CN109133792A - 一种抗收缩型混凝土界面处理剂 - Google Patents

一种抗收缩型混凝土界面处理剂 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗收缩型混凝土界面处理剂，属于混凝土处理剂技术领域。按重量份数计，依次称取：20～30份水泥，10～20份石英砂，15～28份粉煤灰，2～4份减水剂，10～18份尿素，1～3份乳胶粉，6～8份硅灰和12～24份添加剂，将水泥与石英砂混合于搅拌机中，并依次向搅拌机中加入粉煤灰，减水剂，尿素，乳胶粉，硅灰和添加剂，于温度30～35℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌混合30～60min后，得抗收缩型混凝土界面处理剂。本发明所得抗收缩型混凝土界面处理剂在使用后新旧混凝土具有优异的抗压强度和抗收缩性。

Description

一种抗收缩型混凝土界面处理剂
技术领域
本发明公开了一种抗收缩型混凝土界面处理剂，属于混凝土处理剂技术领域。
背景技术
混凝土界面处理剂又称界面粘结剂、界面剂，由水泥、骨料、高分子聚合物粘结材料及各种助剂配制而成。是一种由高聚物改性后的新型结合层处理材料，外观呈灰色固体粉末，经水化反应后能形成与混凝土有较大粘附力并具有一定韧性的高强硬化体，是应用于增强混凝土表面性能或赋予混凝土表面所需要功能的一种表面处理材料。
界面剂主要用于处理混凝土、加气混凝土、粉煤灰砌块等表面，解决这些表面由于吸水特性或光滑而引起面层不易黏结、抹灰层空鼓、开裂、剥落等问题，能够显著增强新旧混凝土之间以及混凝土与抹灰砂浆之间的黏结力，能够取代传统的凿毛工序、保证工程质量和加快施工进度等。它对光滑的混凝土表面和多孔的加气混凝土均有很好的粘附性。可广泛应用于各种混凝土内外墙面、天棚等部位的结合层处理，轻质砌块也可使用。混凝土基体面经用界面剂处理后可以有效防止砂浆抹灰层的空鼓、起壳等质量通病。
近年来，模板技术的发展使得混凝土表面越来越光滑，抹灰愈发困难，许多建筑物都进入老化使用期需要补强加固，新老混凝土的粘结经常遇到问题。想要解决由于拉应力与剪应力造成的结合面薄弱问题，提高界面的粘结力，最佳方法便是使用界面处理剂。界面处理剂主要用于混凝土基层的抹灰，新旧混凝土之间的粘结等。应用混凝土界面处理剂技术，可以提高工程的质量和寿命，有效节约资金，具有显著的经济效益。目前传统的混凝土界面处理剂在使用后新旧混凝土的抗压强度和抗收缩性能不佳，因此还需对其进行研究。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：针对传统混凝土界面处理剂在使用后新旧混凝土的抗压强度和抗收缩性不佳的问题，提供了一种抗收缩型混凝土界面处理剂。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种抗收缩型混凝土界面处理剂，是由以下重量份数的原料组成：20～30份水泥，10～20份石英砂，15～28份粉煤灰，2～4份减水剂，10～18份尿素，1～3份乳胶粉和6～8份硅灰，所述抗收缩型混凝土界面处理还包括：水泥质量0.6～0.8倍的添加剂；
所述添加剂的制备方法为：
将混合粉末煅烧，洗涤，干燥，得预处理混合粉末，将预处理混合粉末与盐酸按质量比1：10～1：12混合，浸泡，过滤，干燥，得改性粉末，将改性粉末与水按质量比1：10～1：15混合，超声分散后，得改性粉末分散液，将改性粉末分散液与聚烯丙胺盐酸盐按质量比5：1～8：1混合，并调节pH至9.8～10.0，得聚烯丙胺盐酸盐混合物，于剧烈搅拌条件下，向聚烯丙胺盐酸盐混合物中加入聚烯丙胺盐酸盐混合物质量0.3～0.4倍的改性葡萄糖混合液，搅拌反应后，得预处理聚烯丙胺盐酸盐混合物，将预处理聚烯丙胺盐酸盐混合物与硼氢化钠按质量比25：1～50：1混合，搅拌反应后，过滤，干燥，得添加剂坯料，将添加剂坯料与脲酶混合液按质量比1：8～1：15混合，调节pH至7.5～8.5后，浸泡，并继续将pH调节至4.0～5.0后，旋蒸浓缩，过滤，干燥，得添加剂。
所述水泥为普通42.5级硅酸盐水泥或普通42.5R级水泥中任意一种。
所述石英砂为粒径为100～200目的石英砂。
所述减水剂为聚羧酸系减水剂，木质素磺酸盐或萘系高效减水剂中任意一种。
所述混合粉末为将二氧化钛和碳酸钾按摩尔比4.0：1.3～4.0：1.5混合研磨，得混合粉末。
所述的改性葡萄糖混合液为将葡萄糖与水按质量比1：20～1：25混合，并加入葡萄糖质量0.1～0.2倍的碘酸钾，搅拌混合后，得葡萄糖混合液，将葡萄糖混合液与氯化钡溶液按质量比1：3～1：5混合，过滤，得滤液，将滤液与硫酸钠溶液按质量比1：3～1：4混合，过滤，得改性葡萄糖混合液。
所述脲酶混合液为将脲酶与水按质量比1：10～1：12混合，并加入脲酶质量0.1～0.2倍的磷酸氢钠和脲酶质量0.08～0.12倍的氯化钾，搅拌混合后，得脲酶混合液。
本发明的有益效果是：
本发明在制备抗收缩型混凝土界面处理剂时加入添加剂，首先，添加剂中加入了四钛酸和聚烯丙胺盐酸盐，其中四钛酸为片层结构，且片层结构中含有负离子，在与聚烯丙胺盐酸盐混合后，由于聚烯丙胺盐酸盐分子链中带有正电荷，可在静电力的作用下吸附于四钛酸的片层结构中，并在后续处理中，四聚烯丙胺盐酸盐与改性葡萄糖可在四钛酸的片层结构中形成凝胶结构，并在使用过程中随着水泥水化，添加剂周围pH升高，从而使凝胶发生膨胀，进而使产品发生膨胀，弥补混凝土在制备时产生的收缩现象，提高产品的抗收缩性，并且，由于四钛酸在凝胶膨胀同时层间距增大，从而可使产品使用后混凝土表面粗糙程度提高，进而提高产品使用后新旧混凝土间的连接强度；其次，添加剂含有的凝胶结构中加入了脲酶，可在凝胶结构发生膨胀的同时，将产品中加入的尿素分解产生碳酸根离子，并与产品中的钙离子形成碳酸钙，并沉淀于四钛酸的片层结构表面和凝胶结构中，进而提高在使用产品后新旧混凝土的抗压强度和抗收缩性。
具体实施方式
将葡萄糖与水按质量比1：20～1：25混合于烧杯中，并向烧杯中加入葡萄糖质量0.1～0.2倍的碘酸钾，于温度为45～65℃，转速为250～350r/min的条件下，搅拌混合100～180min后，得葡萄糖混合液，将葡萄糖混合液与质量分数为15～20%的氯化钡溶液按质量比1：3～1：5混合，于温度为30～45℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌混合30～40min后，过滤，得滤液，将滤液与质量分数为15～22%的硫酸钠溶液按质量比1：3～1：4混合，于温度为30～45℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌混合30～40min后，过滤，去除滤饼，得改性葡萄糖混合液；将混合粉末移入马弗炉，于温度为700～850℃的条件下，恒温煅烧18～20h后，得预处理混合粉末坯料，将预处理混合粉末坯料用质量分数为8～12%的盐酸洗涤8～10次后，再用去离子水洗涤5～10次，并将洗涤后的预处理混合粉末坯料于温度为80～90℃的条件下干燥1～2h后，得预处理混合粉末，将预处理混合粉末与质量分数为20～25%的盐酸按质量比1：10～1：12混合，并于室温条件下浸泡1～3h后，过滤，得改性粉末坯料，将改性粉末坯料于温度为70～80℃的条件下干燥1～2h后，得改性粉末，将改性粉末与水按质量比1：10～1：15混合，于频率为45～55kHz的条件下，超声分散1～2h后，得改性粉末分散液，将改性粉末分散液与聚烯丙胺盐酸盐按质量比5：1～8：1混合，于温度为30～50℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌混合15～20min后，并用质量分数为20～28%的氨水调节改性粉末分散液与聚烯丙胺盐酸盐混合物的pH至9.8～10.0，得聚烯丙胺盐酸盐混合物，于转速为800～1000r/min的条件下，向聚烯丙胺盐酸盐混合物中加入聚烯丙胺盐酸盐混合物质量0.3～0.4倍的改性葡萄糖混合液，于温度为40～55℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌反应1～2h后，得预处理聚烯丙胺盐酸盐混合物，将预处理聚烯丙胺盐酸盐混合物与硼氢化钠按质量比25：1～50：1混合，于温度为30～38℃，转速为300～320r/min的条件下，搅拌反应2～3h后，过滤，得滤渣，将滤渣于温度为45～65℃的条件下干燥1～3h后，得添加剂坯料，将添加剂坯料与脲酶混合液按质量比1：8～1：15混合于烧杯中，用质量分数为8～18%的氨水调节烧杯内物料的pH至7.5～8.5后，于室温条件下浸泡8～12h，并继续用质量分数为8～12%的冰醋酸将烧杯内物料的pH调节至4.0～5.0后，将烧杯内物料预热旋转蒸发仪，于温度为30～35℃，转速为120～150r/min，压力为300～400kPa的条件下旋蒸浓缩2～3h后，过滤，得预处理添加剂，将预处理添加剂于温度为30～38℃的条件下干燥3～5h后，得添加剂；按重量份数计，依次称取：20～30份水泥，10～20份石英砂，15～28份粉煤灰，2～4份减水剂，10～18份尿素，1～3份乳胶粉，6～8份硅灰和12～24份添加剂，将水泥与石英砂混合于搅拌机中，并依次向搅拌机中加入粉煤灰，减水剂，尿素，乳胶粉，硅灰和添加剂，于温度30～35℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌混合30～60min后，得抗收缩型混凝土界面处理剂。所述水泥为普通42.5级硅酸盐水泥或普通42.5R级水泥中任意一种。所述石英砂为粒径为100～200目的石英砂。所述减水剂为聚羧酸系减水剂，木质素磺酸盐或萘系高效减水剂中任意一种。所述混合粉末为将二氧化钛和碳酸钾按摩尔比4.0：1.3～4.0：1.5混合研磨，得混合粉末。所述脲酶混合液为将脲酶与水按质量比1：10～1：12混合，并加入脲酶质量0.1～0.2倍的磷酸氢钠和脲酶质量0.08～0.12倍的氯化钾，搅拌混合后，得脲酶混合液。
将葡萄糖与水按质量比1：25混合于烧杯中，并向烧杯中加入葡萄糖质量0.2倍的碘酸钾，于温度为65℃，转速为350r/min的条件下，搅拌混合180min后，得葡萄糖混合液，将葡萄糖混合液与质量分数为20%的氯化钡溶液按质量比1：5混合，于温度为45℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合40min后，过滤，得滤液，将滤液与质量分数为22%的硫酸钠溶液按质量比1：4混合，于温度为45℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合40min后，过滤，去除滤饼，得改性葡萄糖混合液；将混合粉末移入马弗炉，于温度为850℃的条件下，恒温煅烧20h后，得预处理混合粉末坯料，将预处理混合粉末坯料用质量分数为12%的盐酸洗涤10次后，再用去离子水洗涤10次，并将洗涤后的预处理混合粉末坯料于温度为90℃的条件下干燥2h后，得预处理混合粉末，将预处理混合粉末与质量分数为25%的盐酸按质量比1：12混合，并于室温条件下浸泡3h后，过滤，得改性粉末坯料，将改性粉末坯料于温度为80℃的条件下干燥2h后，得改性粉末，将改性粉末与水按质量比1：15混合，于频率为55kHz的条件下，超声分散2h后，得改性粉末分散液，将改性粉末分散液与聚烯丙胺盐酸盐按质量比8：1混合，于温度为50℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合20min后，并用质量分数为28%的氨水调节改性粉末分散液与聚烯丙胺盐酸盐混合物的pH至10.0，得聚烯丙胺盐酸盐混合物，于转速为1000r/min的条件下，向聚烯丙胺盐酸盐混合物中加入聚烯丙胺盐酸盐混合物质量0.4倍的改性葡萄糖混合液，于温度为55℃，转速为400r/min的条件下，搅拌反应2h后，得预处理聚烯丙胺盐酸盐混合物，将预处理聚烯丙胺盐酸盐混合物与硼氢化钠按质量比50：1混合，于温度为38℃，转速为320r/min的条件下，搅拌反应3h后，过滤，得滤渣，将滤渣于温度为65℃的条件下干燥3h后，得添加剂坯料，将添加剂坯料与脲酶混合液按质量比1：15混合于烧杯中，用质量分数为18%的氨水调节烧杯内物料的pH至8.5后，于室温条件下浸泡12h，并继续用质量分数为12%的冰醋酸将烧杯内物料的pH调节至5.0后，将烧杯内物料预热旋转蒸发仪，于温度为35℃，转速为150r/min，压力为400kPa的条件下旋蒸浓缩3h后，过滤，得预处理添加剂，将预处理添加剂于温度为38℃的条件下干燥5h后，得添加剂；按重量份数计，依次称取：30份水泥，20份石英砂，28份粉煤灰，4份减水剂，18份尿素，3份乳胶粉，8份硅灰和24份添加剂，将水泥与石英砂混合于搅拌机中，并依次向搅拌机中加入粉煤灰，减水剂，尿素，乳胶粉，硅灰和添加剂，于温度35℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合60min后，得抗收缩型混凝土界面处理剂。所述水泥为普通42.5级硅酸盐水泥。所述石英砂为粒径为200目的石英砂。所述减水剂为聚羧酸系减水剂。所述混合粉末为将二氧化钛和碳酸钾按摩尔比4.0：1.5混合研磨，得混合粉末。所述脲酶混合液为将脲酶与水按质量比1：12混合，并加入脲酶质量0.2倍的磷酸氢钠和脲酶质量0.12倍的氯化钾，搅拌混合后，得脲酶混合液。
将葡萄糖与水按质量比1：25混合于烧杯中，并向烧杯中加入葡萄糖质量0.2倍的碘酸钾，于温度为65℃，转速为350r/min的条件下，搅拌混合180min后，得葡萄糖混合液，将葡萄糖混合液与质量分数为20%的氯化钡溶液按质量比1：5混合，于温度为45℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合40min后，过滤，得滤液，将滤液与质量分数为22%的硫酸钠溶液按质量比1：4混合，于温度为45℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合40min后，过滤，去除滤饼，得改性葡萄糖混合液；将混合粉末移入马弗炉，于温度为850℃的条件下，恒温煅烧20h后，得预处理混合粉末坯料，将预处理混合粉末坯料用质量分数为12%的盐酸洗涤10次后，再用去离子水洗涤10次，并将洗涤后的预处理混合粉末坯料于温度为90℃的条件下干燥2h后，得预处理混合粉末，将预处理混合粉末与脲酶混合液按质量比1：15混合于烧杯中，用质量分数为18%的氨水调节烧杯内物料的pH至8.5后，于室温条件下浸泡12h，并继续用质量分数为12%的冰醋酸将烧杯内物料的pH调节至5.0后，将烧杯内物料预热旋转蒸发仪，于温度为35℃，转速为150r/min，压力为400kPa的条件下旋蒸浓缩3h后，过滤，得预处理添加剂，将预处理添加剂于温度为38℃的条件下干燥5h后，得添加剂；按重量份数计，依次称取：30份水泥，20份石英砂，28份粉煤灰，4份减水剂，18份尿素，3份乳胶粉，8份硅灰和24份添加剂，将水泥与石英砂混合于搅拌机中，并依次向搅拌机中加入粉煤灰，减水剂，尿素，乳胶粉，硅灰和添加剂，于温度35℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合60min后，得抗收缩型混凝土界面处理剂。所述水泥为普通42.5级硅酸盐水泥。所述石英砂为粒径为200目的石英砂。所述减水剂为聚羧酸系减水剂。所述混合粉末为将二氧化钛和碳酸钾按摩尔比4.0：1.5混合研磨，得混合粉末。所述脲酶混合液为将脲酶与水按质量比1：12混合，并加入脲酶质量0.2倍的磷酸氢钠和脲酶质量0.12倍的氯化钾，搅拌混合后，得脲酶混合液。
将葡萄糖与水按质量比1：25混合于烧杯中，并向烧杯中加入葡萄糖质量0.2倍的碘酸钾，于温度为65℃，转速为350r/min的条件下，搅拌混合180min后，得葡萄糖混合液，将葡萄糖混合液与质量分数为20%的氯化钡溶液按质量比1：5混合，于温度为45℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合40min后，过滤，得滤液，将滤液与质量分数为22%的硫酸钠溶液按质量比1：4混合，于温度为45℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合40min后，过滤，去除滤饼，得改性葡萄糖混合液；将混合粉末移入马弗炉，于温度为850℃的条件下，恒温煅烧20h后，得预处理混合粉末坯料，将预处理混合粉末坯料用质量分数为12%的盐酸洗涤10次后，再用去离子水洗涤10次，并将洗涤后的预处理混合粉末坯料于温度为90℃的条件下干燥2h后，得预处理混合粉末，将预处理混合粉末与质量分数为25%的盐酸按质量比1：12混合，并于室温条件下浸泡3h后，过滤，得改性粉末坯料，将改性粉末坯料于温度为80℃的条件下干燥2h后，得改性粉末，将改性粉末与水按质量比1：15混合，于频率为55kHz的条件下，超声分散2h后，得改性粉末分散液，将改性粉末分散液与聚烯丙胺盐酸盐按质量比8：1混合，于温度为50℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合20min后，并用质量分数为28%的氨水调节改性粉末分散液与聚烯丙胺盐酸盐混合物的pH至10.0，得聚烯丙胺盐酸盐混合物，于转速为1000r/min的条件下，向聚烯丙胺盐酸盐混合物中加入聚烯丙胺盐酸盐混合物质量0.4倍的改性葡萄糖混合液，于温度为55℃，转速为400r/min的条件下，搅拌反应2h后，得预处理聚烯丙胺盐酸盐混合物，将预处理聚烯丙胺盐酸盐混合物与硼氢化钠按质量比50：1混合，于温度为38℃，转速为320r/min的条件下，搅拌反应3h后，过滤，得滤渣，将滤渣于温度为65℃的条件下干燥3h后，得添加剂；按重量份数计，依次称取：30份水泥，20份石英砂，28份粉煤灰，4份减水剂，18份尿素，3份乳胶粉，8份硅灰和24份添加剂，将水泥与石英砂混合于搅拌机中，并依次向搅拌机中加入粉煤灰，减水剂，尿素，乳胶粉，硅灰和添加剂，于温度35℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合60min后，得抗收缩型混凝土界面处理剂。所述水泥为普通42.5级硅酸盐水泥。所述石英砂为粒径为200目的石英砂。所述减水剂为聚羧酸系减水剂。所述混合粉末为将二氧化钛和碳酸钾按摩尔比4.0：1.5混合研磨，得混合粉末。所述脲酶混合液为将脲酶与水按质量比1：12混合，并加入脲酶质量0.2倍的磷酸氢钠和脲酶质量0.12倍的氯化钾，搅拌混合后，得脲酶混合液。
对比例：北京某建材有限公司生产的混凝土界面处理剂。
将实例1至3所得混凝土界面处理剂和对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：
按照JC/T907检测其界面剪切强度；按照GB/T17671测试其抗压强度。
具体检测结果如表1所示：
表1：性能检测表
由表1检测结果可知，本发明所得抗收缩型混凝土界面处理剂在使用后新旧混凝土具有优异的抗压强度和抗收缩性。

Claims (7)

1.一种抗收缩型混凝土界面处理剂，是由以下重量份数的原料组成：20～30份水泥，10～20份石英砂，15～28份粉煤灰，2～4份减水剂，10～18份尿素，1～3份乳胶粉和6～8份硅灰，其特征在于，所述抗收缩型混凝土界面处理还包括：水泥质量0.6～0.8倍的添加剂；
所述添加剂的制备方法为：
将混合粉末煅烧，洗涤，干燥，得预处理混合粉末，将预处理混合粉末与盐酸按质量比1：10～1：12混合，浸泡，过滤，干燥，得改性粉末，将改性粉末与水按质量比1：10～1：15混合，超声分散后，得改性粉末分散液，将改性粉末分散液与聚烯丙胺盐酸盐按质量比5：1～8：1混合，并调节pH至9.8～10.0，得聚烯丙胺盐酸盐混合物，于剧烈搅拌条件下，向聚烯丙胺盐酸盐混合物中加入聚烯丙胺盐酸盐混合物质量0.3～0.4倍的改性葡萄糖混合液，搅拌反应后，得预处理聚烯丙胺盐酸盐混合物，将预处理聚烯丙胺盐酸盐混合物与硼氢化钠按质量比25：1～50：1混合，搅拌反应后，过滤，干燥，得添加剂坯料，将添加剂坯料与脲酶混合液按质量比1：8～1：15混合，调节pH至7.5～8.5后，浸泡，并继续将pH调节至4.0～5.0后，旋蒸浓缩，过滤，干燥，得添加剂。
2.根据权利要求1所述的一种抗收缩型混凝土界面处理剂，其特征在于：所述水泥为普通42.5级硅酸盐水泥或普通42.5R级水泥中任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种抗收缩型混凝土界面处理剂，其特征在于：所述石英砂为粒径为100～200目的石英砂。
4.根据权利要求1所述的一种抗收缩型混凝土界面处理剂，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸系减水剂，木质素磺酸盐或萘系高效减水剂中任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种抗收缩型混凝土界面处理剂，其特征在于：所述混合粉末为将二氧化钛和碳酸钾按摩尔比4.0：1.3～4.0：1.5混合研磨，得混合粉末。
6.根据权利要求1所述的一种抗收缩型混凝土界面处理剂，其特征在于：所述的改性葡萄糖混合液为将葡萄糖与水按质量比1：20～1：25混合，并加入葡萄糖质量0.1～0.2倍的碘酸钾，搅拌混合后，得葡萄糖混合液，将葡萄糖混合液与氯化钡溶液按质量比1：3～1：5混合，过滤，得滤液，将滤液与硫酸钠溶液按质量比1：3～1：4混合，过滤，得改性葡萄糖混合液。
7.根据权利要求1所述的一种抗收缩型混凝土界面处理剂，其特征在于：所述脲酶混合液为将脲酶与水按质量比1：10～1：12混合，并加入脲酶质量0.1～0.2倍的磷酸氢钠和脲酶质量0.08～0.12倍的氯化钾，搅拌混合后，得脲酶混合液。
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