CN109053016A - 一种混凝土用复合掺混料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种混凝土用复合掺混料及其制备方法，包括粉煤灰500‑800份、硅灰150‑200份、磷矿粉150‑200份、硅酸钠2‑5份、硬脂酸镁1‑5份、减水剂混合物1‑5份、激发剂0.1‑1份，所述减水剂混合物由腐殖酸、棕榈酸、磺化三聚氰胺甲醛缩合物和萘磺酸盐组成，所述腐殖酸、棕榈酸、磺化三聚氰胺甲醛缩合物和萘磺酸盐的重量比为(1‑6)：(1‑6)：(4‑10)：(4‑10)。本发明提供的混凝土用复合掺混料具有较好的减水性，同时具有较低的坍落度损失。

Description

一种混凝土用复合掺混料及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种混凝土用复合掺混料及其制备方法。

背景技术

尽管混凝土是一种传统的人造建筑材料，但因其具有不可取代的优越性(原料丰富、生产工艺简单、性价比高等优点)以及混凝土材料科学与技术的不断进步，混凝土已成为土木工程用材的主体，在未来的土木工程和国家建设中也将是不可缺少的主材之一。同时，随着城市规模的不断扩大，人口的不断增多，地价的不断升高，建筑所处环境的严酷化，建筑技术的不断进步及经济的高速发展，建筑物越来越向空中、地下及水中延伸，因此需要混凝土具有较佳的强度和耐久性。

在混凝土领域，混凝土外加剂已成为混凝土中不可缺少的组分，混凝土外加剂的新品种开发促进了混凝土技术的进步，尤其是高效减水剂的出现，对混凝土的生产和应用产生了巨大的影响。高效减水剂又称超塑化剂，是一种减水效率高，缓凝和引气作用极小的混凝土外加剂。在不改变混凝土工作性的条件下，它能大幅度地减少混凝土用水量，并显著地提高混凝土强度；或在不改变混凝土用水量的条件下，能显著地改变混凝土的工作性，使用后的经济效益特别显著。目前的高效减水剂减水率高，但是混凝土坍落度损失较快，难以满足泵送等施工要求，不能用于制备高性能和超高性能混凝土，通常解决办法是在外加剂中复合缓凝组分等方法解决，但是目前的复合缓凝组分会影响混凝土早期强度等问题，且外加剂往往受环境因素的影响较大，难以实现稳定的对混凝土坍落度的有效控制。

因此需要研发一种具有较好减水效果，同时坍落度损失较低的混凝土用复合掺混料。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种减水效果好，坍落度损失较低的混凝土用复合掺混料及其制备方法。

本发明提供一种混凝土用复合掺混料，包括粉煤灰500-800份、硅灰0-200份、磷矿粉150-200份、硅酸钠2-5份、硬脂酸镁1-5份、减水剂混合物1-5份、激发剂0.1-1份，所述减水剂混合物由腐殖酸、棕榈酸、磺化三聚氰胺甲醛缩合物和萘磺酸盐组成，所述腐殖酸、棕榈酸、磺化三聚氰胺甲醛缩合物和萘磺酸盐的重量比为(1-6)：(1-6)：(4-10)：(4-10)。

优选地，所述腐殖酸、棕榈酸、磺化三聚氰胺甲醛缩合物和萘磺酸盐的重量比为(1-3)：(1-3)：(4-7)：(4-7)。

优选地，所述腐殖酸、棕榈酸、磺化三聚氰胺甲醛缩合物和萘磺酸盐的重量比为2：2：5：5。

优选地，所述粉煤灰600-700份、硅灰0-200份、磷矿粉150-200份、硅酸钠2.5-4.5份、硬脂酸镁2-3.5份、减水剂混合物2-3.5份。

优选地，所述腐殖酸中黄腐酸含量在50％以上。

优选地，所述激发剂为三乙醇胺和三氯化铁配合。

优选地，所述三乙醇胺和三氯化铁的重量比为1-3：1-3。

本发明还提供一种混凝土用复合掺混料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将70-80％的激发剂和硬脂酸镁、减水剂混合物和硅酸钠共同加入混料器，搅拌15-30分钟；

(2)加入粉煤灰、硅灰、磷矿粉进行搅拌20-60分钟；

(3)加入剩余的激发剂进行搅拌5-15分钟。

本发明的混凝土用复合掺混料具有较好的减水性，同时坍落度损失小。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明实施例提供一种混凝土用复合掺混料，包括粉煤灰500-800份、硅灰0-200份、磷矿粉150-200份、硅酸钠2-5份、硬脂酸镁1-5份、减水剂混合物1-5份、激发剂0.1-1份，减水剂混合物由腐殖酸、棕榈酸、磺化三聚氰胺甲醛缩合物和萘磺酸盐组成，腐殖酸、棕榈酸、磺化三聚氰胺甲醛缩合物和萘磺酸盐的重量比为(1-6)：(1-6)：(4-10)：(4-10)。

磺化三聚氰胺甲醛缩合物的减水作用，可以抑制了微细粉末对水的吸附，颗粒间的斥力增大保持良好的悬浮状态。萘磺酸盐，形成的空间网架结构中的束缚水释放出来，从而促使粉末更好的分散，而避免了团聚、包裹、结块，可有效降低粘度。磺化三聚氰胺甲醛缩合物和萘磺酸盐配合能够实现较好的减水效果。

腐殖酸和棕榈酸复配，能够提升粉煤灰活性，配合磺化三聚氰胺甲醛缩合物和萘磺酸盐能够使得掺混料整体具有一定的保坍效果，使得坍落度损失较低。

腐殖酸和棕榈酸配合还能刺激混凝土中的激发剂的活性，初步增强粉煤灰在混凝土中的活性。激发剂用于进一步激发粉煤灰，再次提升粉煤灰的活性。

硅酸钠，可促进混凝土早期水化的作用，利于混合，也利于激发剂发挥作用。硬脂酸镁，可增加混凝土整体的流动性，利于搅拌，使各个组分配合效果较好。

硅酸钠和硬脂酸镁能够促进减水剂的减水效果，同时有利于掺混料的混合，使得激发剂效果能够较好的发挥，进一步使得粉煤灰的活性提高，有利于减少坍落度损失。

硅灰，由于其极大的比表面积可以使混凝土结构致密，孔径细化，改善界面结构，提高混凝土匀质性。

在优选实施例中，腐殖酸、棕榈酸、磺化三聚氰胺甲醛缩合物和萘磺酸盐的重量比为(1-3)：(1-3)：(4-7)：(4-7)。

在优选实施例中，腐殖酸、棕榈酸、磺化三聚氰胺甲醛缩合物和萘磺酸盐的重量比为2：2：5：5。

在优选实施例中，粉煤灰600-700份、硅灰0-200份、磷矿粉150-200份、硅酸钠2.5-4.5份、硬脂酸镁2-3.5份、减水剂混合物2-3.5份。

在优选实施例中，腐殖酸中黄腐酸含量在50％以上。

在优选实施例中，激发剂为三乙醇胺和三氯化铁配合。三氯化铁对粉煤灰的前期激发和后期激发都具有较好的效果。三乙醇胺能够促进混凝土水化，早期激发效果更好。

在优选实施例中，三乙醇胺和三氯化铁的重量比为1-3：1-3。

本发明还提供一种混凝土用复合掺混料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将70-80％的激发剂和硬脂酸镁、减水剂混合物和硅酸钠共同加入混料器，搅拌15-30分钟；

(2)加入粉煤灰、硅灰、磷矿粉进行搅拌20-60分钟；

(3)加入剩余的激发剂进行搅拌5-15分钟。

为了对本发明的技术方案能有更进一步的了解和认识，现列举几个较佳实施例对其做进一步详细说明。

实施例1

(1)将三乙醇胺0.07份和三氯化铁0.07份和硬脂酸镁3份、腐殖酸0.4份、棕榈酸0.4份、磺化三聚氰胺甲醛缩合物1份、萘磺酸盐1份和硅酸钠3份共同加入混料器，搅拌15-30分钟；

(2)加入粉煤灰650份、硅灰200份、磷矿粉150份进行搅拌20-60分钟；

(3)加入三乙醇胺0.03份和三氯化铁0.03份进行搅拌5-15分钟。得到混凝土用复合掺混料。

为了更好的说明本发明的优异性能，将实例1所得复合掺混料分别等量取代基准混凝土中的水泥用量的10％、15％、20％，分别对应第一组、第二组和第三组。具体性能见表1。基准混凝土强度等级为C70，基准混凝土单方用量配比如下，

表1

由表1的数据可以看出实施例1的复合掺混料坍落度、拓展度、抗压强度均优于基准组，这说明本发明的复合掺合料具有良好的减水、保坍性能，同时其水化活性高于水泥，能够保证混凝土质量，降低质量风险；随着复合掺合料取代水泥的比例升高，混凝土抗压强度增长明显，但拓展度和坍落度涨幅较小，说明复合掺合料的减水效应接近饱和，实际工程使用时可以根据混凝土性能需求决定取代量。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种混凝土用复合掺混料，其特征在于，包括粉煤灰500-800份、硅灰0-200份、磷矿粉150-200份、硅酸钠2-5份、硬脂酸镁1-5份、减水剂混合物1-5份、激发剂0.1-1份，所述减水剂混合物由腐殖酸、棕榈酸、磺化三聚氰胺甲醛缩合物和萘磺酸盐组成，所述腐殖酸、棕榈酸、磺化三聚氰胺甲醛缩合物和萘磺酸盐的重量比为(1-6)：(1-6)：(4-10)：(4-10)。

2.如权利要求1所述的混凝土用复合掺混料，其特征在于，所述腐殖酸、棕榈酸、磺化三聚氰胺甲醛缩合物和萘磺酸盐的重量比为(1-3)：(1-3)：(4-7)：(4-7)。

3.如权利要求2所述的混凝土用复合掺混料，其特征在于，所述腐殖酸、棕榈酸、磺化三聚氰胺甲醛缩合物和萘磺酸盐的重量比为2：2：5：5。

4.如权利要求1所述的混凝土用复合掺混料，其特征在于，所述粉煤灰600-700份、磷矿渣250-350份、硅酸钠2.5-4.5份、硬脂酸镁2-3.5份、减水剂混合物2-3.5份。

5.如权利要求1所述的混凝土用复合掺混料，其特征在于，所述腐殖酸中黄腐酸含量在50％以上。

6.如权利要求1所述的混凝土用复合掺混料，其特征在于，所述激发剂为三乙醇胺和三氯化铁配合。

7.如权利要求6所述的混凝土用复合掺混料，其特征在于，所述三乙醇胺和三氯化铁的重量比为1-3：1-3。

8.如权利要求1-7任一项所述的混凝土用复合掺混料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将70-80％的激发剂和硬脂酸镁、减水剂混合物和硅酸钠共同加入混料器，搅拌15-30分钟；

(2)加入粉煤灰、硅灰、磷矿粉进行搅拌20-60分钟；

(3)加入剩余的激发剂进行搅拌5-15分钟。