CN110981260B - 一种免振捣混凝土用降粘剂及其制备和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及混凝土外加剂技术领域，具体公开一种免振捣混凝土用降粘剂及其制备和使用方法。所述免振捣混凝土用降粘剂，按照重量百分比计，包括以下各组分：微硅粉10％‑30％，超细矿渣粉5％‑30％，玻璃粉5％‑20％，微珠粉煤灰颗粒10％‑50％，醇胺类化合物0.1％‑0.5％，消泡剂0.1％‑1％，引气剂0.1％‑0.5％和无机激发剂1％‑10％。本发明制备的降粘剂不仅能降低混凝土的黏度，增加流动性，增强施工操作性，还能有效的提高混凝土的强度。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土外加剂技术领域，尤其涉及一种免振捣混凝土用降粘剂及其制备和使用方法。
背景技术
自流平、自密实的免振捣混凝土在工程建设中发挥着越来越重要的作用，免振捣既节省了人工费用，降低了施工难度，因此在地铁施工、建筑薄壁墙浇筑、钢管拱桥建设等领域的应用越来越广泛。但是自流平混凝土的配合比中胶凝材料用量大，水量低，致使混凝土拌合物的屈服剪切应力变大，再加上我国工程建设量巨大，砂石骨料品质较差，导致混凝土拌合物存在粘度大、流动慢、不易泵送、填充不密实等问题，因此混凝土的粘度大成为亟需解决的问题。
目前，针对免振捣混凝土存在的问题，一般采用如下技术措施：(1)采用降粘型聚羧酸系减水剂，但其降粘效果一般，不能满足工程建设对混凝土拌合物粘度的施工要求，而且往往需要超掺才有一定的降粘作用，超掺则会导致混凝土出现严重泌水、离析及缓凝的现象；(2)采用超细粉体优化颗粒级配，如漂珠、超细石灰石粉等，通过优化粉体颗粒级配，尽可能增加颗粒表面的水膜层厚度起到降粘的作用，此类矿物粉体能够降低混凝土拌合物的粘度，但是掺入后会降低混凝土的强度；(3)提高混凝土含气量来降低混凝土粘度，但是含气量的增高会导致混凝土强度大幅降低及混凝土外观蜂窝麻面严重的问题。
因此，研究一种不仅能够降低混凝土拌合物的粘度，同时还能不降低、甚至提高混凝土强度的降粘剂，成为工程建设施工领域的研究重点。
发明内容
针对现有降黏增流产品的降粘效果差、降低混凝土强度以及外观蜂窝麻面的问题，本发明提供一种免振捣混凝土用降粘剂。
以及，本发明还提供一种免振捣混凝土用降粘剂的制备方法。
以及，本发明还提供一种免振捣混凝土用降粘剂的使用方法。
为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：
一种免振捣混凝土用降粘剂，按照重量百分比计，包括以下各组分：微硅粉10％-30％，超细矿渣粉5％-30％，玻璃粉5％-20％，微珠粉煤灰颗粒10％-50％，醇胺类化合物0.1％-0.5％，消泡剂0.1％-1％，引气剂0.1％-0.5％和无机激发剂1％-10％。
相对于现有技术，本发明提供的免振捣混凝土用降粘剂具有以下优势：
本申请基于微硅粉、微珠粉煤灰颗粒、超细矿渣粉和玻璃粉的形貌和表面电荷的作用减小了颗粒间相互作用力，增大颗粒表面的水膜层厚度，并提高了降粘剂的吸附效率，有效降低了免振捣混凝土的粘度，进而降低泵送阻力，采用醇胺类化合物实现混凝土剪切作用下呈现剪切变稀特性，粘度明显降低，流动度显著提高，并通过引入无机激发剂减少了浆体中超细粉体由于超强的颗粒间作用力导致的团聚问题，增加了浆体中颗粒的湿堆积密实度，释放出更多的自由水，进而提高了超高性能混凝土的流动度，同时引入引气剂有效的减小和延迟体积膨胀，再通过加入消泡剂，消除混凝土中含气量增加问题，同时也避免了混凝土在泵送过程中气体引入导致的含气量大幅度增加，进而确保了混凝土的强度。
优选地，所述微硅粉的比表面积为15000-35000m2/Kg、松散堆积密度为330-400kg/m3，其中二氧化硅的质量含量大于90％。
优选地，所述超细矿渣粉的比表面积为800-10000m2/Kg。
优选地，所述玻璃粉的细度为300-500目。
优选地，所述微珠粉煤灰颗粒的需水量比为85-100％，7天活性指数为85-100％。
优选地，所述消泡剂为有机硅油或磷酸酯类消泡剂中的至少一种。
优选地，所述引气剂为三萜皂甙类引气剂。
优选的消泡剂和引气剂组分，三萜皂甙类引气剂在混凝土中引入的大量微小气泡，起到了体积膨胀的“缓冲阀”的作用，可以有效的减小和延迟体积膨胀，再通过兼具消泡和抑泡双重效果的消泡剂，消除混凝土中含气量增加问题，同时也避免了混凝土在泵送过程中气体引入导致的含气量大幅度增加，进而确保了混凝土的强度。
优选地，所述无机激发剂为石膏、碳酸钠或固硫灰中的至少一种。
优选地，所述醇胺类化合物为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺或二乙醇单异丙醇胺。
进一步地，本发明还提供所述免振捣混凝土用降粘剂的制备方法。该制备方法，至少包括以下步骤：
步骤a、按照上述的原料配比称取各组分；
步骤b、将所述消泡剂、醇胺类化合物和无机激发剂进行混料处理，过筛，得到混合料；
步骤c、将所述微硅粉、玻璃粉、引气剂、超细矿渣粉、微珠粉煤灰和混合料进行混料处理，得到所述免振捣混凝土用降粘剂。
相对于现有技术，本发明提供的所述免振捣混凝土用降粘剂的制备方法简单，过程容易控制，适用于工业大规模化推广。
优选地，步骤a中，所述混料处理的转速为100-200rpm，其中所述无机激发剂分4-6次加入，第一次加入搅拌的时间为5-10min，其余每次加入后的搅拌时间为2-5min。
优选地，步骤b中，所述混料处理的条件为：搅拌速度80-150rpm，搅拌时间10-15min。
相应地，本发明提供了该免振捣混凝土用降粘剂的一种使用方法。该使用方法为：所述降粘剂的掺量为混凝土中胶凝材料总质量的5-10％。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。
实施例1
本实施例提供一种免振捣混凝土用降粘剂，按照重量百分比计，包括以下各组分：微硅粉15％，超细矿渣粉25％，玻璃粉20％，微珠粉煤灰颗粒35％，醇胺类化合物0.2％，消泡剂0.1％，引气剂0.1％和无机激发剂4.6％。
上述微硅粉的比表面积为15000m2/Kg、松散堆积密度为330kg/m3，其中二氧化硅的质量含量为92％；上述超细矿渣粉的比表面积为1500m2/Kg；上述玻璃粉的细度为300目；上述微珠粉煤灰颗粒的需水量比为85％，7天活性指数为85％；上述消泡剂为磷酸三丁酯；上述引气剂为三萜皂甙；上述无机激发剂为石膏；上述醇胺类化合物为乙醇胺。
上述免振捣混凝土用降粘剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、按照上述的原料配比称取各组分；
步骤b、将所述消泡剂、醇胺类化合物和无机激发剂进行混料处理，转速为100rpm，其中所述无机激发剂分5次加入，第一次加入搅拌的时间为8min，其余每次加入后的搅拌时间为2min过筛，得到混合料；
步骤c、将所述微硅粉、玻璃粉、引气剂、超细矿渣粉、微珠粉煤灰和混合料在150rpm的转速下搅拌10min，得到所述免振捣混凝土用降粘剂。
实施例2
本实施例提供一种免振捣混凝土用降粘剂，按照重量百分比计，包括以下各组分：微硅粉10％，超细矿渣粉30％，玻璃粉14.65％，微珠粉煤灰颗粒35％，醇胺类化合物0.1％，消泡剂0.1％，引气剂0.15％和无机激发剂10％。
上述微硅粉的比表面积为20000m2/Kg、松散堆积密度为350kg/m3，其中二氧化硅的质量含量为90％；上述超细矿渣粉的比表面积为10000m2/Kg；上述玻璃粉的细度为400目；上述微珠粉煤灰颗粒的需水量比为87％，7天活性指数为100％；上述消泡剂为有机硅油；上述引气剂为三萜皂甙；上述无机激发剂为碳酸钠；上述醇胺类化合物为二乙醇胺。
上述免振捣混凝土用降粘剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、按照上述的原料配比称取各组分；
步骤b、将所述消泡剂、醇胺类化合物和无机激发剂进行混料处理，转速为200rpm，其中所述无机激发剂分4次加入，第一次加入搅拌的时间为10min，其余每次加入后的搅拌时间为3min过筛，得到混合料；
步骤c、将所述微硅粉、玻璃粉、引气剂、超细矿渣粉、微珠粉煤灰和混合料在80rpm的转速下搅拌15min，得到所述免振捣混凝土用降粘剂。
实施例3
本实施例提供一种免振捣混凝土用降粘剂，按照重量百分比计，包括以下各组分：微硅粉30％，超细矿渣粉5％，玻璃粉5％，微珠粉煤灰颗粒50％，醇胺类化合物0.5％，消泡剂1％，引气剂0.5％和无机激发剂8％。
上述微硅粉的比表面积为25000m2/Kg、松散堆积密度为400kg/m3，其中二氧化硅的质量含量为95％；上述超细矿渣粉的比表面积为800m2/Kg；上述玻璃粉的细度为500目；上述微珠粉煤灰颗粒的需水量比为90％，7天活性指数为95％；上述消泡剂为有机硅消泡剂；上述引气剂为三萜皂甙；上述无机激发剂为固硫灰；上述醇胺类化合物为三乙醇胺。
上述免振捣混凝土用降粘剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、按照上述的原料配比称取各组分；
步骤b、将所述消泡剂、醇胺类化合物和无机激发剂进行混料处理，转速为150rpm，其中所述无机激发剂分6次加入，第一次加入搅拌的时间为5min，其余每次加入后的搅拌时间为2min过筛，得到混合料；
步骤c、将所述微硅粉、玻璃粉、引气剂、超细矿渣粉、微珠粉煤灰和混合料在100rpm的转速下搅拌12min，得到所述免振捣混凝土用降粘剂。
实施例4
本实施例提供一种免振捣混凝土用降粘剂，按照重量百分比计，包括以下各组分：微硅粉30％，超细矿渣粉30％，玻璃粉20％，微珠粉煤灰颗粒10％，醇胺类化合物0.5％，消泡剂1％，引气剂0.5％和无机激发剂8％。
上述微硅粉的比表面积为30000m2/Kg、松散堆积密度为380kg/m3，其中二氧化硅的质量含量为98％；上述超细矿渣粉的比表面积为5000m2/Kg；上述玻璃粉的细度为350目；上述微珠粉煤灰颗粒的需水量比为100％，7天活性指数为90％；上述消泡剂为有机硅消泡剂；上述引气剂为三萜皂甙；上述无机激发剂为质量比为1:1的石膏和碳酸钠的混合物；上述醇胺类化合物为三异丙醇胺。
上述免振捣混凝土用降粘剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、按照上述的原料配比称取各组分；
步骤b、将所述消泡剂、醇胺类化合物和无机激发剂进行混料处理，转速为180rpm，其中所述无机激发剂分5次加入，第一次加入搅拌的时间为7min，其余每次加入后的搅拌时间为4min过筛，得到混合料；
步骤c、将所述微硅粉、玻璃粉、引气剂、超细矿渣粉、微珠粉煤灰和混合料在150rpm的转速下搅拌13min，得到所述免振捣混凝土用降粘剂。
实施例5
本实施例提供一种免振捣混凝土用降粘剂，按照重量百分比计，包括以下各组分：微硅粉20％，超细矿渣粉20％，玻璃粉15％，微珠粉煤灰颗粒43％，醇胺类化合物0.3％，消泡剂0.5％，引气剂0.2％和无机激发剂1％。
上述微硅粉的比表面积为35000m2/Kg、松散堆积密度为340kg/m3，其中二氧化硅的质量含量为99％；上述超细矿渣粉的比表面积为2000m2/Kg；上述玻璃粉的细度为450目；上述微珠粉煤灰颗粒的需水量比为95％，7天活性指数为100％；上述消泡剂为磷酸三丁酯；上述引气剂为三萜皂甙；上述无机激发剂为质量比为1:1:1的石膏、碳酸钠和固硫灰的混合物；上述醇胺类化合物为二乙醇单异丙醇胺。
上述免振捣混凝土用降粘剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、按照上述的原料配比称取各组分；
步骤b、将所述消泡剂、醇胺类化合物和无机激发剂进行混料处理，转速为130rpm，其中所述无机激发剂分4次加入，第一次加入搅拌的时间为9min，其余每次加入后的搅拌时间为5min过筛，得到混合料；
步骤c、将所述微硅粉、玻璃粉、引气剂、超细矿渣粉、微珠粉煤灰和混合料在90rpm的转速下搅拌15min，得到所述免振捣混凝土用降粘剂。
为了更好的说明本发明的技术方案，下面还通过对比例和本发明的实施例做进一步的对比。
对比例1
本对比例提供一种免振捣混凝土用降粘剂，按照重量百分比计，包括以下各组分：微硅粉15％，超细矿渣粉25％，玻璃粉20％，微珠粉煤灰颗粒35％，醇胺类化合物0.2％，消泡剂0.1％，引气剂0.1％和无机激发剂4.6％。
上述微硅粉的比表面积为15000m2/Kg、松散堆积密度为330kg/m3，其中二氧化硅的质量含量为92％；上述超细矿渣粉的比表面积为1500m2/Kg；上述玻璃粉的细度为300目；上述微珠粉煤灰颗粒的需水量比为80％，7天活性指数为80％；上述消泡剂为磷酸三丁酯；上述引气剂为三萜皂甙；上述无机激发剂为石膏；上述醇胺类化合物为乙醇胺。
上述免振捣混凝土用降粘剂的制备方法如实施例1所述，不再赘述。
对比例2
本对比例提供一种免振捣混凝土用降粘剂，按照重量百分比计，包括以下各组分：微硅粉15％，超细矿渣粉25％，玻璃粉20％，微珠粉煤灰颗粒35％，醇胺类化合物0.2％，消泡剂0.1％，引气剂0.1％和无机激发剂4.6％。
上述微硅粉的比表面积为15000m2/Kg、松散堆积密度为330kg/m3，其中二氧化硅的质量含量为92％；上述超细矿渣粉的比表面积为1500m2/Kg；上述玻璃粉的细度为300目；上述微珠粉煤灰颗粒的需水量比为80％，7天活性指数为80％；上述消泡剂为聚醚消泡剂；上述引气剂为三萜皂甙；上述无机激发剂为石膏；上述醇胺类化合物为乙醇胺。
上述免振捣混凝土用降粘剂的制备方法如实施例1所述，不再赘述。
对比例3
本对比例提供一种免振捣混凝土用降粘剂，按照重量百分比计，包括以下各组分：微硅粉15％，超细矿渣粉25％，玻璃粉20％，微珠粉煤灰颗粒35％，醇胺类化合物0.2％，消泡剂0.1％，引气剂0.1％和无机激发剂4.6％。
上述微硅粉的比表面积为15000m2/Kg、松散堆积密度为330kg/m3，其中二氧化硅的质量含量为92％；上述超细矿渣粉的比表面积为1500m2/Kg；上述玻璃粉的细度为300目；上述微珠粉煤灰颗粒的需水量比为80％，7天活性指数为80％；上述消泡剂为磷酸三丁酯；上述引气剂为脂肪醇硫酸钠酯；上述无机激发剂为石膏；上述醇胺类化合物为乙醇胺。
上述免振捣混凝土用降粘剂的制备方法如实施例1所述，不再赘述。
为了更好的说明本发明实施例提供的免振捣混凝土用降粘剂的特性，下面将实施例1-5以及对比例1-3制备的降粘剂进行混凝土黏度、稳定性与强度试验，其中黏度试验包括坍落扩展度、T500时间，稳定性包括离析率和粗骨料振动离析率，强度包括7d强度和28d强度。试验参考标准为JGJ/T283-2012《自密实混凝土应用技术规程》。
表1配合比
上述水泥采用金隅鼎鑫P.O42.5，砂采用赞皇水洗河砂，细度2.8，碎石采用太行山碎石。
分别将实施例1-5以及对比例1-3按照表1中的2#和3#进行配比，并将制备的混凝土进行性能检测，检测结果如下表2所示。
表2检测结果
从表2中可以看出，采用本发明提供的免振捣混凝土用降粘剂，混凝土的的扩展度有了明显的提升，混凝土的黏度明显降低，而且混凝土的前期强度和后期强度也有了明显提升，说明本发明制备的降粘剂不仅能降低混凝土的黏度，增加流动性，增强施工操作性，还能有效的提高混凝土的强度。
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，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种免振捣混凝土用降粘剂，其特征在于：按照重量百分比计，包括以下各组分：微硅粉10％-30％，超细矿渣粉5％-30％，玻璃粉5％-20％，微珠粉煤灰颗粒10％-50％，醇胺类化合物0.1％-0.5％，消泡剂0.1％-1％，引气剂0.1％-0.5％和无机激发剂1％-10％；
所述玻璃粉的细度为300-500目；
所述消泡剂为有机硅油或磷酸酯类消泡剂中的至少一种；
所述引气剂为三萜皂甙类引气剂。
2.如权利要求1所述的免振捣混凝土用降粘剂，其特征在于：所述微硅粉的比表面积为15000-35000m2/Kg、松散堆积密度为330-400kg/m3，其中二氧化硅的质量含量大于90％；和/或
所述超细矿渣粉的比表面积为800-10000m2/Kg。
3.如权利要求1所述的免振捣混凝土用降粘剂，其特征在于：所述微珠粉煤灰颗粒的需水量比为85-100％，7天活性指数为85-100％。
4.如权利要求1所述的免振捣混凝土用降粘剂，其特征在于：所述无机激发剂为石膏、碳酸钠或固硫灰中的至少一种；和/或
所述醇胺类化合物为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺或二乙醇单异丙醇胺。
5.一种免振捣混凝土用降粘剂的制备方法，其特征在于：至少包括以下步骤：
步骤a、按照如权利要求1～4任一项所述的原料配比称取各组分；
步骤b、将所述消泡剂、醇胺类化合物和无机激发剂进行混料处理，过筛，得到混合料；
步骤c、将所述微硅粉、玻璃粉、引气剂、超细矿渣粉、微珠粉煤灰和混合料进行混料处理，得到所述免振捣混凝土用降粘剂。
6.如权利要求5所述的免振捣混凝土用降粘剂的制备方法，其特征在于：步骤a中，所述混料处理的转速为100-200rpm，其中所述无机激发剂分4-6次加入，第一次加入搅拌的时间为5-10min，其余每次加入后的搅拌时间为2-5min。
7.如权利要求5所述的免振捣混凝土用降粘剂的制备方法，其特征在于：步骤b中，所述混料处理的条件为：搅拌速度80-150rpm，搅拌时间10-15min。
8.权利要求1-4任一项所述的免振捣混凝土用降粘剂的使用方法，其特征在于：所述降粘剂的掺量为混凝土中胶凝材料总质量的5-10％。
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