CN111393066B - 一种清水混凝土外加剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种清水混凝土外加剂，由以下组分组成：粉状高岭石型硅土1～5份、HPMA0.1～0.5份、水100份、聚羧酸系高性能减水剂10～17份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.5～1份、聚乙烯基纤维素2～4份、二乙二醇单丁醚0.1～0.5份、有机硅消泡剂0.5～1份和废旧轮胎橡胶颗粒10～30份；清水混凝土外加剂的制作方法，包括以下步骤：S1：将粉状高岭石型硅土和HPMA加入100份水中搅拌；S2：加入聚羧酸系高性能减水剂、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙烯基纤维素、二乙二醇单丁醚和有机硅消泡剂；S3：加入废旧轮胎橡胶颗粒，充分搅拌混合后即得。本发明的外加剂成功解决了清水混凝土出现早期抗裂等级下滑和耐久性下滑的问题，维持了清水混凝土的整体性能，克服了现有技术的不足。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土外加剂技术领域，具体为一种清水混凝土外加剂及其制备方法。
背景技术
混凝土外加剂是在搅拌混凝土过程中掺入，占水泥质量5％以下的，能显著改善混凝土性能的化学物质。混凝土外加剂的特点是品种多、掺量小，对混凝土的性能影响较大，具有投资少、见效快、技术经济效益显著的特点。随着科学技术的不断进步，外加剂已越来越多地得到应用。
清水混凝土也称装饰混凝土，其浇置后，不在有任何涂装、贴瓷砖、贴石材等材料，直接表现混凝土原本颜色，向清水混凝土中加入外加剂是目前清水混凝土浇置的常用手段，由于清水混凝土的性能要求要高于传统钢筋配筋混凝土的要求，因此，除混凝土基本组分外，外加剂的种类和加入量是直接影响清水混凝土性能的主要因素。
混凝土外加剂常用的主要是萘系高效减水剂，聚羧酸高性能减水剂和脂肪族高效减水剂，这些混凝土外加剂应用于清水混凝土时，最终得到的清水混凝土会出现表面气泡较多，麻面、蜂窝、色差严重等表观质量问题，因此，常用的混凝土外加剂不能直接用于清水混凝土中，而关于专门针对清水混凝土用的外加剂的研究，目前还缺乏系统研究，并且，现有研究都主要集中在如何优化清水混凝土与外加剂配合比和如何改善清水混凝土的工作性，对外加剂如何提高清水混凝土的耐久性方面缺乏研究，而我国现有的清水混凝土建筑目前存在的主要问题是微裂纹多、抗裂等级下滑和耐久性较差，因此，亟需开发出一种能够保证清水混凝土抗裂等级和耐久性的并且能够适用于清水混凝土的外加剂。
关于外加剂对清水混凝土的影响，中国论文《外加剂对机制砂清水混凝土性能的影响》较为详细地论述了减水剂、引气剂、增粘剂和减缩剂单独使用以及复配时，对清水混凝土性能的影响，并得到了一种适合机制砂清水混凝土(西南地区合格的天然砂缺乏，一般采用机制砂)的外加剂，掺入0.2‰引气剂、1.0‰减缩剂和2.0‰增粘剂，制备的混凝土粘聚性、匀质性好，色泽均匀、表观质量优异，微结构致密，28d干燥收缩率＜250×10-6，早期抗裂等级达IV，耐久性好。
然而，在实际应用时发现，根据该文献所得到的清水混凝土建筑，虽然初检时能够达到合格要求，但是在3个月后，清水混凝土建筑依然会出现微裂纹，进而导致清水混凝土建筑出现早期抗裂等级下滑和耐久性下滑的问题，因此，我们提供一种清水混凝土外加剂及其制备方法。
发明内容
本发明目的的在于提供一种清水混凝土外加剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的清水混凝土抵抗热胀冷缩内应力能力较差，清水混凝土表面微裂纹产生较多以及清水混凝土早期抗裂等级下滑和耐久性下滑的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种清水混凝土外加剂，由以下组分组成：粉状高岭石型硅土1～5份、HPMA(水解聚马来酸酐)0.1～0.5份、水100份、聚羧酸系高性能减水剂10～17份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.5～1份、聚乙烯基纤维素2～4份、二乙二醇单丁醚0.1～0.5份、有机硅消泡剂0.5～1份和废旧轮胎橡胶颗粒10～30份。
一种如权利要求1所述的清水混凝土外加剂的制作方法，包括以下步骤：
S1：将1～5份粉状高岭石型硅土和0.1～0.5份HPMA(水解聚马来酸酐)加入100份水中，然后进行充分搅拌混合，得到悬浮液，其中，粉状硅土中细度达到325目以上重量占比不小于80％；
S2：向悬浮液中加入10～17份聚羧酸系高性能减水剂、0.5～1份脂肪醇聚氧乙烯醚、0.1～4份聚乙烯基纤维素、0.1～0.5份二乙二醇单丁醚和0.5～1份有机硅消泡剂，再次进行充分搅拌；
S3：向步骤2搅拌后的混合溶液中加入10～30份废旧轮胎橡胶颗粒，充分搅拌混合后即得。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：使用本发明的外加剂后，得到的清水混凝土的抗裂等级下降问题得到有效解决，在4个月后其抗裂等级依然保持在Ⅳ级，同时，清水混凝土的初始裂缝产生时间由原来的250-360min(传统清水混凝土)延长至400-520min，由此说明了清水混凝土早期抗裂能力得到了提高，在耐久性方面，抗冻和抗渗等级合格，单位面积的总开裂面积在28天时，其检测数据不超过150mm2/m2，120天后依然保持在250mm2/m2以内，由此说明了其耐久性良好，原清水混凝土耐久性下降的问题得到了有效解决。因此，本发明的外加剂成功解决了清水混凝土出现早期抗裂等级下滑和耐久性下滑的问题，维持了清水混凝土的整体性能，克服了现有技术的不足。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种清水混凝土外加剂，由以下组分组成：粉状高岭石型硅土1份、HPMA(水解聚马来酸酐)0.1份、水100份、聚羧酸系高性能减水剂10份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.5份、聚乙烯基纤维素2份、二乙二醇单丁醚0.1份、有机硅消泡剂0.5份和废旧轮胎橡胶颗粒10份。
一种如权利要求1所述的清水混凝土外加剂的制作方法，包括以下步骤：
S1：将1份粉状高岭石型硅土和0.1份HPMA(水解聚马来酸酐)加入100份水中，然后进行充分搅拌混合，得到悬浮液，其中，粉状硅土中细度达到325目以上重量占比不小于80％；
S2：向悬浮液中加入10份聚羧酸系高性能减水剂、0.5份脂肪醇聚氧乙烯醚、2份聚乙烯基纤维素、0.1份二乙二醇单丁醚和0.5份有机硅消泡剂，再次进行充分搅拌；
S3：向步骤2搅拌后的混合溶液中加入10份废旧轮胎橡胶颗粒，充分搅拌混合后即得。
实施例2
一种清水混凝土外加剂，由以下组分组成：粉状高岭石型硅土2份、HPMA(水解聚马来酸酐)0.1份、水100份、聚羧酸系高性能减水剂10份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.5份、聚乙烯基纤维素3份、二乙二醇单丁醚0.1份、有机硅消泡剂0.5份和废旧轮胎橡胶颗粒15份。
一种如权利要求1所述的清水混凝土外加剂的制作方法，包括以下步骤：
S1：将2份粉状高岭石型硅土和0.1份HPMA(水解聚马来酸酐)加入100份水中，然后进行充分搅拌混合，得到悬浮液，其中，粉状硅土中细度达到325目以上重量占比不小于80％；
S2：向悬浮液中加入10份聚羧酸系高性能减水剂、0.5份脂肪醇聚氧乙烯醚、3份聚乙烯基纤维素、0.1份二乙二醇单丁醚和0.5份有机硅消泡剂，再次进行充分搅拌；
S3：向步骤2搅拌后的混合溶液中加入15份废旧轮胎橡胶颗粒，充分搅拌混合后即得。
实施例3
一种清水混凝土外加剂，由以下组分组成：粉状高岭石型硅土3份、HPMA(水解聚马来酸酐)0.2份、水100份、聚羧酸系高性能减水剂14份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.7份、聚乙烯基纤维素3份、二乙二醇单丁醚0.3份、有机硅消泡剂0.5份和废旧轮胎橡胶颗粒20份。
一种如权利要求1所述的清水混凝土外加剂的制作方法，包括以下步骤：
S1：将3份粉状高岭石型硅土和0.2份HPMA(水解聚马来酸酐)加入100份水中，然后进行充分搅拌混合，得到悬浮液，其中，粉状硅土中细度达到325目以上重量占比不小于80％；
S2：向悬浮液中加入14份聚羧酸系高性能减水剂、0.7份脂肪醇聚氧乙烯醚、3份聚乙烯基纤维素、0.3份二乙二醇单丁醚和0.5份有机硅消泡剂，再次进行充分搅拌；
S3：向步骤2搅拌后的混合溶液中加入20份废旧轮胎橡胶颗粒，充分搅拌混合后即得。
实施例4
一种清水混凝土外加剂，由以下组分组成：粉状高岭石型硅土3份、HPMA(水解聚马来酸酐)0.4份、水100份、聚羧酸系高性能减水剂16份、脂肪醇聚氧乙烯醚1份、聚乙烯基纤维素3份、二乙二醇单丁醚0.3份、有机硅消泡剂1份和废旧轮胎橡胶颗粒25份。
一种如权利要求1所述的清水混凝土外加剂的制作方法，包括以下步骤：
S1：将3份粉状高岭石型硅土和0.4份HPMA(水解聚马来酸酐)加入100份水中，然后进行充分搅拌混合，得到悬浮液，其中，粉状硅土中细度达到325目以上重量占比不小于80％；
S2：向悬浮液中加入16份聚羧酸系高性能减水剂、1份脂肪醇聚氧乙烯醚、3份聚乙烯基纤维素、0.3份二乙二醇单丁醚和1份有机硅消泡剂，再次进行充分搅拌；
S3：向步骤2搅拌后的混合溶液中加入25份废旧轮胎橡胶颗粒，充分搅拌混合后即得。
实施例5
一种清水混凝土外加剂，由以下组分组成：粉状高岭石型硅土5份、HPMA(水解聚马来酸酐)0.5份、水100份、聚羧酸系高性能减水剂17份、脂肪醇聚氧乙烯醚1份、聚乙烯基纤维素4份、二乙二醇单丁醚0.5份、有机硅消泡剂1份和废旧轮胎橡胶颗粒30份。
一种如权利要求1所述的清水混凝土外加剂的制作方法，包括以下步骤：
S1：将5份粉状高岭石型硅土和0.5份HPMA(水解聚马来酸酐)加入100份水中，然后进行充分搅拌混合，得到悬浮液，其中，粉状硅土中细度达到325目以上重量占比不小于80％；
S2：向悬浮液中加入17份聚羧酸系高性能减水剂、1份脂肪醇聚氧乙烯醚、4份聚乙烯基纤维素、0.5份二乙二醇单丁醚和1份有机硅消泡剂，再次进行充分搅拌；
S3：向步骤2搅拌后的混合溶液中加入30份废旧轮胎橡胶颗粒，充分搅拌混合后即得。
综上所述，将上述制得的外加剂溶液掺入清水混凝土中进行测试，清水混凝土养护时间为28天，测试方法采用国家标准试验方法，实验结果如表1所示，其中，清水混凝土配合比为：
水泥：256kg机制细砂：734Kg
石子(5-25mm)：938kg粉煤灰：93kg
水：220Kg外加剂：6.0kg
表1
由表1得到，使用本发明的外加剂后，得到的清水混凝土的抗裂等级下降问题得到有效解决，在4个月后其抗裂等级依然保持在Ⅳ级，同时，清水混凝土的初始裂缝产生时间由原来的250-360min(传统清水混凝土)延长至400-520min，由此说明了清水混凝土早期抗裂能力得到了提高，在耐久性方面，抗冻和抗渗等级合格，单位面积的总开裂面积在28天时，其检测数据不超过150mm2/m2，120天后依然保持在250mm2/m2以内，由此说明了其耐久性良好，原清水混凝土耐久性下降的问题得到了有效解决。因此，本发明的外加剂成功解决了清水混凝土出现早期抗裂等级下滑和耐久性下滑的问题，维持了清水混凝土的整体性能，克服了现有技术的不足。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (2)
1.一种清水混凝土外加剂，其特征在于，由以下组分组成：粉状高岭石型硅土1～5份、水解聚马来酸酐0.1～0.5份、水100份、聚羧酸系高性能减水剂10～17份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.5～1份、聚乙烯基纤维素0.1～4份、二乙二醇单丁醚0.1～0.5份、有机硅消泡剂0.5～1份和废旧轮胎橡胶颗粒10～30份。
2.一种如权利要求1所述的清水混凝土外加剂的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将1～5份粉状高岭石型硅土和0.1～0.5份水解聚马来酸酐加入100份水中，然后进行充分搅拌混合，得到悬浮液，其中，粉状硅土中细度达到325目以上重量占比不小于80%；
S2：向悬浮液中加入10～17份聚羧酸系高性能减水剂、0.5～1份脂肪醇聚氧乙烯醚、0.1～4份聚乙烯基纤维素、0.1～0.5份二乙二醇单丁醚和0.5～1份有机硅消泡剂，再次进行充分搅拌；
S3：向步骤2搅拌后的混合溶液中加入10～30份废旧轮胎橡胶颗粒，充分搅拌混合后即得。
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