CN111592271B - 一种混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂及其制备方法 - Google Patents

一种混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111592271B
CN111592271B CN202010480760.2A CN202010480760A CN111592271B CN 111592271 B CN111592271 B CN 111592271B CN 202010480760 A CN202010480760 A CN 202010480760A CN 111592271 B CN111592271 B CN 111592271B
Authority
CN
China
Prior art keywords
concrete
seepage
reducing agent
shrinkage
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010480760.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111592271A (zh
Inventor
杨飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kolo Structural Self Waterproofing Technology Shenzhen Co ltd
CREEC Kunming Survey Design and Research Co Ltd
Original Assignee
Kolo Structural Self Waterproofing Technology Shenzhen Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kolo Structural Self Waterproofing Technology Shenzhen Co ltd filed Critical Kolo Structural Self Waterproofing Technology Shenzhen Co ltd
Priority to CN202010480760.2A priority Critical patent/CN111592271B/zh
Publication of CN111592271A publication Critical patent/CN111592271A/zh
Priority to PCT/CN2021/070563 priority patent/WO2021175004A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111592271B publication Critical patent/CN111592271B/zh
Priority to US17/168,277 priority patent/US11306027B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039—Premixtures of ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/08—Diatomaceous earth
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/20—Mica; Vermiculite
    • C04B14/202—Vermiculite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/30—Oxides other than silica
    • C04B14/304—Magnesia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/36—Inorganic materials not provided for in groups C04B14/022 and C04B14/04 - C04B14/34
    • C04B14/366—Phosphates, e.g. apatite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B16/00—Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B16/04—Macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/56—Opacifiers
    • C04B2103/58—Shrinkage reducing agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/60—Agents for protection against chemical, physical or biological attack
    • C04B2103/65—Water proofers or repellants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/34—Non-shrinking or non-cracking materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明公开了一种混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂及其制备方法。所述防渗抗裂减缩剂包含以下组分：碱改性硅藻土35～45重量份，氧化镁15～22重量份，蛭石13～20重量份，硼砂8～11重量份，六偏磷酸钠3～9重量份，柠檬酸改性淀粉7～13重量份。本发明所述的防渗抗裂减缩剂作为内掺剂掺入水泥应用于混凝土中，可以充分改善新拌混凝土的工作性能，降低混凝土在硬化过程中的收缩程度，同时还极大地提高了硬化混凝土的抗压强度、抗拉强度、硬度、抗渗性等，从而大大提高混凝土工件的耐久性。此外，所述混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂的制备方法简单快捷，适于工业上大规模应用。

Description

一种混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土领域，更具体地，涉及一种混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂及其制备方法。
背景技术
混凝土指以水泥为主要胶凝材料，与水、砂、石子按适当比例配合，必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料，经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的一种人造石材。混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，并且，混凝土制得的产品也还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点。这些特点使得混凝土的使用范围十分广泛，且用量也越来越大，特别是近些年来，随着国家经济迅猛发展，生活和生产活动的不断扩大，使得基础设施建设一直维持在高速发展的阶段，如市政交通建设中的公路、铁路、桥梁、码头、隧道，城市民用建设工程中的楼宇住宅，以及大型工程建设中的水电站、堤坝等都需要用到大量的混凝土。
然而，由于组成成分、环境影响等因素，混凝土在硬化干燥过程中存在着不同程度的收缩，严重时则可能会产生干燥开裂和收缩开裂，出现渗水现象，引起混凝土表、里的侵蚀及混凝土内部钢筋的锈蚀，阻碍混凝土施工和影响混凝土耐久性，显著降低了混凝土工程的使用寿命。进一步地，随着高性能混凝土(HPC)和高强混凝土(HSC)的出现，混凝土中水泥用量增大，用水量减小，活性掺合料增加，使上述开裂情况更普遍，程度也更大。
为了防止混凝土因干燥和自收缩引起的开裂现象，通常采用，例如，对水泥组分进行改性、掺入合成或金属纤维、掺入膨胀剂、改进养护技术以及掺入减缩剂等方法来降低混凝土的干缩开裂，从而提高混凝土耐久性。目前市面上应用于抗裂方面的外加剂有内掺与外涂两种类型。然而，这其中，如果膨胀剂的收缩补偿时间与混凝土不同步，则难以实现补偿收缩的目的；纤维只能在一定范围内提高混凝土的抗拉强度，但混凝土内部仍然存在较大的应力，因而并不能从根本上解决裂缝的产生；大部分的有机材料与混凝土无机类材料相容性差，无法充分发挥相应的功能，且容易老化；减缩剂是目前解决混凝土收缩开裂的较好的方案之一，但其对混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗渗性能等方面仍旧有极大的提升空间。
因此，本领域仍旧需要开发一种能够进一步提高混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗渗性能等的减缩剂。
发明内容
[技术问题]
针对现有技术存在的不足，本发明的一个目的在于提供一种混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂，将其作为内掺剂掺入水泥应用于混凝土中，可以充分改善新拌混凝土的工作性能，降低混凝土在硬化过程中的收缩程度，同时还极大地提高了硬化混凝土的抗压强度、抗拉强度、硬度、抗渗性等，从而大大提高混凝土工件的耐久性。
本发明的一个目的在于提供上述混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂的制备方法，所述方法简单快捷，适于工业上大规模应用。
[技术方案]
为了实现上述目的，根据本发明的一个实施方式提供了一种混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂，其包含以下组分：
Figure BDA0002517286480000021
在本发明中，所述防渗抗裂减缩剂可以改善混凝土集料的表面状态，使得胶凝材料，即水泥在其上的附着力增强，故提高了二者之间的界面粘结强度，从而改善了混凝土结构强度最薄弱的环节之一。所述防渗抗裂减缩剂还能够提高水泥的填充和流动性能，引导水泥深入集料本身的缝隙中，增强集料的力学强度，弥补集料力学短板，使得混凝土在受力时的力学传导更均匀，从整体上提高了混凝土的力学性能。与此同时，水泥较佳的填充和流动性能也大大降低了混凝土硬化早期的缝隙的产生。此外，所述防渗抗裂减缩剂还具有离子交换性能，能够吸附和结合部分钙离子、铝离子等，并在混凝土硬化过程中缓慢释放，有效平衡混凝土的在硬化过程前后期的硬化速度，大大降低混凝土硬化后收缩的同时还降低了内部应力，避免应力释放而产生裂缝。本发明的防渗抗裂减缩剂还吸附有水分子，以便在混凝土硬化过程中缓慢释放出水分，促使水泥的充分结晶和多次水化，也极大地提高了混凝土的强度。
进一步地，根据本发明的混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂优选包含以下组分：
Figure BDA0002517286480000031
在本发明中，包含上述配比的组分的防渗抗裂减缩剂可以具有更加优异的抗压强度、抗拉强度、抗渗性等。
所述碱改性硅藻土采用以下方法制备：
将硅藻土分散在5～10倍体积的pH为10～11的碱性水溶液中，在40～50℃下搅拌20～30分钟，水洗至pH小于8，自然干燥。
进一步地，所述碱性水溶液可以通过将选自KOH、NaOH、Na2CO3或K2CO3中的至少一种溶于水中制备。
在本发明中，硅藻土通过碱改性后可以产生大量的活性硅点位和羟基，能够充分地提高防渗抗裂减缩剂的功效，特别是有效平衡混凝土的在硬化过程前后期的硬化速度。在这里，当碱性水溶液的pH大于11时，由于碱性过强而会对硅藻土造成较大的破坏，而当碱性水溶液的pH小于10时，碱性太弱则难以充分改性硅藻土，这都会对本发明的防渗抗裂减缩剂的提升混凝土的减缩性能和力学抗性的能力造成影响。
所述柠檬酸改性淀粉采用以下方法制备：
将柠檬酸溶于水中制得重量浓度为10％～15％的溶液，加入淀粉，其中淀粉与柠檬酸的重量比为1:(0.6～0.9)，在70～90℃下反应120～150分钟，过滤，在60～75℃下干燥5～8小时。
进一步地，所述柠檬酸改性淀粉优选采用以下方法制备：
将柠檬酸溶于水中制得重量浓度为12％～13％的溶液，加入淀粉，其中淀粉与柠檬酸的重量比为1:0.75，在75～80℃下反应140～150分钟，过滤，在70～75℃下干燥6～7小时。
在本发明中，淀粉具有大量的羟基，经由柠檬酸改性后又兼有大量的羧基和酯基，能够促进防渗抗裂减缩剂对混凝土集料的表面状态的改善，提高水泥在其上的界面粘结强度。此外，柠檬酸改性淀粉还具有一定的减水作用，能够减少混凝土减水剂的用量。
根据本发明的混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂还包含：乙酸钙1～3重量份，优选2重量份。在本发明中，所述乙酸钙能够进一步提升防渗抗裂减缩剂性能，特别是提高水泥的填充和流动性能。
根据本发明的混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂的粒度可以为40μm以下，优选为10～40μm。在本发明中，采用上述粒度的防渗抗裂减缩剂能够保持较高的活性，充分发挥效力，并且上述粒度范围与水泥的粒度接近，也便于与水泥充分混合。
根据本发明的另一个实施方式提供了上述混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂的制备方法，其包括以下步骤：
(1)将碱改性硅藻土、氧化镁和柠檬酸改性淀粉混合均匀，
(2)向步骤(1)的混合物中加入硼砂、六偏磷酸钠和蛭石，充分混合，研磨至40μm以下的粒度，由此即制得根据本发明的混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂。
进一步地，上述制备方法还包括：在步骤(2)中加入乙酸钙。
在本发明中，所述制备方法工艺简单快捷，便于推广。
[有益效果]
综上所述，本发明具有以下有益效果：
根据本发明的混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂作为内掺剂掺入水泥应用于混凝土中时，可以充分改善新拌混凝土的工作性能，提高水泥与集料之间的界面粘结强度以及水泥的填充和流动性能，平衡混凝土的在硬化过程前后期的硬化速度，大大降低混凝土在硬化过程中的收缩程度，同时还极大地提高了硬化混凝土的抗压强度、抗拉强度、硬度、冲击功、抗渗性等，从而大大提高混凝土工件的耐久性。
此外，根据本发明的防渗抗裂减缩剂的制备方法简单快捷，适于工业上大规模应用。
具体实施方式
为了使本领域技术人员能够更清楚地理解本发明，以下结合实施例对本发明作进一步详细说明，但应当理解的是，以下实施例仅为本发明的优选实施方式，而本发明要求保护的范围并不仅局限于此。
物料来源
硅藻土，购自广州益康新材料科技有限公司，
氢氧化钠，购自济宁博诚化工有限公司，
氧化镁，购自无锡市泽辉化工有限公司，
蛭石，购自河北创天工程材料有限公司，
硼砂，购自济南启航化工科技有限公司，
六偏磷酸钠，购自苏州新生源化工科技有限公司，
柠檬酸，购自苏州广友义化工有限公司，
淀粉，购自济南端星化工科技有限公司，
乙酸钙，购自济南彬琪化工有限公司。
<实施例>
实施例1
采用以下根据本发明的制备方法来制备混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂：
(1)将40重量份的碱改性硅藻土、19重量份的氧化镁和9重量份的柠檬酸改性淀粉混合均匀，
(2)向步骤(1)的混合物中加入10重量份的硼砂、5重量份的六偏磷酸钠和17重量份的蛭石，充分混合，研磨至20～30μm的粒度，
其中，所述碱改性硅藻土采用以下方法制备：
将硅藻土分散在7倍体积的pH为10的氢氧化钠水溶液中，在45℃下搅拌25分钟，水洗至pH小于8，自然干燥。
所述柠檬酸改性淀粉采用以下方法制备：
将柠檬酸溶于水中制得重量浓度为12.5％的溶液，加入淀粉，其中淀粉与柠檬酸的重量比为1:0.75，在77℃下反应145分钟，过滤，在73℃下干燥6.5小时。
由此，即制得根据本发明的混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂。
实施例2
采用以下根据本发明的制备方法来制备混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂：
(1)将35重量份的碱改性硅藻土、22重量份的氧化镁和7重量份的柠檬酸改性淀粉混合均匀，
(2)向步骤(1)的混合物中加入11重量份的硼砂、3重量份的六偏磷酸钠和20重量份的蛭石，充分混合，研磨至20～30μm的粒度，
其中，所述碱改性硅藻土采用以下方法制备：
将硅藻土分散在5倍体积的pH为11的氢氧化钠水溶液中，在40℃下搅拌30分钟，水洗至pH小于8，自然干燥。
所述柠檬酸改性淀粉采用以下方法制备：
将柠檬酸溶于水中制得重量浓度为12％的溶液，加入淀粉，其中淀粉与柠檬酸的重量比为1:0.75，在80℃下反应140分钟，过滤，在75℃下干燥6小时。
由此，即制得根据本发明的混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂。
实施例3
采用以下根据本发明的制备方法来制备混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂：
(1)将45重量份的碱改性硅藻土、15重量份的氧化镁和13重量份的柠檬酸改性淀粉混合均匀，
(2)向步骤(1)的混合物中加入8重量份的硼砂、9重量份的六偏磷酸钠和13重量份的蛭石，充分混合，研磨至20～30μm的粒度，
其中，所述碱改性硅藻土采用以下方法制备：
将硅藻土分散在10倍体积的pH为10的氢氧化钠水溶液中，在50℃下搅拌20分钟，水洗至pH小于8，自然干燥。
所述柠檬酸改性淀粉采用以下方法制备：
将柠檬酸溶于水中制得重量浓度为13％的溶液，加入淀粉，其中淀粉与柠檬酸的重量比为1:0.75，在75℃下反应150分钟，过滤，在70℃下干燥小时。
由此，即制得根据本发明的混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂。
实施例4
采用以下根据本发明的制备方法来制备混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂：
(1)将42重量份的碱改性硅藻土、21重量份的氧化镁和8重量份的柠檬酸改性淀粉混合均匀，
(2)向步骤(1)的混合物中加入9重量份的硼砂、7重量份的六偏磷酸钠和18重量份的蛭石，充分混合，研磨至10～20μm的粒度，
其中，所述碱改性硅藻土采用以下方法制备：
将硅藻土分散在8倍体积的pH为11的氢氧化钠水溶液中，在45℃下搅拌23分钟，水洗至pH小于8，自然干燥。
所述柠檬酸改性淀粉采用以下方法制备：
将柠檬酸溶于水中制得重量浓度为10％的溶液，加入淀粉，其中淀粉与柠檬酸的重量比为1:0.9，在70℃下反应150分钟，过滤，在60℃下干燥8小时。
由此，即制得根据本发明的混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂。
实施例5
采用以下根据本发明的制备方法来制备混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂：
(1)将37重量份的碱改性硅藻土、17重量份的氧化镁和11重量份的柠檬酸改性淀粉混合均匀，
(2)向步骤(1)的混合物中加入11重量份的硼砂、4重量份的六偏磷酸钠和15重量份的蛭石，充分混合，研磨至30～40μm的粒度，
其中，所述碱改性硅藻土采用以下方法制备：
将硅藻土分散在8倍体积的pH为10的氢氧化钠水溶液中，在40℃下搅拌27分钟，水洗至pH小于8，自然干燥。
所述柠檬酸改性淀粉采用以下方法制备：
将柠檬酸溶于水中制得重量浓度为15％的溶液，加入淀粉，其中淀粉与柠檬酸的重量比为1:0.6，在90℃下反应120分钟，过滤，在75℃下干燥5小时。
由此，即制得根据本发明的混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂。
实施例6
采用以下根据本发明的制备方法来制备混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂：
(1)将40重量份的碱改性硅藻土、19重量份的氧化镁和9重量份的柠檬酸改性淀粉混合均匀，
(2)向步骤(1)的混合物中加入10重量份的硼砂、5重量份的六偏磷酸钠、17重量份的蛭石和2重量份的乙酸钙，充分混合，研磨至20～30μm的粒度，
其中，所述碱改性硅藻土采用以下方法制备：
将硅藻土分散在7倍体积的pH为10的氢氧化钠水溶液中，在45℃下搅拌25分钟，水洗至pH小于8，自然干燥。
所述柠檬酸改性淀粉采用以下方法制备：
将柠檬酸溶于水中制得重量浓度为12.5％的溶液，加入淀粉，其中淀粉与柠檬酸的重量比为1:0.75，在77℃下反应145分钟，过滤，在73℃下干燥6.5小时。
由此，即制得根据本发明的混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂。
实施例7
采用以下根据本发明的制备方法来制备混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂：
(1)将35重量份的碱改性硅藻土、22重量份的氧化镁和7重量份的柠檬酸改性淀粉混合均匀，
(2)向步骤(1)的混合物中加入11重量份的硼砂、3重量份的六偏磷酸钠、20重量份的蛭石和1重量份的乙酸钙，充分混合，研磨至20～30μm的粒度，
其中，所述碱改性硅藻土采用以下方法制备：
将硅藻土分散在9倍体积的pH为10的氢氧化钠水溶液中，在40℃下搅拌25分钟，水洗至pH小于8，自然干燥。
所述柠檬酸改性淀粉采用以下方法制备：
将柠檬酸溶于水中制得重量浓度为12％的溶液，加入淀粉，其中淀粉与柠檬酸的重量比为1:0.6，在80℃下反应150分钟，过滤，在70℃下干燥6小时。
由此，即制得根据本发明的混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂。
实施例8
采用以下根据本发明的制备方法来制备混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂：
(1)将45重量份的碱改性硅藻土、15重量份的氧化镁和13重量份的柠檬酸改性淀粉混合均匀，
(2)向步骤(1)的混合物中加入8重量份的硼砂、9重量份的六偏磷酸钠、13重量份的蛭石和3重量份的乙酸钙，充分混合，研磨至20～30μm的粒度，
其中，所述碱改性硅藻土采用以下方法制备：
将硅藻土分散在6倍体积的pH为11的氢氧化钠水溶液中，在50℃下搅拌25分钟，水洗至pH小于8，自然干燥。
所述柠檬酸改性淀粉采用以下方法制备：
将柠檬酸溶于水中制得重量浓度为13％的溶液，加入淀粉，其中淀粉与柠檬酸的重量比为1:0.9，在75℃下反应140分钟，过滤，在75℃下干燥7小时。
由此，即制得根据本发明的混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂。
对比实施例1
除了采用30重量份的碱改性硅藻土、27重量份的氧化镁和4重量份的柠檬酸改性淀粉、16重量份的硼砂、1重量份的六偏磷酸钠和25重量份的蛭石之外，以与实施例1相同的方式制得了混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂。
对比实施例2
除了采用50重量份的碱改性硅藻土、10重量份的氧化镁和18重量份的柠檬酸改性淀粉、4重量份的硼砂、13重量份的六偏磷酸钠和8重量份的蛭石之外，以与实施例1相同的方式制得了混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂。
对比实施例3
除了采用pH为12的氢氧化钠水溶液来制备碱改性硅藻土之外，以与实施例1相同的方式制得了混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂。
对比实施例4
除了采用pH为9的氢氧化钠水溶液来制备碱改性硅藻土之外，以与实施例1相同的方式制得了混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂。
对比实施例5
除了将柠檬酸溶于水中制得重量浓度为20％的溶液，加入淀粉，其中淀粉与柠檬酸的重量比为1:0.4，在95℃下反应100分钟，过滤，在73℃下干燥6.5小时来制备柠檬酸改性淀粉之外，以与实施例1相同的方式制得了混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂。
对比实施例6
除了将柠檬酸溶于水中制得重量浓度为5％的溶液，加入淀粉，其中淀粉与柠檬酸的重量比为1:1.5，在60℃下反应180分钟，过滤，在73℃下干燥6.5小时来制备柠檬酸改性淀粉之外，以与实施例1相同的方式制得了混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂。
<测试实施例>
测定实施例1至8制得的根据本发明的混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂以及对比实施例1至6制得的混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂的性能。具体地，将650重量份的P·O 42.5普通硅酸盐水泥与10重量份的混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂混合均匀，之后加入700重量份的碎石、450重量份的河砂、4重量份的聚羧酸减水剂和80重量份的水，制成标准试件；此外，除了不添加实施例或对比实施例制得的防渗抗裂减缩剂之外，以与上述相同的方式制得了参比标准试件。将这些标准试件在室温下养护28天，并进行相应的性能测试，结果显示如下。
以下表1显示了参比试件、实施例1至8以及对比实施例1至6所对应的试件在养护28天后的抗压强度、抗拉强度、莫氏硬度、渗水高度、抗渗标号、电通量等性能。
[表1]
Figure BDA0002517286480000101
参见上述表1，可以看出相比于参比试件，采用实施例1至8的根据本发明的混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂的混凝土标准试件具有非常高的抗压强度、抗拉强度、莫氏硬度、冲击功、抗渗标号等，并且还具有较低的渗水高度，说明本发明的防渗抗裂减缩剂能够全面提高混凝土的力学性能和抗渗性，从而大大提高混凝土工件的耐久性。相比之下，采用在本发明限定的范围之外的对比实施例制得的防渗抗裂减缩剂的混凝土标准试件的性状虽然相比于参比试件有所提高，但明显不如本发明。
以下表2显示了参比试件、实施例1至8以及对比实施例1至6所对应的试件在养护3天、7天、16天、28天、56天和90天后的收缩值(×10-6)。
[表2]
标准试件 3天 7天 16天 28天 56天 90天
实施例1 14.3 42.1 93.5 168 189 201
实施例2 15.2 44.8 94.2 173 192 203
实施例3 14.9 43.9 96.7 171 187 200
实施例4 15.7 46.7 95.9 178 195 204
实施例5 16.0 46.4 96.1 180 194 204
实施例6 14.5 41.9 93.2 170 190 199
实施例7 14.1 42.5 92.4 177 193 201
实施例8 14.9 43.2 94.3 175 191 200
参比 62.3 98.5 213 310 361 388
对比实施例1 28.2 53.2 135 268 323 339
对比实施例2 23.1 60.7 125 271 330 345
对比实施例3 31.5 55.9 140 255 319 331
对比实施例4 18.5 48.5 139 264 304 315
对比实施例5 22.7 53.3 115 245 299 224
对比实施例6 15.7 44.5 151 285 350 374
参见上述表2，可以看出相比于参比试件，采用实施例1至8的根据本发明的混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂的混凝土标准试件在硬化90天内的收缩值均有非常明显的下降，说明本发明的防渗抗裂减缩剂能够有效降低混凝土的收缩性。相比之下，采用在本发明限定的范围之外的对比实施例制得的防渗抗裂减缩剂的混凝土标准试件的收缩性虽有不同程度的下降，但并不如本发明显著。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂，其特征在于，包含以下组分：
Figure FDA0002806299510000011
其中，所述碱改性硅藻土采用以下方法制备：将硅藻土分散在5～10倍体积的pH为10～11的碱性水溶液中，在40～50℃下搅拌20～30分钟，水洗至pH小于8，自然干燥，
所述柠檬酸改性淀粉采用以下方法制备：将柠檬酸溶于水中制得重量浓度为10％～15％的溶液，加入淀粉，其中淀粉与柠檬酸的重量比为1:(0.6～0.9)，在70～90℃下反应120～150分钟，过滤，在60～75℃下干燥5～8小时。
2.根据权利要求1所述的混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂，其特征在于，包含以下组分：
Figure FDA0002806299510000012
3.根据权利要求1或2所述的混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂，其特征在于，所述碱性水溶液通过将选自KOH、NaOH、Na2CO3或K2CO3中的至少一种溶于水中制备。
4.根据权利要求1或2所述的混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂，其特征在于，所述柠檬酸改性淀粉采用以下方法制备：
将柠檬酸溶于水中制得重量浓度为12％～13％的溶液，加入淀粉，其中淀粉与柠檬酸的重量比为1:0.75，在75～80℃下反应140～150分钟，过滤，在70～75℃下干燥6～7小时。
5.根据权利要求1或2所述的混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂，其特征在于，还包含：乙酸钙1～3重量份。
6.根据权利要求1或2所述的混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂，其特征在于，所述防渗抗裂减缩剂的粒度为10～40μm。
7.一种根据权利要求1至6任一项所述的混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将碱改性硅藻土、氧化镁和柠檬酸改性淀粉混合均匀，
(2)向步骤(1)的混合物中加入硼砂、六偏磷酸钠和蛭石，充分混合，研磨至40μm以下的粒度，由此即制得根据的混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，还包括：在步骤(2)中加入乙酸钙。
CN202010480760.2A 2020-05-30 2020-05-30 一种混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂及其制备方法 Active CN111592271B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010480760.2A CN111592271B (zh) 2020-05-30 2020-05-30 一种混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂及其制备方法
PCT/CN2021/070563 WO2021175004A1 (zh) 2020-05-30 2021-01-07 一种混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂及其制备方法
US17/168,277 US11306027B2 (en) 2020-05-30 2021-02-05 Mixed shrinkage reducing agent for concrete and preparation method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010480760.2A CN111592271B (zh) 2020-05-30 2020-05-30 一种混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111592271A CN111592271A (zh) 2020-08-28
CN111592271B true CN111592271B (zh) 2021-01-15

Family

ID=72180980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010480760.2A Active CN111592271B (zh) 2020-05-30 2020-05-30 一种混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂及其制备方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11306027B2 (zh)
CN (1) CN111592271B (zh)
WO (1) WO2021175004A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111592271B (zh) * 2020-05-30 2021-01-15 科洛结构自防水技术(深圳)有限公司 一种混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂及其制备方法
CN114426422B (zh) * 2022-02-18 2022-10-14 华创建筑设计有限公司 一种地下空间用防水防渗中高强度树脂混凝土及其制备工艺
CN114477828A (zh) * 2022-02-22 2022-05-13 辽宁西米特科技有限公司 一种混凝土防水密实减缩剂及其制备方法
CN114988744B (zh) * 2022-06-15 2023-07-21 济南大学 一种混凝土减缩增强剂及其应用
CN115075407B (zh) * 2022-07-26 2024-02-20 科洛结构自防水技术(深圳)有限公司 替代传统混凝土后浇带的抑温抗裂加深层密封的施工工艺
CN115536303B (zh) * 2022-08-26 2023-11-03 华能莱芜发电有限公司 混凝土内掺型抗渗憎水材料、制备方法及应用

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54111525A (en) * 1978-02-20 1979-08-31 Showa Denko Kk Alph type hemihydrate gypsummcement composition
CN103113038A (zh) * 2013-01-31 2013-05-22 沈池清 一种砂浆保水增稠剂及其制备方法
CN104591590B (zh) * 2014-01-25 2016-08-24 广州市宏翰混凝土有限公司 一种以硅藻土为主要原料的混凝土掺合料的制备方法
CN103864335B (zh) * 2014-01-25 2015-08-19 陈军 一种以硅藻土为主要原料的掺合料的制备方法
CN104003639A (zh) * 2014-05-09 2014-08-27 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所 一种水泥基材料全过程抗缩剂及其制备方法
CN104030596B (zh) * 2014-06-30 2015-06-17 湖南省建筑工程集团总公司 一种无碱抗裂混凝土减缩剂
JP6333399B2 (ja) * 2014-09-30 2018-05-30 株式会社日本触媒 水硬性材料用収縮低減剤
CN106519049A (zh) * 2016-10-11 2017-03-22 常州市鼎日环保科技有限公司 一种生物质混凝土外加剂的制备方法
JP6831976B2 (ja) * 2017-03-13 2021-02-24 東邦化学工業株式会社 ジオポリマー用収縮低減剤及びジオポリマー硬化体
CN107902951B (zh) * 2017-12-14 2020-10-20 日照弗尔曼新材料科技有限公司 一种透水混凝土专用添加剂
CN108017319A (zh) * 2017-12-30 2018-05-11 胡果青 一种混凝土砂浆专用减缩剂
CN108249811B (zh) * 2018-02-02 2020-09-15 日照弗尔曼新材料科技有限公司 一种混凝土抗裂膨胀剂及其制备方法
CN109956698A (zh) * 2019-03-19 2019-07-02 雷洪伍 一种高强度混凝土减缩剂
CN111592271B (zh) * 2020-05-30 2021-01-15 科洛结构自防水技术(深圳)有限公司 一种混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021175004A1 (zh) 2021-09-10
US11306027B2 (en) 2022-04-19
CN111592271A (zh) 2020-08-28
US20210371335A1 (en) 2021-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111592271B (zh) 一种混凝土内掺型防渗抗裂减缩剂及其制备方法
CN110255996B (zh) 一种粉煤灰地聚物混凝土及其制备方法
CN110746165A (zh) 一种海洋工程修补砂浆及其制备方法
CN108569859B (zh) 一种具有自修复功能的防水抗渗混凝土添加剂及其制备方法
CN110183150B (zh) 一种硅铝质废弃物氯离子固化剂及其制备方法和应用
CN115057680A (zh) 一种绿色自修复高效渗透结晶双重防水材料及其制备方法
CN113968686B (zh) 一种废弃混凝土的再生方法及改性再生混凝土
CN112079594A (zh) 一种混凝土结构修补用地质聚合物高强砂浆及其制备方法
CN110156398B (zh) 一种高强度混凝土及其制备方法
CN110002810B (zh) 混凝土及其制备工艺
CN115231868A (zh) 一种抗裂防腐蚀c30混凝土及其制备方法
CN110894152A (zh) 一种地下工程混凝土裂缝修补材料及其制备方法
CN116803939B (zh) 一种适用于固废基混凝土的抗裂增效剂及制备方法与应用
CN113321464B (zh) 一种防腐蚀防水型水泥基灌浆料及其制备方法
CN112500117A (zh) 一种高粘结力无机防水材料及其制备方法与应用
CN112456881A (zh) 一种高耐久性混凝土及其制备方法
CN111302744A (zh) 一种抗冲磨性的自修复高耐混凝土及其制备方法
CN112979194A (zh) 用于固井水泥浆的无氯耐高温矿物型早强剂及其制备方法
CN106608721B (zh) 一种输电线路杆塔基础用防腐砂浆
CN114230273B (zh) 一种裂缝自修复型混凝土及其制备方法
CN115196932B (zh) 一种低碳无机胶凝注浆充填材料及制备方法与应用
CN112830759B (zh) 一种适用于油井固井的孔隙疏水的氯氧镁水泥体系的制备方法
CN116514490B (zh) 一种用于过江隧道防水混凝土
CN115259709B (zh) 改性玻璃微珠及其制备方法、促凝早强剂及其制备方法
CN113860813B (zh) 采用膨胀土改性剂的再生混凝土

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230725

Address after: B803, Building 6, Huate Building, Hainan Airlines Guoxing Garden, No. 6001 Longgang Avenue (Longgang Section), Nanlian Community, Longgang Street, Longgang District, Shenzhen City, Guangdong Province, 518100

Patentee after: Kolo structural self waterproofing technology (Shenzhen) Co.,Ltd.

Patentee after: KUNMING SURVEY DESIGN AND RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. OF CREEC

Address before: 518000 Room 502, 5th floor, No.18 Longyuan Road, Nanlian community, Longgang street, Longgang District, Shenzhen City, Guangdong Province

Patentee before: Kolo structural self waterproofing technology (Shenzhen) Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right