转速离心40分钟，将离心所得沉淀物在50℃干燥24小时，得到改性木质素磺酸钠。所述醇胺类改性剂为3-氨基-1-丙醇。
实施例3
与实施例1基本相同，区别仅在于，在本实施例3中：改性木质素磺酸钠的制备方法为：将100g木质素磺酸钠加入到250g水中，在40℃、以200转/分钟的转速搅拌60分钟，加入150g醇胺类改性剂，在40℃、以200转/分钟的转速搅拌60分钟，升温至65℃，加入120g质量分数为37％的甲醛水溶液，在70℃回流反应12小时，经蒸馏脱除溶剂水，将得到的产物加入到200g乙醇中，在30℃、以200转/分钟的转速搅拌10分钟，然后以8000转/分钟的转速离心40分钟，将离心所得沉淀物在50℃干燥24小时，得到改性木质素磺酸钠。所述醇胺类改性剂为异丁醇胺。
实施例4
与实施例1基本相同，区别仅在于，在本实施例4中，所述减水剂为改性木质素磺酸钠。本实施例4所述改性木质素磺酸钠的制备方法同实施例1。
实施例5
与实施例1基本相同，区别仅在于，在本实施例5中，所述减水剂为甲基丙烯磺酸钠。
对比例1
与实施例1基本相同，区别仅在于，在本对比例1中，所述藜麦麸皮皂苷的制备方法为：将500g藜麦麸皮加入到1600g水中，加入0.1g纤维素酶、0.1g果胶酶、0.05g中性蛋白酶，混合均匀后升温至40℃，在40℃保温3小时，加入1500g乙醇，混合均匀后过100目筛，将滤液过500g D101型大孔吸附树脂，滤液流速为1BV/h，然后用质量分数为30％的乙醇水溶液洗脱D101型大孔吸附树脂，流速为1BV/h，放弃此次洗脱液，再用质量分数为70％的乙醇水溶液洗脱D101型大孔吸附树脂，流速为1BV/h，收集洗脱液，将洗脱液蒸发浓缩至60℃测定相对密度为1.25的浸膏，将浸膏减压干燥得到藜麦麸皮皂苷提取物。所用质量分数为30％的乙醇水溶液的体积为3BV，所用质量分数为70％的乙醇水溶液的体积为5BV。减压干燥条件参数为：压力为0.05MPa、温度为50℃、时间为6小时。
对比例2
与实施例1基本相同，区别仅在于，在本对比例2中，所述藜麦麸皮皂苷的制备方法为：将500g藜麦麸皮加入到1600g水中，混合均匀后升温至40℃，在40℃保温3小时，加入1500g乙醇，混合均匀后升温至60℃，在60℃超声提取40分钟，超声波频率为20KHz，功率为350W，然后过100目筛，将滤液过500g D101型大孔吸附树脂，滤液流速为1BV/h，然后用质量分数为30％的乙醇水溶液洗脱D101型大孔吸附树脂，流速为1BV/h，放弃此次洗脱液，再用质量分数为70％的乙醇水溶液洗脱D101型大孔吸附树脂，流速为1BV/h，收集洗脱液，将洗脱液蒸发浓缩至60℃测定相对密度为1.25的浸膏，将浸膏减压干燥得到藜麦麸皮皂苷提取物。所用质量分数为30％的乙醇水溶液的体积为3BV，所用质量分数为70％的乙醇水溶液的体积为5BV。减压干燥条件参数为：压力为0.05MPa、温度为50℃、时间为6小时。
测试效果
对本发明的高强度抗冻透水混凝土进行抗压强度、抗冻性能和透水性能测试，测试结果见表1。
表1：28天抗压强度、抗冻等级和透水系数测试结果表
由测试数据可知，本发明的高强度抗冻透水混凝土使用皂苷类引气剂和改性的木质素磺酸钠，制备得到的混凝土具有良好的透水性、抗冻性能和抗压强度。皂苷类引气剂提取自藜麦麸皮，实现了废弃资源的再利用，制备得到的混凝土具有良好的抗压强度、抗冻性能和透水系数。本发明以藜麦麸皮皂苷作为引气剂，配合使用改性木质素磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠作为减水剂，有效避免了常规引气剂的使用导致的混凝土强度降低的问题。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种高强度抗冻透水混凝土，其特征在于，包括下述重量份的组分制备而成：硅酸盐水泥20-60份、粉煤灰1-8份、碎石40-120份、硬脂酸钙0.002-0.02份、油酸0.0001-0.005份、减水剂0.15-1.5份、引气剂0.0002-0.008份、水3-18份。
2.一种高强度抗冻透水混凝土，其特征在于，所述引气剂为皂苷类引气剂。
3.根据权利要求2所述的高强度抗冻透水混凝土，其特征在于，所述皂苷类引气剂为藜麦麸皮皂苷。
4.根据权利要求3所述的高强度抗冻透水混凝土，其特征在于，所述藜麦麸皮皂苷的制备方法如下：将300-900g藜麦麸皮加入到1000-3000g水中，加入0.05-0.5g纤维素酶、0.05-0.5g果胶酶、0.01-0.1g中性蛋白酶，混合均匀后升温至35-45℃，在35-45℃保温1-5小时，加入1000-3000g乙醇，混合均匀后升温至50-70℃，在50-70℃超声提取20-60分钟，超声波频率为20-60KHz，功率为200-500W，然后过100-300目筛，将滤液过300-1000g大孔吸附树脂，滤液流速为0.5-2BV/h，然后用质量分数为20％-40％的乙醇水溶液洗脱大孔吸附树脂，流速为0.5-2BV/h，放弃此次洗脱液，再用质量分数为60％-85％的乙醇水溶液洗脱大孔吸附树脂，流速为0.5-2BV/h，收集洗脱液，将洗脱液蒸发浓缩至60℃测定相对密度为1.15-1.35的浸膏，将浸膏减压干燥得到藜麦麸皮皂苷提取物，所用质量分数为20％-40％的乙醇水溶液的体积为2-5BV，所用质量分数为60％-85％的乙醇水溶液的体积为3-6BV。
5.根据权利要求4所述的高强度抗冻透水混凝土，其特征在于，所述大孔吸附树脂为D101型、HP100型、X-5型中的一种。
6.根据权利要求2所述的高强度抗冻透水混凝土，其特征在于，所述减水剂为改性木质素磺酸钠和/或甲基丙烯磺酸钠。
7.根据权利要求6所述的高强度抗冻透水混凝土，其特征在于，所述改性木质素磺酸钠的制备方法包括下述步骤：将50-150g木质素磺酸钠加入到150-450g水中，在30-45℃、以100-500转/分钟的转速搅拌40-120分钟，加入120-240g醇胺类改性剂，在30-45℃、以100-500转/分钟的转速搅拌40-120分钟，升温至55-70℃，加入100-300g质量分数为30％-37％的甲醛水溶液，在55-70℃回流反应8-24小时，经蒸馏脱除溶剂水，将得到的产物加入到100-500g乙醇中，在25-35℃、以100-300转/分钟的转速5-25分钟，然后以5000-10000转/分钟的转速离心20-60分钟，将离心所得沉淀物在40-60℃干燥12-36小时，得到改性木质素磺酸钠。
8.根据权利要求7所述的高强度抗冻透水混凝土，其特征在于，所述醇胺类改性剂为3-氨基-1-丙醇、二丁醇胺、异丁醇胺中的一种。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的高强度抗冻透水混凝土的制备方法，其特征在于，将减水剂加入水中混合均匀得到混合液，将硅酸盐水泥、粉煤灰、碎石、硬脂酸钙、油酸、引气剂搅拌混合均匀后加入混合液，搅拌60-600秒，得到高强度抗冻透水混凝土。
10.根据权利要求9所述的高强度抗冻透水混凝土的制备方法，其特征在于，将减水剂加入水中混合均匀得到混合液，将硅酸盐水泥、粉煤灰、碎石、硬脂酸钙、油酸、皂苷类引气剂搅拌混合均匀后加入混合液，以25-100转/分钟的转速搅拌60-600秒，得到高强度抗冻透水混凝土。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113004014A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-06-22 | 山东建筑大学 | 羧基化纳米纤维素在透水混凝土中的应用、一种透水混凝土及其制备方法 |
| CN113527587A (zh) * | 2020-04-17 | 2021-10-22 | 云南建投高分子材料有限公司 | 一种引气型聚羧酸减水剂及其制备方法 |
| CN113683347A (zh) * | 2021-07-19 | 2021-11-23 | 杭州舟桥建材有限公司 | 一种高透水再生骨料混凝土及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102048885A (zh) * | 2011-01-10 | 2011-05-11 | 广州市中医医院 | 荔枝核皂苷提取工艺 |
| CN105347751A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-02-24 | 江苏兴厦建筑工程集团有限公司 | 一种高强度混凝土的制备方法 |
| CN105778117A (zh) * | 2016-05-06 | 2016-07-20 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 一种改性木质素磺酸钠助磨剂及其制备方法 |
| CN107162473A (zh) * | 2017-07-23 | 2017-09-15 | 四川华西绿舍建材有限公司 | 一种透水混凝土专用外加剂及其应用 |
| CN107805024A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-03-16 | 迁安市华控环境投资有限责任公司 | 一种c25级抗冻融透水混凝土 |
-
2018
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102048885A (zh) * | 2011-01-10 | 2011-05-11 | 广州市中医医院 | 荔枝核皂苷提取工艺 |
| CN105347751A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-02-24 | 江苏兴厦建筑工程集团有限公司 | 一种高强度混凝土的制备方法 |
| CN105778117A (zh) * | 2016-05-06 | 2016-07-20 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 一种改性木质素磺酸钠助磨剂及其制备方法 |
| CN107162473A (zh) * | 2017-07-23 | 2017-09-15 | 四川华西绿舍建材有限公司 | 一种透水混凝土专用外加剂及其应用 |
| CN107805024A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-03-16 | 迁安市华控环境投资有限责任公司 | 一种c25级抗冻融透水混凝土 |
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| 刘红飞: "《建筑外加剂》", 28 February 2006, 中国建筑工业出版社 * |
| 吕方军等: "《分析化学》", 31 August 2010, 华中科技大学出版社 * |
| 本书编写组: "《世纪.同步精练 化学 高中三年级》", 30 June 2009, 上海科学技术出版社 * |
| 王结蕾: "《建筑工程施工员培训教材》", 31 August 2014, 中国建材工业出版社 * |
| 蔡津生等: "《中国食药用菌工程学》", 31 January 2015, 上海科学技术文献出版社 * |
| 许效群等: "《藜麦麸皮总皂苷的提取纯化工艺研究》", 《食品工业科技》 * |
| 谢普: "《中草药鉴别与应用》", 31 July 2017, 中医古籍出版社 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113527587A (zh) * | 2020-04-17 | 2021-10-22 | 云南建投高分子材料有限公司 | 一种引气型聚羧酸减水剂及其制备方法 |
| CN113527587B (zh) * | 2020-04-17 | 2022-08-19 | 云南建投高分子材料有限公司 | 一种引气型聚羧酸减水剂及其制备方法 |
| CN113004014A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-06-22 | 山东建筑大学 | 羧基化纳米纤维素在透水混凝土中的应用、一种透水混凝土及其制备方法 |
| CN113683347A (zh) * | 2021-07-19 | 2021-11-23 | 杭州舟桥建材有限公司 | 一种高透水再生骨料混凝土及其制备方法 |
| CN113683347B (zh) * | 2021-07-19 | 2022-08-05 | 杭州舟桥建材有限公司 | 一种高透水再生骨料混凝土及其制备方法 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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