CN108996945A

CN108996945A - 清水混凝土专用外加剂

Info

Publication number: CN108996945A
Application number: CN201810820533.2A
Authority: CN
Inventors: 刘思昊; 李清华; 陈忠强
Original assignee: Chengdu Construction Technology Co Ltd
Current assignee: Chengdu Construction Technology Co Ltd
Priority date: 2018-07-24
Filing date: 2018-07-24
Publication date: 2018-12-14

Abstract

本发明公开了一种清水混凝土专用外加剂，涉及混凝土外加剂领域，旨在解决现有技术中外加剂对混凝土流动性的不利影响大、对离析泌水现象改善不理想的问题。其技术方案要点是，各组分按质量百分数计为，减水剂20%‑22%、缓凝剂1.8%‑2%、增稠剂1.5%‑1.6%、引气剂0.03%‑0.05%、消泡剂0.04%‑0.08%、早强剂8%‑12%，余量为水。该配比的混凝土外加剂，敏感度低，掺加时易于控制其对混凝土流动性的影响，混凝土拌和物的包裹性、粘聚性好，不易出现离析泌水现象，且制成的清水混凝土表面基本无气泡。

Description

清水混凝土专用外加剂

技术领域

本发明涉及一种混凝土外加剂，更具体地说，它涉及一种清水混凝土专用外加剂。

背景技术

清水混凝土（fair-faced concrete）是直接利用混凝土成型后的自然质感作为饰面效果的混凝土，可分为普通清水混凝土、饰面清水混凝土和装饰清水混凝土。为了满足清水混凝土时对混凝土拌和物流动性、泌水性的要求，通常会在清水混凝土拌制过程中添加外加剂，以改善清水凝土的性能。

现有技术中，申请公布号为CN101767954A的中国专利公开了一种再生骨料混凝土制品复合外加剂，由以下重量比的组分制成：硫酸钠20～30％；三乙醇胺1～2％；木钙5～6％；松香酸钠0.15～0.2％；NaOH0.01～0.02％；二水石膏30～40％；其余为水。

但是，上述外加剂中添加了高达30%-40%的二水石膏，二水石膏为粉末状的固体矿物，凝固缓慢，掺量过大时对混凝土的流动性和强度影响较大，且石膏掺量过大会增加混凝土的脆性降低抗压抗弯强度。如何研发出一种敏感度低，对混凝土流动性影响小、能有效减少离析泌水现象且对混凝土强度影响小的清水混凝土外加剂是行业内需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种清水混凝土专用外加剂，其具有敏感度低、能有效减少混凝土泌水现象、对混凝土强度的不利影响小的优势。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种清水混凝土专用外加剂，其特征在于：各组分按质量百分数计为，减水剂20%-22%、缓凝剂1.8%-2%、增稠剂1.5%-1.6%、引气剂0.03%-0.05%、消泡剂0.04%-0.08%、早强剂8%-12%，余量为水。

通过采用上述技术方案，减水剂主要用于保持混凝土拌和物的工作性的同时，减少水含量；增稠剂起到了改善混凝土粘聚性和稳定性的作用，减少混凝土沉底泌水现象；缓凝剂能延长混凝土使用时间和凝结时间，早强剂可以提高混凝土的早期强度；引气剂，可以在混凝土拌和物内引入大量微小气泡，一方面气泡利于改善混凝土拌和物的流动性，另一方面混凝土凝固后内部的微小气泡利于提高混凝土的抗冻性能。但是，混凝土搅拌时，会产生一些不均匀的大气泡，这些气泡直接影响最终凝固混凝土的强度，因而需要添加适量的消泡剂，以减少这类不均匀的大气泡的产生。采用上述配比的外加剂，敏感度低，掺加时易于控制其对混凝土流动性的影响；混凝土拌和物包裹性、粘聚性好，不易出现离析泌水现象；且制成的清水混凝土表面基本无气泡。

进一步地，所述缓凝剂为葡萄糖酸钠和白糖的混合物，且葡萄糖酸钠和白糖的质量比为3:1。

通过采用上述技术方案，葡萄糖酸钠能起到增加混凝土可塑性和强度的作用，同时有阻滞作用，能推迟混凝土的最初和最终凝固时间。葡萄糖酸钠与白糖配合使用，缓凝效果更佳。同时，葡萄糖酸钠还具有一定的减水作用，能起到强化减水剂减水功效的作用。

进一步地，所述减水剂为氨基系减水剂和木质素磺酸钙的混合物。

通过采用上述技术方案，氨基系减水剂属于高效减水剂，对水泥有强烈的分散作用，能大大提高水泥拌和物流动性和混凝土坍落度，同时大幅度降低用水量，显著改善混凝土工作性。木质素磺酸钙能改善混凝土和易性，提高工程质量，与减水剂复配使用可抑制坍落度损失。

进一步地，所述减水剂中氨基系减水剂和木质素磺酸钙的质量比为6:4。

通过采用上述技术方案，该种配比的氨基系减水剂和木质素磺酸钙复配使用，在起到足够的减水效果的同时，可以有效抑制应高效减水剂造成的混凝土坍落度损失。

进一步地，所述引气剂为烷基磺酸盐、烷基芳烃磺酸盐或烷基酚环氧乙烷缩合物。

通过采用上述技术方案，烷基磺酸盐和烷基芳烃磺酸盐属于阴离子型表面活性剂，烷基酚环氧乙烷缩合物属于非离子型表面活性剂，与水均有较好的混溶性，对硬水不敏感，且能在碱性、中性和弱酸性条件下使用。采用烷基磺酸盐、烷基芳烃磺酸盐或烷基酚环氧乙烷缩合物作为引气剂，在拌制混凝土时，可以在混凝土拌和物内引入微小气泡，起到改善混凝土拌和物流变性能和保水性、增加混凝土抗冻性和耐久性的作用。

进一步地，所述早强剂为亚硝酸钠。

通过采用上述技术方案，亚硝酸盐对水泥水化过程起促进作用，促进水化产物的生成，能提高混凝土的早期强度，且可以做为混凝土防冻剂组分。亚硝酸钠的掺入可以促使钢筋表面形成致密的保护膜，起到防止混凝土内钢筋锈蚀的作用。

进一步地，所述增稠剂为羟丙基纤维、羟甲基纤维素中的一种或两种的混合物。

通过采用上述技术方案，羟丙基纤维素和羟甲基纤维素均是常见的纤维素醚，掺加少量的羟丙基纤维素或羟甲基纤维素可以起到改善混凝土凝聚性的作用，同时还具有一定的引气作用。

进一步地，所述增稠剂为羟丙基纤维素和羟甲基纤维素的混合物，且两者质量比为1:1。

通过采用上述技术方案，羟甲基纤维素低温粘性好，而高温对羟丙基纤维素粘度的影响较羟甲基纤维素小，两者混配增稠效果佳，能适应不同的温度施工条件使用。

进一步地，所述消泡剂为聚硅氧烷。

通过采用上述技术方案，往混凝土内引入大量的气泡，减少了混凝土受压有效面积，会使混凝土强度和耐磨性有所降低，当保持水灰比不变时，含气量增加1%，混凝土强度约下降3%~5%，故使用引气剂改善混凝土抗冻性时，应注意控制混凝土的含气量，避免大量气泡导致混凝土强度大幅降低，因而需要添加适量的消泡剂控制混凝土的含气量、同时避免不均匀的大气泡的产生。聚硅氧烷，具有良好的破泡、抑泡效果，能有效控制混凝土内的气泡含量并减少不均匀的大气泡的产生。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、减水剂、缓凝剂和早强剂的复配使用，使得外加剂的敏感度低，能有效改善混凝土拌和物的工作性，延缓初凝时间和终凝时间，提高早期强度；

2、增稠剂有利于改善混凝土的粘聚性和稳定性，减少混凝土的沉底泌水现象，此外还具有一定的增强减水剂减水效果和引气的作用；

3、适当掺量的引气剂和消泡剂复配使用，在混凝土内引入微小气泡改善混凝土的抗冻性能的同时，可以控制含气量的多少、减少不均匀的大气泡的生成，减少对混凝土强度的不利影响，制得的混凝土构件表面基本无气泡。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

一种清水混凝土专用外加剂，各组分按质量百分数计如下：减水剂20%、缓凝剂1.8%、烷基磺酸盐0.03%、亚硝酸钠8%、羟丙基纤维素1.5%、聚硅氧烷0.04%，余量为水。其中减水剂由氨基系减水剂和木质素磺酸钙按照质量比6:4的比例配制而成；烷基磺酸盐选用烷基磺酸钠盐；缓凝剂为葡萄糖酸钠和白糖的混合物，且葡萄糖酸钠和白糖的质量比为3:1。

实施例2

一种清水混凝土专用外加剂，各组分按质量百分数计如下：减水剂21%、缓凝剂1.9%、烷基磺酸盐0.04%、亚硝酸钠8.5%、羟甲基纤维素1.52%、聚硅氧烷0.05%，余量为水。其中减水剂由氨基系减水剂和木质素磺酸钙按照质量比6:4的比例配制而成；烷基磺酸盐选用烷基磺酸钠盐；缓凝剂为葡萄糖酸钠和白糖的混合物，且葡萄糖酸钠和白糖的质量比为3:1。

实施例3

一种清水混凝土专用外加剂，各组分按质量百分数计如下：减水剂22%、缓凝剂2%、烷基磺酸盐0.05%、亚硝酸钠9.0%、羟丙基纤维素0.8%、羟甲基纤维素0.8%、聚硅氧烷0.08%，余量为水。其中减水剂由氨基系减水剂和木质素磺酸钙按照质量比6:4的比例配制而成；烷基磺酸盐选用烷基磺酸钠盐；缓凝剂为葡萄糖酸钠和白糖的混合物，且葡萄糖酸钠和白糖的质量比为3:1。

实施例4

一种清水混凝土专用外加剂，各组分按质量百分数计如下：减水剂20%、缓凝剂1.8%、烷基芳烃磺酸盐0.03%、亚硝酸钠9.5%、羟甲基纤维素1.5%、聚硅氧烷0.04%，余量为水。其中减水剂由氨基系减水剂和木质素磺酸钙按照质量比6:4的比例配制而成；烷基芳烃磺酸盐选用烷基芳烃磺酸钠盐；缓凝剂为葡萄糖酸钠和白糖的混合物，且葡萄糖酸钠和白糖的质量比为3:1。

实施例5

一种清水混凝土专用外加剂，各组分按质量百分数计如下：减水剂21%、缓凝剂1.9%、烷基芳烃磺酸盐0.04%、亚硝酸钠10.0%、羟丙基纤维素1.55%、聚硅氧烷0.05%，余量为水。其中减水剂由氨基系减水剂和木质素磺酸钙按照质量比6:4的比例配制而成；烷基芳烃磺酸盐选用烷基芳烃磺酸钠盐；缓凝剂为葡萄糖酸钠和白糖的混合物，且葡萄糖酸钠和白糖的质量比为3:1。

实施例6

一种清水混凝土专用外加剂，各组分按质量百分数计如下：减水剂22%、缓凝剂2%、烷基芳烃磺酸盐0.05%、亚硝酸钠10.5%、羟丙基纤维素0.8%、羟甲基纤维素0.8%、聚硅氧烷0.08%，余量为水。其中减水剂由氨基系减水剂和木质素磺酸钙按照质量比6:4的比例配制而成；烷基芳烃磺酸盐选用烷基芳烃磺酸钠盐；缓凝剂为葡萄糖酸钠和白糖的混合物，且葡萄糖酸钠和白糖的质量比为3:1。

实施例7

一种清水混凝土专用外加剂，各组分按质量百分数计如下：减水剂20%、缓凝剂1.8%、烷基酚环氧乙烷缩合物0.03%、亚硝酸钠11.0%、羟丙基纤维素1.5%、聚硅氧烷0.04%，余量为水。其中减水剂由氨基系减水剂和木质素磺酸钙按照质量比6:4的比例配制而成；缓凝剂为葡萄糖酸钠和白糖的混合物，且葡萄糖酸钠和白糖的质量比为3:1。

实施例8

一种清水混凝土专用外加剂，各组分按质量百分数计如下：减水剂21%、缓凝剂1.9%、烷基酚环氧乙烷缩合物0.04%、亚硝酸钠11.5%、羟甲基纤维素1.58%、聚硅氧烷0.07%，余量为水。其中减水剂由氨基系减水剂和木质素磺酸钙按照质量比6:4的比例配制而成；缓凝剂为葡萄糖酸钠和白糖的混合物，且葡萄糖酸钠和白糖的质量比为3:1。

实施例9

一种清水混凝土专用外加剂，各组分按质量百分数计如下：减水剂22%、缓凝剂2%、烷基酚环氧乙烷缩合物0.05%、亚硝酸钠12.0%、羟丙基纤维素0.8%、羟甲基纤维素0.8%、聚硅氧烷0.08%，余量为水。其中减水剂由氨基系减水剂和木质素磺酸钙按照质量比6:4的比例配制而成；缓凝剂为葡萄糖酸钠和白糖的混合物，且葡萄糖酸钠和白糖的质量比为3:1。

对比例1

相对于实施例1，区别在于对比例1中不含聚硅氧烷。

对比例2

相对于实施例1，区别在于对比例2中不含缓凝剂。

利用PO42.5普通硅酸盐水泥、骨料等配制C40混凝土，每立方米混凝土配比设计：水泥350kg、硅灰20kg、粉煤灰80kg、水180kg、河砂800kg、碎石1000kg。分别掺加对比例1、2的外加剂制得对照样1-2，分别掺加实施例1到实施例9的外加剂制得1#-9#号混凝土试样，对各试样进行坍落度的测定，控制外加剂的掺量为混凝土拌和物的质量的3%。同时，分别采用100×100×100的试模成型3组试样用于检测抗压强度，同时在直径40mm，高150mm的钢模中成型试样用于观察试样外观情况。所有试样在室温（20±5℃）环境中养护36h后脱模，外观试件记录外观情况，抗压试件则置于20±2℃、相对湿度≥95%的养护室中养护，测定其3天、7天和28天抗压强度。测定方法参照GBJ80-85《普通混凝土拌和物性能试验方法》、GBT50081-2016《普通混凝土力学性能试验方法》进行。测试结果如下表所示：

由上表数据可知，添加实施例1-9清水混凝土专用外加剂的各混凝土试样较对照样1表面效果更佳，气泡明显较少；较对照样2混凝土的坍落度损失速度慢，可见消泡剂可明显减少清水混凝土表面的气泡，缓凝剂可明显延长混凝土的可使用时间。

上述各具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims

1.一种清水混凝土专用外加剂，其特征在于：各组分按质量百分数计为，减水剂20%-22%、缓凝剂1.8%-2%、增稠剂1.5%-1.6%、引气剂0.03%-0.05%、消泡剂0.04%-0.08%、早强剂8%-12%，余量为水。

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：所述缓凝剂为葡萄糖酸钠和白糖的混合物，且葡萄糖酸钠和白糖的质量比为3:1。

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：所述减水剂为氨基系减水剂和木质素磺酸钙的混合物。

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：所述减水剂中氨基系减水剂和木质素磺酸钙的质量比为6:4。

5.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：所述引气剂为烷基磺酸盐、烷基芳烃磺酸盐或烷基酚环氧乙烷缩合物。

6.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：所述早强剂为亚硝酸钠。

7.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：所述增稠剂为羟丙基纤维、羟甲基纤维素中的一种或两种的混合物。

8.根据权利要求7所述的清水混凝土专用外加剂，其特征在于：所述增稠剂为羟丙基纤维素和羟甲基纤维素的混合物，且两者质量比为1:1。

9.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：所述消泡剂为聚硅氧烷。