CN111763066B - 一种含增效剂混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种含增效剂混凝土及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种含增效剂混凝土，由下述重量百分比的原料制成：水泥10‑20％，粉煤灰25‑30％，硅灰6‑9％，增效剂0.1‑0.2％，第一部分水4‑6％，粗骨料10‑25％，细骨料10‑25％，减水剂1‑2.5％；增效剂由下述重量份的原料制成：三乙醇胺20‑35份，三聚磷酸钠1‑5份，四乙烯五胺2‑4份，钨酸钠2‑3份，焦磷酸钠5‑10份，烯丙基胺5‑15份，第二部分水20‑25份。本发明各原料相互配合作用得到一种降低水泥用量，减少成本，又保证混凝土具备更好的工作性能及力学性能的含增效剂混凝土。

Description

一种含增效剂混凝土及其制备方法
技术领域
本发明属于混凝土建筑材料技术领域，更具体的说是涉及一种含增效剂混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土是当前用量最大的建筑材料，在实际生产过程中，混凝土企业及使用者为保证混凝土质量，不敢擅自降低水泥用量，反而通过降低水胶比来提升混凝土强度。此外，在混凝土成型过程中，有接近20％的水泥未能充分水化，这样既造成资源浪费，又使得混凝土成本居高不下，给使用者及混凝土企业带来巨大的经济压力。
传统方法中，商砼企业主要利用粉煤灰、硅灰等矿物掺合料替代部分水泥，虽然在一定程度上改善了施工性能，使得成本有所降低,但是传统方法减少水泥用量较多,不能保证混凝土质量，随着混凝土材料价格的上涨及国家可持续发展战略的提出，需要一种绿色、高效的外加剂配合粉煤灰、硅灰等矿物掺合料的使用实现混凝土中水泥的充分水化，在水泥用量减少不多的情况下大幅提高混凝土性能。
因此研发一种抗压强度高、生产成本低廉的含增效剂混凝土及其制备方法是本领域人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种含增效剂混凝土及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种含增效剂混凝土，由下述重量百分比的原料制成：水泥10-20％，粉煤灰25-30％，硅灰6-9％，增效剂0.1-0.2％，第一部分水4-6％，粗骨料10-25％，细骨料10-25％，减水剂1-2.5％；
上述增效剂由下述重量份的原料制成：三乙醇胺20-35份，三聚磷酸钠1-5份，四乙烯五胺2-4份，钨酸钠2-3份，焦磷酸钠5-10份，烯丙基胺5-15份，第二部分水20-25份。
进一步，上述三聚氰胺甲醛树脂为无色透明液体，含量≥98％。
进一步，上述细骨料为河砂、石英砂、钢渣、粉煤灰陶砂、混凝土再生细骨料中的一种或几种的混合，其粒径小于5mm。
进一步，上述粗骨料为碎石、卵石、粉煤灰陶粒、混凝土再生粗骨料中的一种或几种的混合，其粒径为10-20mm。
进一步，上述减水剂由下述重量份的原料组成：三聚氰胺甲醛树脂8-15份，氨基磺酸2-5份。
采用上述进一步的有益效果是：三聚氰胺甲醛树脂本身具有良好的亲水性，与氨基磺酸配合可以减少水泥在水中团聚，促进减水作用。
本发明还提供一种含增效剂混凝土的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照上述含增效剂混凝土称取各原料；
(2)将三聚磷酸钠、钨酸钠、焦磷酸钠加入第二部分水搅拌，再加入三乙醇胺、四乙烯五胺、烯丙基胺，继续搅拌，得增效剂；
(3)将水泥、粉煤灰、硅灰、增效剂、第一部分水、细骨料、减水剂搅拌，然后加入粗骨料继续搅拌，得含增效剂混凝土。
进一步，上述步骤(2)中，将三聚磷酸钠、钨酸钠、焦磷酸钠加入第二部分水在温度为40-50℃、转速为60-100r/min的条件下搅拌10-15min，再加入三乙醇胺、四乙烯五胺、烯丙基胺，继续搅拌5-10min，得增效剂。
进一步，上述步骤(3)中，将水泥、粉煤灰、硅灰、增效剂、第一部分水、细骨料、减水剂在转速为30-40r/min的条件下搅拌3-5min，然后加入粗骨料继续搅拌2min，得含增效剂混凝土。
本发明的有益效果是：本发明含增效剂混凝土中，三乙醇胺能够提高混凝土的早期强度和台时产量，掺入量适宜，避免了掺量过高对后期混凝土产生不利影响；三聚磷酸钠可以提高混凝土的早期强度；四乙烯五胺可吸附在水泥颗粒表面，破坏非活性材料表面光滑、致密的Si-O-Si键和Si-O-Al键及其网络结构，使晶体结构产生缺陷，加速其解离和水化，提高混凝土拌合物的和易性，从而能够最大限度提高混凝土的强度；钨酸钠可以与非活性材料表面的官能团发生化学键合，使非活性材料产生结构缺陷、晶格畸变和非晶化现象，提高非活性材料的活性指数，提高混凝土的强度；本发明的混凝土增效剂引入三乙醇胺，明显改善混凝土的流动度，同时对混凝土强度也有比较明显的提高；焦磷酸钠的加入可以提高混凝土的保塌性；烯丙基胺的添加可以高效激发水泥颗粒的分散度，最大限度地激发水泥的作用，使水化反应更充分，从而改善混凝土的综合性能。本发明各原料相互配合作用得到一种降低水泥用量，减少成本，又保证混凝土具备更好的工作性能及力学性能的含增效剂混凝土。
具体实施方式
下面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
(1)称取三乙醇胺200g，三聚磷酸钠10g，四乙烯五胺20g，钨酸钠20g，焦磷酸钠50g，烯丙基胺50g，第二部分水200g；
(2)将三聚磷酸钠、钨酸钠、焦磷酸钠加入第二部分水在温度为40℃、转速为60r/min的条件下搅拌10min，再加入三乙醇胺、四乙烯五胺、烯丙基胺，继续搅拌5min，得增效剂；
(3)称取三聚氰胺甲醛树脂1.6kg，氨基磺酸0.4kg,混匀即得减水剂，三聚氰胺甲醛树脂为无色透明液体，含量≥98％；
(4)称取水泥10kg，粉煤灰25kg，硅灰6kg，增效剂0.1kg，第一部分水4kg，粒径为10-20mm卵石10kg，粒径小于5mm的河砂10kg，减水剂1kg；
(5)将水泥、粉煤灰、硅灰、增效剂、第一部分水、细骨料、减水剂在转速为30r/min的条件下搅拌3min，然后加入粗骨料继续搅拌2min，得含增效剂混凝土。
实施例2
(1)称取三乙醇胺300g，三聚磷酸钠30g，四乙烯五胺30g，钨酸钠25g，焦磷酸钠70g，烯丙基胺100g，第二部分水220g；
(2)将三聚磷酸钠、钨酸钠、焦磷酸钠加入第二部分水在温度为45℃、转速为80r/min的条件下搅拌12min，再加入三乙醇胺、四乙烯五胺、烯丙基胺，继续搅拌7min，得增效剂；
(3)称取三聚氰胺甲醛树脂2.2kg，氨基磺酸0.8kg,混匀即得减水剂，三聚氰胺甲醛树脂为无色透明液体，含量≥98％；
(4)称取水泥15kg，粉煤灰28kg，硅灰7kg，增效剂0.15kg，第一部分水5kg，粒径为10-20mm粉煤灰陶粒20kg，粒径小于5mm石英砂20kg，减水剂1.8kg；
(5)将水泥、粉煤灰、硅灰、增效剂、第一部分水、细骨料、减水剂在转速为35r/min的条件下搅拌4min，然后加入粗骨料继续搅拌2min，得含增效剂混凝土。
实施例3
(1)称取三乙醇胺350g，三聚磷酸钠50g，四乙烯五胺40g，钨酸钠30g，焦磷酸钠100g，烯丙基胺150g，第二部分水250g；
(2)将三聚磷酸钠、钨酸钠、焦磷酸钠加入第二部分水在温度为50℃、转速为100r/min的条件下搅拌15min，再加入三乙醇胺、四乙烯五胺、烯丙基胺，继续搅拌10min，得增效剂；
(3)称取三聚氰胺甲醛树脂3kg，氨基磺酸1kg,混匀即得减水剂，三聚氰胺甲醛树脂为无色透明液体，含量≥98％；
(4)称取水泥20kg，粉煤灰30kg，硅灰9kg，增效剂0.2kg，第一部分水6kg，粒径为10-20mm的混凝土再生粗骨料25kg，粒径小于5mm钢渣25kg，减水剂2.5kg；
(5)将水泥、粉煤灰、硅灰、增效剂、第一部分水、细骨料、减水剂在转速为40r/min的条件下搅拌5min，然后加入粗骨料继续搅拌2min，得含增效剂混凝土。
实施例4
(1)称取三乙醇胺250g，三聚磷酸钠15g，四乙烯五胺25g，钨酸钠22g，焦磷酸钠50g，烯丙基胺70g，第二部分水210g；
(2)将三聚磷酸钠、钨酸钠、焦磷酸钠加入第二部分水在温度为42℃、转速为70r/min的条件下搅拌11min，再加入三乙醇胺、四乙烯五胺、烯丙基胺，继续搅拌6min，得增效剂；
(3)称取三聚氰胺甲醛树脂1.8kg，氨基磺酸0.6kg,混匀即得减水剂，三聚氰胺甲醛树脂为无色透明液体，含量≥98％；
(4)称取水泥13kg，粉煤灰27kg，硅灰6kg，增效剂0.12kg，第一部分水4.5kg，粒径为10-20mm的混凝土再生粗骨料15kg，粒径小于5mm钢渣15kg，减水剂1.2kg；
(5)将水泥、粉煤灰、硅灰、增效剂、第一部分水、细骨料、减水剂在转速为32r/min的条件下搅拌3min，然后加入粗骨料继续搅拌2min，得含增效剂混凝土。
实施例5
(1)称取三乙醇胺320g，三聚磷酸钠40g，四乙烯五胺35g，钨酸钠28g，焦磷酸钠90g，烯丙基胺120g，第二部分水230g；
(2)将三聚磷酸钠、钨酸钠、焦磷酸钠加入第二部分水在温度为48℃、转速为90r/min的条件下搅拌13min，再加入三乙醇胺、四乙烯五胺、烯丙基胺，继续搅拌8min，得增效剂；
(3)称取三聚氰胺甲醛树脂2.8kg，氨基磺酸0.9kg,混匀即得减水剂，三聚氰胺甲醛树脂为无色透明液体，含量≥98％；
(4)称取水泥18kg，粉煤灰29kg，硅灰8kg，增效剂0.18kg，第一部分水6kg，粒径为10-20mm的混凝土再生粗骨料23kg，粒径小于5mm钢渣23kg，减水剂2.4kg；
(5)将水泥、粉煤灰、硅灰、增效剂、第一部分水、细骨料、减水剂在转速为38r/min的条件下搅拌5min，然后加入粗骨料继续搅拌2min，得含增效剂混凝土。
测定本发明实施例1-5制备的混凝土性能，结果如表1所示。
表1混凝土性能检测结果
Figure BDA0002577601930000061
Figure BDA0002577601930000071
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种含增效剂混凝土，其特征在于，由下述重量百分比的原料制成：水泥10-20％，粉煤灰25-30％，硅灰6-9％，增效剂0.1-0.2％，第一部分水4-6％，粗骨料10-25％，细骨料10-25％，减水剂1-2.5％；
所述增效剂由下述重量份的原料制成：三乙醇胺20-35份，三聚磷酸钠1-5份，四乙烯五胺2-4份，钨酸钠2-3份，焦磷酸钠5-10份，烯丙基胺5-15份，第二部分水20-25份。
2.根据权利要求1所述的一种含增效剂混凝土，其特征在于，所述细骨料为河砂、石英砂、钢渣、粉煤灰陶砂、混凝土再生细骨料中的一种或几种的混合，其粒径小于5mm。
3.根据权利要求1所述的一种含增效剂混凝土，其特征在于，所述粗骨料为碎石、卵石、粉煤灰陶粒、混凝土再生粗骨料中的一种或几种的混合，其粒径为10-20mm。
4.根据权利要求1所述的一种含增效剂混凝土，其特征在于，所述减水剂由下述重量份的原料组成：三聚氰胺甲醛树脂8-15份，氨基磺酸2-5份。
5.根据权利要求4所述的一种含增效剂混凝土，其特征在于，所述三聚氰胺甲醛树脂为无色透明液体，含量≥98％。
6.一种含增效剂混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按照权利要求1-5任一项所述的含增效剂混凝土称取各原料；
(2)将三聚磷酸钠、钨酸钠、焦磷酸钠加入第二部分水搅拌，再加入三乙醇胺、四乙烯五胺、烯丙基胺，继续搅拌，得增效剂；
(3)将水泥、粉煤灰、硅灰、增效剂、第一部分水、细骨料、减水剂搅拌，然后加入粗骨料继续搅拌，得含增效剂混凝土。
7.根据权利要求6一种含增效剂混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，将三聚磷酸钠、钨酸钠、焦磷酸钠加入第二部分水在温度为40-50℃、转速为60-100r/min的条件下搅拌10-15min，再加入三乙醇胺、四乙烯五胺、烯丙基胺，继续搅拌5-10min，得增效剂。
8.根据权利要求6一种含增效剂混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，将水泥、粉煤灰、硅灰、增效剂、第一部分水、细骨料、减水剂在转速为30-40r/min的条件下搅拌3-5min，然后加入粗骨料继续搅拌2min，得含增效剂混凝土。
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