CN109928665B - 一种混凝土外加剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混凝土外加剂。包括如下重量份数的组分：聚丙烯酰胺3‑10份，β‑萘磺酸盐甲醛缩合物2‑8份，椰油酰二乙醇胺1‑3份，纤维素醚3‑8份，有机矿物质2‑5份或无机矿物质2‑5份。本发明制备的混凝土外加剂，加入混凝土中，制备成负温混凝土，可以在超低温条件下施工，不需要预养，掺入量比较低，组分中加入的有机矿物质或酸处理后的无机矿物质使得负温混凝土抗低温，强度增加，耐老化性能增强。
Description
技术领域
本发明属于混凝土技术领域，具体涉及一种能增强负温混凝土强度、抗冻性能及耐久性能的外加剂。
背景技术
负温混凝土是指在负温条件下施工的混凝土，一般由混凝土添加防冻剂构成。防冻剂主要有亚硝酸钠、硝酸钠、尿素、乙酸钠、硝酸钾、氯化钠，添加防冻剂虽然能提高材料的抗冻性能，但是，其强度和耐久性没有增加。其他添加剂如早强剂，作用是在混凝土中有液相水存在的条件下，加速水泥的水化进程，提高混凝土的早期强度，为混凝土及早获得抗早期冻害性能创造条件；减水剂是利用起减水作用，在不改变混凝土工作性能的条件下减少用水量，从而使混凝土中可冻结的自由水量减少，减少冻胀力；各种负温外加剂的应用，根据具体条件通过实验选用，但在低温条件下使用效果都不佳。
专利201610289102.9公开了一种负温混凝土防冻剂。其原料组分及各组分占原料总量的质量百分比分别为：聚羧酸系高性能减水剂18％-25％、防冻组分5％-10％、阻锈组分0.05-1.2％、有机醇胺0.1％-0.5％、烷基磺酸钠0.02-0.06％、水65％-72％。该防冻剂能够有效的改善-30℃～-10℃负温下混凝土中水冻结所产生的冻胀应力，但是，其耐久性能差，强度不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能增强负温混凝土强度、抗冻性能及耐久性能的外加剂。
一种混凝土外加剂，包括如下重量份数的组分：聚丙烯酰胺3-10份，β-萘磺酸盐甲醛缩合物2-8份，椰油酰二乙醇胺1-3份，纤维素醚3-8份，有机矿物质2-5份。
所述有机矿物质为烟晶石和/或西烃石。
一种混凝土外加剂，包括如下重量份数的组分：聚丙烯酰胺3-10份，β-萘磺酸盐甲醛缩合物2-8份，椰油酰二乙醇胺1-3份，纤维素醚3-8份，无机矿物质2-5份。
所述无机矿物质为正长岩和/或烧绿石，经过酸处理。
上述无机矿物质中含有碱，若不处理会引起混凝土的碱反应，使混凝土膨胀，开裂，引发事故，因此要经过合适的酸处理，所述酸处理的步骤为：
(1)将无机矿物质粉碎为粒径大小为1-3mm的小颗粒，加入质量分数为1-3％的酒石酸溶液，在40-60℃搅拌12-18小时进行酸化处理；
(2)静置2-3小时，去除酸液，获得沉淀物，加水冲洗1-3次；
(3)加入刚能浸满沉淀物的水量，搅拌下加入酒石酸钾，在30-50℃对沉淀物分散处理8-10小时，分散完成后将多余水排掉，收集固体，干燥，磨成粉末，制成。
上述混凝土外加剂在制备负温混凝土中的应用。
所述混凝土外加剂的添加量为负温混凝土质量的1.5-3％。
本发明的有益效果：本发明制备的混凝土外加剂，加入混凝土中，制备成负温混凝土，可以在超低温条件下施工，不需要预养，掺入量比较低，组分中加入的有机矿物质或酸处理后的无机矿物质使得负温混凝土抗低温，强度增加，耐老化性能增强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种混凝土外加剂，包括如下重量份数的组分：聚丙烯酰胺6份，β-萘磺酸盐甲醛缩合物5份，椰油酰二乙醇胺2份，纤维素醚5份，烟晶石2-5份。
实施例2
一种混凝土外加剂，包括如下重量份数的组分：聚丙烯酰胺5份，β-萘磺酸盐甲醛缩合物7份，椰油酰二乙醇胺1份，纤维素醚4份，西烃石3份。
实施例3
一种混凝土外加剂，包括如下重量份数的组分：聚丙烯酰胺5份，β-萘磺酸盐甲醛缩合物7份，椰油酰二乙醇胺1份，纤维素醚4份，西烃石3份，K2Zr(Si O3)3(H2O)晶体1份。
实施例4
一种混凝土外加剂，包括如下重量份数的组分：聚丙烯酰胺4份，β-萘磺酸盐甲醛缩合物5份，椰油酰二乙醇胺3份，纤维素醚7份，正长岩3份。
上述正长岩要经过酸处理，所述酸处理的步骤为：
(1)将正长岩粉碎为粒径大小为2mm的小颗粒，加入质量分数为2％的酒石酸溶液，在50℃搅拌16小时进行酸化处理；
(2)静置2小时，去除酸液，获得沉淀物，加水冲洗3次；
(3)加入刚能浸满沉淀物的水量，搅拌下加入酒石酸钾，在40℃对沉淀物分散处理9小时，分散完成后将多余水排掉，收集固体，干燥，磨成粉末，制成。
实施例5
一种混凝土外加剂，包括如下重量份数的组分：聚丙烯酰胺8份，β-萘磺酸盐甲醛缩合物3份，椰油酰二乙醇胺2份，纤维素醚3份，烧绿石2份。
上述烧绿石要经过酸处理，所述酸处理的步骤为：
(1)将烧绿石粉碎为粒径大小为3mm的小颗粒，加入质量分数为1％的酒石酸溶液，在60℃搅拌13小时进行酸化处理；
(2)静置3小时，去除酸液，获得沉淀物，加水冲洗2次；
(3)加入刚能浸满沉淀物的水量，搅拌下加入酒石酸钾，在40℃对沉淀物分散处理8小时，分散完成后将多余水排掉，收集固体，干燥，磨成粉末，制成。
对比例1
一种混凝土外加剂，包括如下重量份数的组分：聚丙烯酰胺6份，β-萘磺酸盐甲醛缩合物5份，椰油酰二乙醇胺2份，纤维素醚5份。
实验例：
选用425水泥，掺入实施例1-5及对比例1制备的混凝土外加剂，掺入量为2.5％，掺入制备负温混凝土的操作步骤如下：
通过冷却骨料和水的方法，将混凝土拌和物温度控制在10℃以下，成型混凝土抗压强度、抗冻、干缩与抗氯离子渗透性能等试件。试件成型后立即放入-15℃低温箱内，表面覆盖塑料薄膜，采用温度传感器控制负温混凝土养护温度，混凝土在-15℃低温箱内养护7d后脱模，移入20℃标准养护室养护28d。
根据JC475-2004《混凝土防冻剂》，测试掺入实施例1-5及对比例1制备的混凝土外加剂的负温混凝土的抗压强度和抗冻性能，测试结果见表1：
表1
注：*代表与对比例1组比较P<0.05；**代表P<0.01
由表1可以看出，实施例1-5的负温混凝土抗压强度均显著高于对比例1，实施例3最高，达到了极显著的水平，实施例3显著高于其他组；实施例1-5的负温混凝土冻融循环次数显著高于对比例1，实施例3最高，并显著高于其他组，说明掺入本发明制备的混凝土外加剂能显著提高负温混凝土的强度和抗冻性能。
根据JC475-2004《混凝土防冻剂》，测试掺入实施例1-5及对比例1制备的混凝土外加剂的负温混凝土的40d干缩和抗氯离子渗透性能，测试结果见表2：
表2
注：*代表与对比例1组比较P<0.05；**代表P<0.01
由表1可以看出，实施例1-5的负温混凝土干缩均显著低于对比例1，实施例3最低，达到了极显著的水平，实施例3显著低于其他组；实施例1-5的负温混凝土电通量显著低于对比例1，说明掺入本发明制备的混凝土外加剂能显著降低负温混凝土的干缩，增强负温混凝土的抗氯离子渗透性能。
Claims (4)
1.一种混凝土外加剂，其特征在于，包括如下重量份数的组分：聚丙烯酰胺3-10份，β-萘磺酸盐甲醛缩合物2-8份，椰油酰二乙醇胺1-3份，纤维素醚3-8份，有机矿物质2-5份；所述有机矿物质为烟晶石和/或西烃石。
2.一种混凝土外加剂，其特征在于，包括如下重量份数的组分：聚丙烯酰胺3-10份，β-萘磺酸盐甲醛缩合物2-8份，椰油酰二乙醇胺1-3份，纤维素醚3-8份，无机矿物质2-5份；所述无机矿物质为正长岩和/或烧绿石，经过酸处理；
所述酸处理的步骤为：
（1）将无机矿物质粉碎为粒径大小为1-3mm的小颗粒，加入质量分数为1-3%的酒石酸溶液，在40-60℃搅拌12-18小时进行酸化处理；
（2）静置2-3小时，去除酸液，获得沉淀物，加水冲洗1-3次；
（3）加入刚能浸满沉淀物的水量，搅拌下加入酒石酸钾，在30-50℃对沉淀物分散处理8-10小时，分散完成后将多余水排掉，收集固体，干燥，磨成粉末，制成。
3.权利要求1-2任一 所述混凝土外加剂在制备负温混凝土中的应用。
4.根据权利要求3所述混凝土外加剂在制备负温混凝土中的应用，其特征在于，所述混凝土外加剂的添加量为负温混凝土质量的1.5-3%。
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