CN109665742A

CN109665742A - 一种以大理石石粉为主的降粘型混凝土掺合料及其制备方法

Info

Publication number: CN109665742A
Application number: CN201811505173.3A
Authority: CN
Inventors: 邱岳涛; 林添兴; 尹键丽; 郭元强; 尹峻; 李英祥
Original assignee: FUJIAN KEZIJIE NEW MATERIAL Co Ltd
Current assignee: FUJIAN KEZIJIE NEW MATERIAL Co Ltd
Priority date: 2018-12-10
Filing date: 2018-12-10
Publication date: 2019-04-23

Abstract

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种以大理石石粉为主的降粘型混凝土掺合料及其制备方法，包括以下重量份数的组分：改性大理石石粉50～70份、超细粉煤灰10～20份、硅灰10～20份、降粘剂1～5份，其制备方法是将降粘剂与硅灰同时加入混料器搅拌10～20分钟，再添加超细粉煤灰，搅拌10～20分钟，最后加入改性大理石石粉再搅拌20～30分钟，混合均匀之后制得降粘型混凝土掺合料。本发明通过引入改性大理石石粉、超细粉煤灰、硅灰并对其进行优化，降低混凝土粘性，提高混凝土流速，同时引入降粘剂改善混凝土混凝土匀质性，降低混凝土的粘性及改善混凝土的匀质性，可广泛用于泵送混凝土、自密实混凝土及预制构件混凝土的施工中。

Description

一种以大理石石粉为主的降粘型混凝土掺合料及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种以大理石石粉为主的降粘型混凝土掺合料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着现代施工工艺的不断提升，建筑高度的持续刷新、人工成本的增加、装配式建筑的大力推广，对泵送混凝土的泵送高度、自密实混凝土的填充性能，抗离析性能及预制混凝土的生产效率，表观质量都提出了很高的要求。

目前常见的掺合料粉煤灰、矿粉等掺合料在混凝土中可提高泵送性、填充性能及流动性，但混凝土容易产生离析、泌水、浮浆、浮泡、表观质量等缺陷问题。在泵送混凝土中特别是高标号混凝土中，降低混凝土粘性、增加泵送性能方面效果较差。

闽南金三角地区是石材加工业十分发达的地区，近十年来在福建得到了迅猛发展，并为地方经济做出了巨大贡献，特别福建南安是国内石材行业核心区域，每年产生预计100多万吨的石粉废料，不仅造成水质、空气受到严重污染，而且造成了大片的土地板结，存在很多亟待解决的问题。目前处理石粉废料的主要措施有：生产加气混凝土砌块、蒸压砖，腻子粉生产添加料，生产仿石涂料。通过以上方法南安每年对废弃石粉的消耗量约70万吨左右，但仍无法将石粉废料完全处理。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种以大理石石粉为主的降粘型混凝土掺合料及其制备方法，既能解决大理石石粉的排放问题，起到了减排效果，又能改善泵送混凝土的泵送性能，提高施工速度，提高自密实混凝土流动性，提高填充性能，降低预制构件混凝土粘性，提高气泡排放速度，改善表观质量，对于环保及施工性能的提升具有重大的意义。

具体的本发明所采用的技术方案如下：一种以大理石石粉为主的降粘型混凝土掺合料，包括以下重量份数的组分：

在本发明的一个优选实施方案中，本发明的制备方法包括如下步骤，将降粘剂与硅灰同时加入混料器搅拌10～20分钟，再添加超细粉煤灰，搅拌 10～20分钟，最后加入改性大理石石粉再搅拌20～30分钟，混合均匀之后制得降粘型混凝土掺合料。

在本发明的一个优选实施方案中，改性大理石石粉的制备方法为将废弃大理石石粉添加进入球磨机，粉磨20～45分钟，粉磨过程中滴加助磨剂，过程保持温度在60～65℃，所制得的改性大理石石粉的比表面积在 1000～1200m²/kg，需水量比小于85％，28d强度活性指数大于70％，大理石石粉与助磨剂重量比为1000：0.1～1。

在本发明的一个优选实施方案中，废弃大理石石粉为大理石板材粉磨加工，干燥后所得，其含水率小于1.0％，比表面积在600～800m²/kg，CaO含量在43.0％～50.0％，SiO₂含量在4.0～7.0％。

在本发明的一个优选实施方案中，超细粉煤灰的比表面积在2000～2400m²/kg、需水量比小于85％、28d强度活性指数大于75％的粉煤灰。

在本发明的一个优选实施方案中，硅灰活性指数大于105％，比表面积大于20m²/g。

在本发明的一个优选实施方案中，助磨剂制备方法是将醇胺、糖蜜、尿素及甘油滴入水中进行反应，滴加反应时间为0.5～2h，反应温度为40～55℃，反应完毕之后制得助磨剂，该步骤所用水的总量使得该反应产物的质量浓度为5～35％，醇胺与糖蜜的质量比为1：0.5～1，尿素的用量为醇胺与糖蜜溶液的5～20％，甘油的用量为醇胺与糖蜜溶液的1～5％。

在本发明的一个优选实施方案中，醇胺为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺、二乙醇单异丙醇胺、N，N二甲基乙醇胺、N,N-二苄基乙醇胺中的至少一种。

在本发明的一个优选实施方案中，降粘剂的制备方法是将粉剂聚羧酸减水剂、纤维素醚、表面活性剂通过混料器，搅拌混合20～30分钟，制得降粘剂，粉剂聚羧酸减水剂、纤维素醚、表面活性的质量比为：1:0.1～0.2:0.1～0.2。

在本发明的一个优选实施方案中，粉剂聚羧酸减水剂的制备方法是：向聚羧酸减水剂母液中添加稳定剂，并在100～105℃温度下离心，离心转数控制在每分钟1800～2500转，离心后进行干燥喷粉，制得粉剂聚羧酸减水剂，粉剂聚羧酸减水剂，含固量大于95％，在0.5％掺量时的混凝土减水率为30～35％， 28d抗压强度比大于145％，聚羧酸减水母液与稳定剂的质量比为1： 0.001～0.01。

在本发明的一个优选实施方案中，纤维素醚为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基甲基纤维素中的至少一种。

在本发明的一个优选实施方案中，表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、三萜皂甙、异构十醇聚氧乙烯醚中的至少一种。

在本发明的一个优选实施方案中，稳定剂为无水醋酸钠、活性无水硫酸铜、硫酸镁、硫酸钠、硫酸钙、碳酸钾中的至少一种。

本发明的有益效果：

1、本发明用于泵送混凝土中，可降低泵送混凝土的泵送压力，提高泵送性能，且泵送混凝土不产生离析、泌水等问题，降低泵车及泵送磨损，提高泵车、泵管的使用寿命，其用量为混凝土胶凝材料总重量的5％～35％。

2、本发明用于自密实混凝土中，可降低自密实混凝土的剪切阻力，提高自密实混凝土流动性能，且自密实混凝土不产生离析等问题，提高自密实混凝土的填充性能及钢筋通过能力，其适合使用混凝土强度等级为C20～C60，掺合料用量为混凝土胶凝材料总重量的5％～35％。

3、本发明用于预制构件混凝土中，可降低预制构件混凝土混凝土粘性，可降低自密实混凝土的剪切阻力，提高预制构件混凝土触变性能，提升预制构件混凝土排泡能力，改善预制构件混凝土表观，缩短预制构架混凝土浇筑时间，降低模具、振实台等设备的磨损，提高使用寿命，且预制构件混凝土不产生浮泡等问题，其用量为混凝土胶凝材料总重量的5％～35％。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下通过具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。

实施例1

(1)助磨剂制备：将三乙醇胺50.00g、三乙丙醇胺50.00g、糖蜜60.00g、尿素溶液(尿素16.00g、水84.00g)、甘油(甘油2.00g、水98.00g)，滴加进入640.00g水中反应，升温至50℃反应，滴加时间为1h，制得助磨剂。

(2)改性大理石石粉制备：将废弃大理石石粉5000.00g和助磨剂1.00g 加入球磨机，粉磨20分钟，过程保持60℃，制得改性大理石石粉。

(3)粉剂聚羧酸减水剂制备：将聚羧酸减水剂母液1000.00g中添加稳定剂无水醋酸钠2.00g，控制温度100℃，离心干燥制得粉剂聚羧酸减水剂。

(4)降粘剂制备：将粉剂聚羧酸减水剂100.00g、羧甲基纤维素10.00g、羟乙基纤维素5.00g、十二烷基磺酸钠10.00g，混合制得降粘剂。

(5)按照以下重量比备料

将上述制得降粘剂20.00g、硅灰150.00g混合搅拌10分钟，再加入超细粉煤灰150.00g搅拌10分钟，最后加入改性大理石石粉600.00g，搅拌30分钟，制得以大理石石粉为主的降粘型混凝土掺合料。

实施例2

(1)助磨剂制备：将N，N二甲基乙醇胺60.00g、二乙醇单异丙醇胺 40.00g、糖蜜70.00g、尿素溶液(尿素20.00g、水80.00g)、甘油(甘油2.50g、水97.50g)，滴加进入630.00g水中反应，升温至45℃反应，滴加时间为0.75h，制得助磨剂。

(2)改性大理石石粉制备：将废弃大理石石粉5000.00g和助磨剂1.20g 加入球磨机，粉磨25分钟，过程保持60℃，制得改性大理石石粉。

(3)粉剂聚羧酸减水剂制备：将聚羧酸减水剂母液1000.00g中添加稳定剂活性无水硫酸铜1.50g,硫酸钠1.00g，控制温度100℃，离心干燥制得粉剂聚羧酸减水剂。

(4)降粘剂制备：将粉剂聚羧酸减水剂100.00g、羧甲基纤维素10.00g、羟丙基纤维素5.00g、三萜皂甙10.00g，混合制得降粘剂。

(5)按照以下重量比备料

将上述制得降粘剂30.00g、硅灰150.00g混合搅拌10分钟，再加入超细粉煤灰100.00g搅拌10分钟，最后加入改性大理石石粉650.00g，搅拌30分钟，制得以大理石石粉为主的降粘型混凝土掺合料。

实施例3

(1)助磨剂制备：将N,N-二苄基乙醇胺60.00g、二乙醇胺20.00g、二乙醇单异丙醇胺20.00g、糖蜜70.00g、尿素溶液(尿素20.00g、水80.00g)、甘油(甘油3.50g、水96.50g)，滴加进入630.00g水中反应，升温至45℃反应，滴加时间为1.5h，制得助磨剂。

(2)改性大理石石粉制备：将废弃大理石石粉5000.00g和助磨剂1.50g 加入球磨机，粉磨25分钟，过程保持60℃，制得改性大理石石粉。

(3)粉剂聚羧酸减水剂制备：将聚羧酸减水剂母液1000.00g添加稳定剂碳酸钾1.50g,无水醋酸钠1.00g，控制温度100℃，离心干燥制得粉剂聚羧酸减水剂。

(4)降粘剂制备：将粉剂聚羧酸减水剂100.00g、羧甲基纤维素8.00g、羟乙基甲基纤维素7.00g、十二烷基磺酸钠10.00g、异构十醇聚氧乙烯醚 6.00g，混合制得降粘剂。

(5)按照以下重量比备料

将上述制得降粘剂40.00g、硅灰150.00g混合搅拌10分钟，再加入超细粉煤灰200.00g搅拌10分钟，最后加入改性大理石石粉700.00g，搅拌30分钟，制得以大理石石粉为主的降粘型混凝土掺合料。

应用实施例1

对实施例1、实施例2、实施例3所制得的降粘型混凝土掺合料，按照JG/T 486-2015《混凝土用复合掺合料》测试细度、流动度比、活性指数，试验结果如表1所示。

表1降粘型混凝土掺合料试验测试结果

从表1可看出，本发明的以大理石石粉为主的降粘型混凝土掺合料符合 JG/T486-2015《混凝土用复合掺合料》普通型II级的要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，因此，只要运用本发明说明书内容所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种以大理石石粉为主的降粘型混凝土掺合料，其特征在于：包括以下重量份数的组分：

2.根据权利要求1所述的一种以大理石石粉为主的降粘型混凝土掺合料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤，将所述降粘剂与所述硅灰同时加入混料器搅拌10～20分钟，再添加所述超细粉煤灰，搅拌10～20分钟，最后加入所述改性大理石石粉再搅拌20～30分钟，混合均匀之后制得降粘型混凝土掺合料。

3.根据权利要求1所述的一种以大理石石粉为主的降粘型混凝土掺合料，其特征在于：所述超细粉煤灰的比表面积在2000～2400m²/kg、需水量比小于85％、28d强度活性指数大于75％的粉煤灰，所述硅灰活性指数大于105％，比表面积大于20m²/g。

4.根据权利要求1所述的一种以大理石石粉为主的降粘型混凝土掺合料，其特征在于：所述改性大理石石粉的制备方法为：将废弃大理石石粉添加进入球磨机，粉磨20～45分钟，粉磨过程中滴加助磨剂，过程保持温度在60～65℃，所制得的改性大理石石粉的比表面积在1000～1200m²/kg，需水量比小于85％，28d强度活性指数大于70％，所述大理石石粉与所述助磨剂的重量比为1000：0.1～1，所述废弃大理石石粉为大理石板材粉磨加工，干燥后所得，其含水率小于1.0％，比表面积在600～800m²/kg，CaO含量在43.0％～50.0％，SiO₂含量在4.0～7.0％。

5.根据权利要求4所述的一种以大理石石粉为主的降粘型混凝土掺合料，其特征在于：所述助磨剂的制备方法是将醇胺、糖蜜、尿素及甘油滴入水中进行反应，滴加反应时间为0.5～2h，反应温度为40～55℃，反应完毕之后制得助磨剂，该步骤所用水的总量使得该反应产物的质量浓度为5～35％，所述醇胺与所述糖蜜质量比为1：0.5～1，所述尿素的用量为所述醇胺与所述糖蜜溶液的5～20％，所述甘油的用量为所述醇胺与所述糖蜜溶液的1～5％。

6.根据权利要求5所述的一种以大理石石粉为主的降粘型混凝土掺合料，其特征在于：所述醇胺为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺、二乙醇单异丙醇胺、N，N二甲基乙醇胺、N,N-二苄基乙醇胺中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种以大理石石粉为主的降粘型混凝土掺合料，其特征在于：所述降粘剂的制备方法是将粉剂聚羧酸减水剂、纤维素醚、表面活性剂通过混料器，搅拌混合20～30分钟，制得降粘剂，所述粉剂聚羧酸减水剂、所述纤维素醚以及所述表面活性剂的质量比为：1:0.1～0.2:0.1～0.2。

8.根据权利要求7所述的一种以大理石石粉为主的降粘型混凝土掺合料，其特征在于：所述纤维素醚为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基甲基纤维素中的至少一种，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、三萜皂甙、异构十醇聚氧乙烯醚中的至少一种。

9.根据权利要求7所述的一种以大理石石粉为主的降粘型混凝土掺合料，其特征在于：所述粉剂聚羧酸减水剂的制备方法是：向聚羧酸减水剂母液中添加稳定剂，并在100～105℃温度下离心，离心转数控制在每分钟1800～2500转，离心后进行干燥喷粉，制得粉剂聚羧酸减水剂，所述粉剂聚羧酸减水剂，含固量大于95％，在0.5％掺量时的混凝土减水率为30～35％，28d抗压强度比大于145％；所述聚羧酸减水母液与所述稳定剂的质量比为1：0.001～0.01。

10.根据权利要求9所述的一种以大理石石粉为主的降粘型混凝土掺合料，其特征在于：所述稳定剂为无水醋酸钠、活性无水硫酸铜、硫酸镁、硫酸钠、硫酸钙、碳酸钾中的至少一种。