CN110078408A - 一种水泥混凝土抗盐冻用混合溶液及其使用方法 - Google Patents

一种水泥混凝土抗盐冻用混合溶液及其使用方法 Download PDF

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Abstract

一种水泥混凝土抗盐冻性用混合水溶液，属于建筑材料技术领域。由微纳米气泡水溶液和混凝土添加剂组成；所述添加剂由减水剂、引气剂、消泡剂、缓凝剂、增稠剂、触变剂和发气剂组成；各组分的重量配比分别为：(1)微纳米气泡水溶液：混凝土添加剂＝90‑10；(2)各添加剂占微纳米气泡水溶液的重量百分比分别为：减水剂：1‑6，引气剂：0.01‑0.1，消泡剂：0.001‑0.06，增稠剂：0.01‑0.26，缓凝剂：0.001‑0.5，触变剂：0.001‑0.18，发气剂：0.01‑0.3。本发明提高了混凝土表面的稳定性与均质性，并可大幅提高混凝土的抗冻性、抗盐冻性，从而提高混凝土的耐久性，经济、社会效益好。

Description

一种水泥混凝土抗盐冻用混合溶液及其使用方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种水泥混凝土抗盐冻用混合溶液。
背景技术
盐冻破坏是冻融循环作用下暴露在除冰盐中混凝土过早破坏的最主要原因之一，也是当前混凝土耐久性领域的研究重点和防治难点。
目前提高混凝土抗盐冻性能最为普遍的方法是在较小水灰比前提下，在混凝土中掺入引气剂，引入大量微米至毫米级的密闭、微小、均匀的气泡，气泡可缓解水分结冰产生的冰胀应力，且气泡呈封闭状态，很难吸入水分。与普通混凝土中存在大而连通的孔隙相比，含冰量大为降低，所以抗冻融破坏能力得以成倍提高，但对于恶劣的盐冻环境下，其性能提高幅度有限。通过大量实验表明，若能引入更多的纳米至微米级的小气泡，混凝土的抗盐冻性能将大幅提高。传统方法是在每立方米混凝土掺入20-30kg高品质乳胶粉来引入该级别大小的气泡，由此每立方米增加400-600元的成本，难以实现推广。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种水泥混凝土抗盐冻用混合溶液，其是利用水污染处理设备——微纳米气泡发生器制造大量微纳米气泡，通过混凝土添加剂对水溶液进行增稠，提高单位体积水中气泡数量与稳定性。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明一种水泥混凝土抗盐冻性用混合水溶液，由微纳米气泡水溶液和混凝土添加剂组成；所述添加剂由减水剂、引气剂、消泡剂、缓凝剂、增稠剂、触变剂和发气剂组成；各组分的重量配比分别为：
(1)微纳米气泡水溶液：混凝土添加剂＝90-10；
(2)各添加剂占微纳米气泡水溶液的重量百分比分别为：
减水剂：1-6
引气剂：0.01-0.1
消泡剂：0.001-0.06
增稠剂：0.01-0.26
缓凝剂：0.001-0.5
触变剂：0.001-0.18
发气剂：0.01-0.3。
优选地，所述各组分的重量配比为：
微纳米气泡水：功能添加剂＝20-45
各添加剂占占微纳米气泡水溶液的重量百分比分别为：
减水剂：2-5
引气剂：0.05-0.09
消泡剂：0.001-0.04
增稠剂：0.05-0.20
缓凝剂：0.02-0.15
触变剂：0.002-0.13
发气剂：0.015-0.15。
优选地，所述引气剂为松香树脂、烷基和烷基芳烃磺酸盐类、三萜皂类中的一种或几种混合物。
优选地，所述发气剂为双氧水、塑性膨胀剂中的1种或2种。
一种水泥混凝土抗盐冻用混合水溶液的使用方法，将所述水泥混凝土抗盐冻性用混合水溶液加入水泥混凝土、砂浆或者水泥净浆中搅拌均匀。
引气剂为松香树脂、烷基和烷基芳烃磺酸盐类、三萜皂类中的一种，在混凝土中引入大量微米、毫米级气泡，用于改善混凝土拌合物的和易性，保水性和粘聚性，提高混凝土流动性，同时提高水泥混凝土的抗冻性能。
触变剂为蒙脱石的硅酸盐矿物材料加工而成，加入该种物质后混凝土受到剪切时，稠度变小，停止剪切时，稠度增加。旨在解决由于混凝土粘稠引起的施工性下降的问题。
发气剂为双氧水、塑性膨胀剂中的1种或2种，当其处于水泥基体碱性环境下便分解出微小气泡，从而进一步提高混凝土含气量，补偿由于含气量不足而影响混凝土的耐久性。
白糖(红糖)和硼砂，作为增稠剂，一方面能延缓混凝土的凝结时间，对后期强度有所提高，另一方面，白糖(红糖)和硼砂同时具有一定的增稠保水性能，提高混凝土施工和易性的同时，提高气泡的稳定性、增加气泡含量。
聚羧酸减水剂可减少混凝土拌合用水量、提高水泥混凝土的强度，从而提高混凝土的耐久性，或可以在和易性及强度不变条件下，节约水泥用量。
纤维素醚作为保水增稠主要组份，进一步提高微气泡发生器产生的气泡的稳定性与数量。
聚醚类消泡剂用于消除或抑制施工中引入的大气泡，保留微小气泡，提高水泥基体的密实度。
本发明的有益效果为：
1.本发明作为抗盐冻混凝土用混合溶液，其各个添加剂除具有各自性能的特点外，其复合作用更提高了混凝土的施工性与稳定性，特别是提高了混凝土表面的稳定性与均质性，符合混凝土抗盐冻本质是“混凝土表面问题”的客观规律，混凝土的耐久性进一步大幅提高，并可大幅提高混凝土的抗冻性、抗盐冻性，从而提高混凝土的耐久性，经济、社会效益好。
2.本发明可大幅提高混凝土施工粘聚性、保水性和稳定性，改善了聚羧酸减水剂的掺量敏感性和用水量敏感性，从而提高了施工稳定性，有效防止了混凝土表面泌水问题，解决了虽然混凝土配合比没问题，但表面不抗冻的通病，进一步提高了混凝土的耐久性能。在同样含气量的条件下，引入的大量的微纳米气泡，引起的强度损失很小，强度质量控制条件下可节约水泥，从而进一步降低成本。
3.本发明具有一定经济效益和社会效益。其具有减水、增稠、引气、消泡、缓凝、触变等特点，且施工方便、性能稳定、适用性强，可与传统混凝土施工协调工作。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：C50自密实高耐久混凝土系列：将聚羧酸减水剂(液体，20％含固)8.1kg，松香引气剂(液体50％含固)67g，聚醚消泡剂(液体95％纯度)13g，高粘羟甲基乙基纤维素67g(增稠剂)，白糖27g(增稠剂、缓凝剂)，触变剂27g，塑性膨胀剂14g(发气剂)与水135kg充分搅拌均匀后形成均匀稳定的混合溶液，然后经过微纳米气泡发生器将混合溶液进行处理，使气孔尺寸在纳米和微米之间。最后将该混合溶液与480kg的425普通硅酸盐水泥，800kg河砂，1200kg 5-16mm连续级配石灰岩经强制搅拌机搅拌均匀。得到的混凝土初始塌落扩展度大于720mm，T50小于7s，U型箱试验填充高度大于320mm,V型漏斗通过时间12s，混凝土单边盐冻次数大于120次。
实施例2：C50干硬性高耐久混凝土系列：将聚羧酸减水剂4kg，松香引气剂130g，聚醚消泡剂(液体95％纯度)13g，高粘羟甲基乙基纤维素350g，白糖400g，触变剂235g，塑性膨胀剂14g与水135kg充分搅拌均匀后形成均匀稳定的混合溶液，然后经过微纳米气泡发生器将混合溶液进行处理，使气孔尺寸在纳米和微米之间。最后将该混合溶液与480kg的425普通硅酸盐水泥，800kg河砂，1200kg 5-25mm连续级配石灰岩经强制搅拌机搅拌均匀。混凝土的塌落度40-80mm，混凝土单边盐冻次数大于120次。
实施例3：C40高稳定耐久混凝土系列：将聚羧酸减水剂3.9kg，松香引气剂78g，聚醚消泡剂17g，高粘羟甲基乙基纤维素165g，白糖165g，触变剂80g，塑性膨胀剂160g与水136kg充分搅拌均匀后形成均匀稳定的混合溶液，然后经过微纳米气泡发生器将混合溶液进行处理，使气孔尺寸在纳米和微米之间。最后将该混合溶液与390kg425普通硅酸盐水泥，710kg河砂，1300kg 5-25mm连续级配石灰岩经强制搅拌机搅拌均匀。混凝土初始塌落度180-220mm，混凝土单边盐冻次数大于85次。
实施例4：C30经济耐久型系列。将聚羧酸减水剂3.4kg，松香引气剂34g，聚醚消泡剂3.4g，高粘羟甲基乙基纤维素136g，白糖420g，触变剂34g，塑性膨胀剂34g与水136kg充分搅拌均匀后形成均匀稳定的混合溶液，然后经过微纳米气泡发生器将混合溶液进行处理，使气孔尺寸在纳米和微米之间。最后将该混合溶液与340kg425普通硅酸盐水泥，804kg河砂，1206kg 5-37.5mm连续级配石灰岩经强制搅拌机搅拌均匀。混凝土初始塌落度180-220mm，混凝土单边盐冻次数大于60次。
实施例5：C20经济耐久型系列。将聚羧酸减水剂1.4kg，松香引气剂14g，聚醚消泡剂1.4g，高粘羟甲基乙基纤维素364g，白糖14g，触变剂1.4g，塑性膨胀剂14g与水140kg充分搅拌均匀后形成均匀稳定的混合溶液，然后经过微纳米气泡发生器将混合溶液进行处理，使气孔尺寸在纳米和微米之间。最后将该混合溶液与280kg425普通硅酸盐水泥，820kg河砂，1100kg 5-37.5mm连续级配石灰岩经强制搅拌机搅拌均匀。混凝土初始塌落度140-180mm，混凝土单边盐冻次数大于40次。

Claims (5)

1.一种水泥混凝土抗盐冻性用混合水溶液，其特征在于：由微纳米气泡水溶液和混凝土添加剂组成；所述添加剂由减水剂、引气剂、消泡剂、缓凝剂、增稠剂、触变剂和发气剂组成；各组分的重量配比分别为：
(1)微纳米气泡水溶液：混凝土添加剂＝90-10；
(2)各添加剂占微纳米气泡水溶液的重量百分比分别为：
减水剂：1-6
引气剂：0.01-0.1
消泡剂：0.001-0.06
增稠剂：0.01-0.26
缓凝剂：0.001-0.5
触变剂：0.001-0.18
发气剂：0.01-0.3。
2.根据权利要求1所述的水泥混凝土抗盐冻用混合水溶液，其特征在于：所述各组分的重量配比为：
微纳米气泡水：功能添加剂＝20-45
各添加剂占占微纳米气泡水溶液的重量百分比分别为：
减水剂：2-5
引气剂：0.05-0.09
消泡剂：0.001-0.04
增稠剂：0.05-0.20
缓凝剂：0.02-0.15
触变剂：0.002-0.13
发气剂：0.015-0.15。
3.如权利要求1或2所述的水泥混凝土抗盐冻用混合水溶液，其特征在于：所述引气剂为松香树脂、烷基和烷基芳烃磺酸盐类、三萜皂类中的一种或几种混合物。
4.如权利要求1或2所述的水泥混凝土抗盐冻用混合水溶液，其特征在于：所述发气剂为双氧水、塑性膨胀剂中的1种或2种。
5.一种如权利要求1或2所述的水泥混凝土抗盐冻用混合水溶液的使用方法，其特征在于：将所述水泥混凝土抗盐冻性用混合水溶液加入水泥混凝土、砂浆或者水泥净浆中搅拌均匀。
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