CN108545988A - 清水混凝土专用外加剂及其制备方法以及包含其的清水混凝土和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了清水混凝土专用外加剂及其制备方法以及包含其的清水混凝土和应用。本发明清水混凝土专用外加剂主要由减水剂、消泡剂、缓凝剂、保水剂,以及水制备而成。通过各种功能性组分复合作用,使得本发明清水混凝土外加剂能够有效提高水泥颗粒的分散程度、提高水泥的胶结型;同时,还能够提高混凝土的流动性保持能力,降低混凝土的收缩,并提高清水混凝土的自密实性,有效提高混凝土的抗裂性能和成型后的强度。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域,具体而言,涉及清水混凝土专用外加剂及其制备方法以及包含其的清水混凝土和应用。
背景技术
清水混凝土又称装饰混凝土,与需要进一步进行表面装饰的普通混凝土不同,清水混凝土直接采用现场浇筑混凝土的自然表面效果作为饰面,因而省去了涂料、饰面等化工产品的使用;同时,清水混凝土结构一次成型,无剔凿修补,不抹灰,减少了大量的建筑垃圾。
随着我国建筑行业水平的发展,绿色建筑、低碳建筑、生态建筑也随之兴起,清水混凝土由于其质感自然,且无需装修装饰,因而引起了人们的广泛关注,在各类公共建筑或商业建筑,以及主题场馆中都进行了试点和应用。
建筑施工要求清水混凝土应该具备良好的流动性、均匀性以及保水性等特性;混凝土成型后,也要求所形成建筑结构表面密实、气泡少且小,无色差,强度达到要求。为了实现这一目的效果,就需要对于清水混凝土的原料配方进行改进。然而,目前对于清水混凝土的配方改进,主要还是专注于骨料和水泥,以及掺合料的适配等方面,而对于外加剂,特别是清水混凝土专用型外加剂的研究并不多见。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种清水混凝土专用外加剂,所述外加剂能够有效改善清水混凝土流动性、保水性等特性,同时还能够提高成型后混凝土的强度。
本发明的第二目的在于提供一种所述的清水混凝土专用外加剂的制备方法。
本发明的第三目的在于提供一种以本发明清水混凝土专用外加剂为原料的清水混凝土。
本发明的第四目的在于提供一种本发明清水混凝土的应用。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
一种清水混凝土专用外加剂,所述清水混凝土专用外加剂主要由以下原料制成:
减水剂、消泡剂、缓凝剂、保水剂,以及水。
优选的,本发明所述的清水混凝土专用外加剂中,所述减水剂为聚羧酸减水剂;
和/或,所述保水剂为纤维素醚保水剂。
优选的,按照重量百分数计,本发明所述清水混凝土专用外加剂主要由以下原料制成:
减水剂45~65%,消泡剂0.1~1%,缓凝剂1~5%,保水剂0.01~0.1%,水45~55%。
优选的,按照重量百分数计,本发明所述清水混凝土专用外加剂主要由以下原料制成:
减水剂50~60%,消泡剂0.1~0.5%,缓凝剂1~3%,保水剂0.02~0.08%,水40~50%。
优选的,按照重量百分数计,本发明所述清水混凝土专用外加剂由以下原料制成:
聚羧酸减水剂50%,消泡剂0.3%,缓凝剂2%,纤维素醚保水剂0.06%,以及余量的水。
同时,本发明还提供了所述的清水混凝土专用外加剂的制备方法,其包括如下步骤:
将减水剂、缓凝剂,以及保水剂加入水中搅拌,然后加入消泡剂搅拌均匀,即得到所述清水混凝土专用外加剂。
优选的,本发明所述的制备方法中,减水剂、缓凝剂,以及保水剂加入水中搅拌的时间为15~60min;
更优选的,减水剂、缓凝剂,以及保水剂加入水中搅拌的时间为30~45min;
进一步优选的,减水剂、缓凝剂,以及保水剂加入水中搅拌的时间为30min。
同样的,本发明也提供了一种清水混凝土,所述清水混凝土的原料包括本发明所述的清水混凝土专用外加剂。
优选的,本发明所述的清水混凝土的原料还进一步包括:水泥、水、骨料,以及可选的辅料。
进一步的,本发明还提供了所述的清水混凝土在建筑中的应用。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明清水混凝土外加剂中,通过将减水剂、消泡剂、缓凝剂,以及保水剂等多种功能性组分复合使用,能够有效提高水泥颗粒的分散程度、提高水泥的胶结型;同时,还能够提高混凝土的流动性保持能力,降低混凝土的收缩,并提高清水混凝土的自密实性,有效提高混凝土的抗裂性能和成型后的强度;
(2)本发明清水混凝土外加剂的制备工艺简便,操作简单,适于规模化生产。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
有鉴于清水混凝土所具有的质感自然、无需装饰装修,且绿色环保等优点,但目前存在对于其专用外加剂的研究并不多见的技术现状,本发明特提供了一种清水混凝土专用外加剂,并通过对于所用外加剂中各功能性成分及其用量的调整和优化,从而实现对于清水混凝土使用和成型后性能的改善和提高。
具体的,本发明所提供清水混凝土的原料如下:减水剂、消泡剂、缓凝剂、保水剂,以及水;
其中,所述减水剂优选的为聚羧酸减水剂;所述保水剂为纤维素醚类保水剂。
进一步的,本发明中,通过将各功能组分复合使用,能够通过各功能组分间的协调和配合作用,有效改善和提高清水混凝土的各项性能参数,提高其实际使用性能。
优选的,本发明清水混凝土专用外加剂中各原料用量如下:
减水剂45~65%,例如可以为,但不限于47、50、52、55、57、59、60、61,或者63%等;消泡剂0.1~1%,例如可以为,但不限于0.2、0.5、0.7,或者0.9%等;缓凝剂1~5%,例如可以为,但不限于1.5、2、2.5、3、3.5、4,或者4.5%等;保水剂0.01~0.1%,例如可以为,但不限于0.02、0.03、0.05、0.07,或者0.09%等;水45~55%,例如可以为,但不限于47、49、50、52,或者53%等;
条件是,各原料用量之和为100%。
更优选的,本发明清水混凝土专用外加剂中各原料用量如下:
减水剂50~60%,消泡剂0.1~0.5%,缓凝剂1~3%,保水剂0.02~0.08%,水40~50%;
条件是,各原料用量之和为100%。
更进一步优选的,本发明清水混凝土专用外加剂中各原料用量如下:
聚羧酸减水剂50%,消泡剂0.3%,缓凝剂2%,纤维素醚类保水剂0.06%,水47.64%。
而通过对于各组分用量的进一步选择、调整以及优化,也能够起到进一步改善清水混凝土性能的作用。
同时,本发明清水混凝土专用外加剂的制备工艺也较为便捷,其制备步骤可参考如下:
(a)将减水剂、缓凝剂,以及保水剂加入水中搅拌;
其中,搅拌的时间为15~60min,例如可以为,但不限于20、25、30、35、40、45、50,或者55min等;优选的,搅拌的时间为30~45min;更优选的,搅拌的时间为30min
(b)然后,向搅拌后的混合体系中,加入消泡剂搅拌均匀,即得到清水混凝土专用外加剂。
进一步的,本发明也提供了一种原料包含本发明清水混凝土专用外加剂的清水混凝土,而所述清水混凝土可以为:(1)普通清水混凝土,即混凝土表面无明显色差,对饰面效果无特殊要求的混凝土;(2)饰面清水混凝土,即混凝土表面颜色基本一致,由有规律排列的对拉螺栓眼、明缝、蝉缝、假眼等组合形成的,以自然质感为饰面效果的清水混凝土;(3)装饰清水混凝土,即,表面形成装饰图案、镶嵌装饰片或彩色的清水混凝土。
而上述几类混凝土的原料具体可以包括:
水泥、水、骨料、本发明混凝土专用外加剂,以及可选的辅料;
其中,骨料包括细骨料以及粗骨料中的一种或两种;而所述辅料包括粉煤灰、硅灰、钛白粉等功能/装饰性辅料。
而如上的清水混凝土可以进一步用于建筑工程中,并通过固化成型以形成墙体、桥梁、路面等各类建筑结构。
实施例1
按照质量百分数:聚羧酸减水剂50%,消泡剂0.3%,缓凝剂2%,纤维素醚保水剂0.06%,以及余量的水,分别称取适量各原料;
然后,按照如下方法,制得实施例1的清水混凝土专用外加剂:
(a)将减水剂、缓凝剂,以及保水剂加入水中搅拌30min;
(b)然后,向搅拌后的混合体系中,加入消泡剂搅拌均匀,即得到实施例1的清水混凝土专用外加剂。
实施例2
按照质量百分数:聚羧酸减水剂50%,消泡剂0.1%,缓凝剂3.5%,纤维素醚保水剂0.03%,以及余量的水,分别称取适量各原料;
然后,按照如下方法,制得实施例2的清水混凝土专用外加剂:
(a)将减水剂、缓凝剂,以及保水剂加入水中搅拌30min;
(b)然后,向搅拌后的混合体系中,加入消泡剂搅拌均匀,即得到实施例2的清水混凝土专用外加剂。
实施例3
按照质量百分数:聚羧酸减水剂60%,消泡剂0.5%,缓凝剂1.5%,纤维素醚保水剂0.08%,以及余量的水,分别称取适量各原料;
然后,按照如下方法,制得实施例3的清水混凝土专用外加剂:
(a)将减水剂、缓凝剂,以及保水剂加入水中搅拌30min;
(b)然后,向搅拌后的混合体系中,加入消泡剂搅拌均匀,即得到实施例3的清水混凝土专用外加剂。
实施例4
按照质量百分数:聚羧酸减水剂45%,消泡剂0.3%,缓凝剂3%,纤维素醚保水剂0.1%,以及余量的水,分别称取适量各原料;
然后,按照如下方法,制得实施例4的清水混凝土专用外加剂:
(a)将减水剂、缓凝剂,以及保水剂加入水中搅拌30min;
(b)然后,向搅拌后的混合体系中,加入消泡剂搅拌均匀,即得到实施例4的清水混凝土专用外加剂。
实施例5
按照质量百分数:聚羧酸减水剂60%,消泡剂1%,缓凝剂3.5%,纤维素醚保水剂0.06%,以及余量的水,分别称取适量各原料;
然后,按照如下方法,制得实施例5的清水混凝土专用外加剂:
(a)将减水剂、缓凝剂,以及保水剂加入水中搅拌30min;
(b)然后,向搅拌后的混合体系中,加入消泡剂搅拌均匀,即得到实施例5的清水混凝土专用外加剂。
实验例1
以水泥、粉煤灰、砂、碎石、外加剂以及水为原料,制备清水混凝土;
其中,水泥为北方某地生产的P.042.5普通硅酸盐水泥;
粉煤灰采用北方某地火电厂I级粉煤灰,主要指标:细度≤11%,烧失量≤5%,含水量≤1%,三氧化硫含量≤3%,符合GB1596-2005《用于水泥和混凝土中粉煤灰》规范的要求;
砂采用北方某地河砂,颜色均匀,细度模数2.7,含泥量<3%,泥块含量1%,符合GB/T14684-2001《建筑用砂》、JGJ52-2006《普通混凝土用砂石质量及检验方法标准》的质量要求;
碎石为北方某地采石场碎石,规格:5~25mm连续级配,颜色均匀,含泥量<1%,泥块含量<0.5%,针片状含量<15%,符合GBT/14685-2001《建筑用卵石、碎石》、JGJ-2006《普通混凝土用砂石质量及检验方法质量标准》的质量要求;
外加剂:实验1-5组分别对应的为实施例1-5的清水混凝土专用外加剂;实验6组(如下表格中记为对比例1)为聚羧酸减水剂;
水:实验地自来水,酸碱检验呈中性。
实验1-6组中,各原料配比如下:水泥400Kg/m3,粉煤灰100Kg/m3,砂690Kg/m3,碎石1030Kg/m3,外加剂4.2Kg/m3,以及水150Kg/m3。
然后,将砂、碎石、水泥以及粉煤灰干拌均匀后,取一半量的水,加入后拌合,得到拌合物;然后将外加剂与剩余量的水搅拌混合均匀,加入拌合物中,继续搅拌后浇筑入模,用振捣棒振捣至浮浆且无明显气泡后即可,得到各组清水混凝土。
然后对各组混凝土进行测试,其中,含气量、扩展度和坍落度的测试按照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行。结果如下表所示:
由如上试验结果可知,相较于以单一的减水剂为外加剂而言,采用本发明复合功能原料的外加剂能够有效提高混凝土的强度和抗裂性能,同时所得混凝土也没有色差,明显效果更优;
同时,由各实施例组试验结果可知,原料配比对于外加剂所产生效果也有着明显的影响,而以实施例1的配比作为外加剂,能够更为有效的改善混凝土性能。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明,然而应意识到,在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此,这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
Claims (10)
1.一种清水混凝土专用外加剂,其特征在于,所述清水混凝土专用外加剂主要由以下原料制成:
减水剂、消泡剂、缓凝剂、保水剂,以及水。
2.根据权利要求1所述的清水混凝土专用外加剂,其特征在于,所述减水剂为聚羧酸减水剂;
和/或,所述保水剂为纤维素醚保水剂。
3.根据权利要求1所述的清水混凝土专用外加剂,其特征在于,按照重量百分数计,所述清水混凝土专用外加剂主要由以下原料制成:
减水剂45~65%,消泡剂0.1~1%,缓凝剂1~5%,保水剂0.01~0.1%,水45~55%。
4.根据权利要求3所述的清水混凝土专用外加剂,其特征在于,按照重量百分数计,所述清水混凝土专用外加剂主要由以下原料制成:
减水剂50~60%,消泡剂0.1~0.5%,缓凝剂1~3%,保水剂0.02~0.08%,水40~50%。
5.根据权利要求4所述的清水混凝土专用外加剂,其特征在于,按照重量百分数计,所述清水混凝土专用外加剂由以下原料制成:
聚羧酸减水剂50%,消泡剂0.3%,缓凝剂2%,纤维素醚保水剂0.06%,以及余量的水。
6.权利要求1-5中任一项所述的清水混凝土专用外加剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
将减水剂、缓凝剂,以及保水剂加入水中搅拌,然后加入消泡剂搅拌均匀,即得到所述清水混凝土专用外加剂。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,减水剂、缓凝剂,以及保水剂加入水中搅拌的时间为15~60mi n;
优选的,减水剂、缓凝剂,以及保水剂加入水中搅拌的时间为30~45mi n;
更优选的,减水剂、缓凝剂,以及保水剂加入水中搅拌的时间为30mi n。
8.一种清水混凝土,其特征在于,所述清水混凝土的原料包括权利要求1-5中任一项所述的清水混凝土专用外加剂。
9.根据权利要求8所述的清水混凝土,其特征在于,所述清水混凝土的原料还进一步包括:水泥、水、骨料,以及可选的辅料。
10.权利要求8或9所述的清水混凝土在建筑中的应用。
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- 2018-05-10 CN CN201810440936.4A patent/CN108545988A/zh active Pending
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