CN112125556A - 一种水泥混凝土固体引气剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

一种水泥混凝土固体引气剂及其制备方法和应用，本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种水泥混凝土固体引气剂及其制备方法和应用。本发明要解决现有化学引气剂含气量监测困难，产生气泡稳定性差的技术问题。所述水泥混凝土固体引气剂为废弃烧结砖粉末。方法：将废弃烧结砖进行分拣；破碎；粉磨；筛析。所述水泥混凝土固体引气剂作为固体引气剂应用在水泥混凝土的制备中。本发明水泥混凝土固体引气剂引入的气泡大小可控、分布均匀，含气量调控方法简单且保持率高，可以提高水泥混凝土的抗冻性和抗渗性。本发明固体引气剂用于制备水泥混凝土。

Description

一种水泥混凝土固体引气剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种水泥混凝土固体引气剂及其制备方法和应用。
背景技术
水泥混凝土在使用过程中，如其所在环境存在冻融循环作用，将会给水泥混凝土带来较大的损伤。目前在水泥混凝土内部引入大量微小的、稳定的、封闭的、均匀分布的气泡被认为是提高水泥混凝土抵抗冻融循环破坏和盐冻破坏的有效手段。目前被普遍使用的引气剂主要有改性松香引气剂、改性皂苷引气剂、烷基苯磺酸盐引气剂、烷基聚氧乙烯醚磺酸盐引气剂等化学引气剂。这些引气剂在使用过程都存在引气效果受原材料品质影响大，气泡稳定性差，含气量监测困难等问题。且化学引气剂的掺量与水泥基拌合物含气量没有确切的对应关系。在水泥基复合材料搅拌过程中，有众多因素影响到含气量：各种原材料对化学引气剂的吸附能力不同，原材料的种类、用量直接影响着引气效果；水泥基拌合物的流动性、粘度影响到气泡产生的难易程度。同时混凝土拌合物的运输过程也会带来含气量损失。因此使用化学引气剂不能保证硬化后水泥混凝土内部的含气量，也就无法保证其抵抗冻融破坏的能力。
发明内容
本发明要解决现有化学引气剂含气量监测困难，产生气泡稳定性差的技术问题。而提供一种水泥混凝土固体引气剂及其制备方法和应用。
一种水泥混凝土固体引气剂，所述水泥混凝土固体引气剂为废弃烧结砖粉末。
进一步的，所述废弃烧结砖为废弃烧结普通砖、废弃烧结多孔砖和废弃烧结空心砖中的一种或几种混合。
所述的一种水泥混凝土固体引气剂的制备方法，具体按以下步骤进行：
一、收集废弃烧结砖；
二、将步骤一收集的废弃烧结砖进行破碎，获得粒径小于3cm的砖块；
三、将步骤二获得的砖块进行粉磨，获得砖料粉末；
四、将步骤三获得的砖料粉末进行筛析，获得粒径为0.03～3mm的细粉，即为所述水泥混凝土固体引气剂，完成该方法。
所述一种水泥混凝土固体引气剂作为固体引气剂应用在水泥混凝土的制备中。
该应用方法为：将水泥混凝土固体引气剂、粗骨料、细骨料、胶凝材料和拌合水混合搅拌均匀获得水泥混凝土，即完成。
水泥混凝土固体引气剂的加入量为水泥混凝土总体积的3～15％。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种固体引气剂及其制备方法，可以定量的控制水泥基拌合物的含气量且不产生损失。
本发明水泥混凝土固体引气剂引入的气泡大小可控、分布均匀，含气量调控方法简单且保持率高，可以提高水泥混凝土的抗冻性和抗渗性。本发明制得的固体引气剂由废弃烧结砖制得，本身为多孔材料，掺入水泥混凝土后废弃烧结砖的孔隙不受其他原材料、温度等因素影响。掺入的废弃烧结砖颗粒中的孔隙为水泥混凝土受冻时产生的膨胀压力提供缓冲空间，起到与化学引气剂类似的效果。同时，这些存在于废弃烧结砖中的孔隙相较于化学引气剂产生的气泡更加稳定。
经测试，随着固体引气剂体积掺量的增大，混凝土的含气量逐渐增大。经过静置0.5h和1h后，掺加固体引气剂混凝土的含气量保持稳定，表明含气量的稳定性和保持率较好。并且随固体引气剂掺量的增加，混凝土的抗盐冻性能逐渐提高，均优于基准混凝土，掺量达到6％后，抗冻性大幅度提高，35次冻融后的相对动弹模仍高于60％。从剥落量可以看出，随固体引气剂掺量的增加，剥落速率逐渐减小，达到破坏时的冻融循环次数逐渐增加，由基准混凝土的12次增加到32次(掺量6％)，抗冻性明显提高。
本发明固体引气剂用于制备水泥混凝土。
附图说明
图1为实施例一制备的水泥混凝土固体引气剂对混凝土在NaCl溶液中冻融过程中相对动弹性模量的数据分析图，其中■代表掺量为0，▲代表掺量为3％，▼代表掺量为4％，△代表掺量为5％，●代表掺量为6％；
图2为实施例一制备的水泥混凝土固体引气剂对混凝土在NaCl溶液中冻融过程中剥落量的数据分析图，其中■代表掺量为0，▲代表掺量为3％，▼代表掺量为4％，△代表掺量为5％，●代表掺量为6％。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式一种水泥混凝土固体引气剂，所述水泥混凝土固体引气剂为废弃烧结砖粉末。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述废弃烧结砖为废弃烧结普通砖、废弃烧结多孔砖和废弃烧结空心砖中的一种或几种混合。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式一种水泥混凝土固体引气剂的制备方法，具体按以下步骤进行：
一、收集废弃烧结砖；
二、将步骤一收集的废弃烧结砖进行破碎，获得粒径小于3cm的砖块；
三、将步骤二获得的砖块进行粉磨，获得砖料粉末；
四、将步骤三获得的砖料粉末进行筛析，获得粒径为0.03～3mm的细粉，即为所述水泥混凝土固体引气剂，完成该方法。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三不同的是：步骤一中在收集废弃烧结砖时，将混杂的塑料、陶瓷和混凝土捡出。其它与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式三或四不同的是：步骤二中采用破碎机进行破碎。其它与具体实施方式三或四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式三至五之一不同的是：步骤三中采用磨机进行粉磨。其它与具体实施方式三至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式三至六之一不同的是：步骤四筛析时，将粒径大于3mm的颗粒继续进行粉磨。其它与具体实施方式三至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式一种水泥混凝土固体引气剂的应用，所述一种水泥混凝土固体引气剂作为固体引气剂应用在水泥混凝土的制备中。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式八不同的是：该应用方法为：将水泥混凝土固体引气剂、粗骨料、细骨料、胶凝材料和拌合水混合搅拌均匀获得水泥混凝土，即完成。其它与具体实施方式八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式八或九不同的是：水泥混凝土固体引气剂的加入量为水泥混凝土总体积的3～15％。其它与具体实施方式八或九相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：
本实施例一种水泥混凝土固体引气剂，所述水泥混凝土固体引气剂为废弃烧结普通砖粉末。所述废弃烧结普通砖为废弃烧结黏土砖，孔隙率为35％。
所述的一种水泥混凝土固体引气剂的制备方法，具体按以下步骤进行：
一、收集废弃烧结普通砖；
二、将步骤一收集的废弃烧结普通砖进行破碎，获得粒径小于3cm的砖块；
三、将步骤二获得的砖块进行粉磨，获得砖料粉末；
四、将步骤三获得的砖料粉末进行筛析，获得粒径为0.03～3mm的细粉，即为所述水泥混凝土固体引气剂，完成该方法。
步骤一中在收集废弃烧结普通砖时，将混杂的塑料、陶瓷和混凝土捡出。
步骤二中采用破碎机进行破碎。
步骤三中采用磨机进行粉磨。
步骤四筛析时，将粒径大于3mm的颗粒继续进行粉磨。
所述一种水泥混凝土固体引气剂作为固体引气剂应用在水泥混凝土中，应用方法为：将水泥混凝土固体引气剂、粗骨料、细骨料和胶凝材料混合搅拌均匀获得水泥混凝土，即完成。
控制水泥混凝土固体引气剂的加入量分别为水泥混凝土总体积的3％、4％、5％和6％，进行测试。
采用密度法测试基准混凝土和掺加固体引气剂混凝土的含气量，结果见表1。由表1数据可知，随着固体引气剂体积掺量的增大，混凝土的含气量逐渐增大。经过静置0.5h和1h后，掺加固体引气剂混凝土的含气量保持稳定，表明含气量的稳定性和保持率较好。
表1
Figure BDA0002726700270000041
图1为实施例一制备的水泥混凝土固体引气剂对混凝土在NaCl溶液中冻融过程中相对动弹性模量的数据分析图，其中■代表掺量为0，▲代表掺量为3％，▼代表掺量为4％，△代表掺量为5％，●代表掺量为6％；
图2为实施例一制备的水泥混凝土固体引气剂对混凝土在NaCl溶液中冻融过程中剥落量的数据分析图，其中■代表掺量为0，▲代表掺量为3％，▼代表掺量为4％，△代表掺量为5％，●代表掺量为6％；
图1和图2为不同掺量的固体引气剂对混凝土抗盐冻性能的影响，由动弹性模量可以看出：随固体引气剂掺量的增加，混凝土的抗盐冻性能逐渐提高，均优于基准混凝土，但掺量在3％和4％时，混凝土的抗冻性相差不大，比基准混凝土约提高50％；掺量达到6％后，抗冻性大幅度提高，35次冻融后的相对动弹模仍高于60％。从剥落量可以看出，随固体引气剂掺量的增加，剥落速率逐渐减小，达到破坏时的冻融循环次数逐渐增加，由基准混凝土的12次增加到32次(掺量6％)，抗冻性明显提高。
由以上测试结果可知，本实施例制备的水泥混凝土固体引气剂在应用时引入的气泡大小可控、气泡分布均匀，且含气量调控方法简单，保持率高，可以提高水泥混凝土的抗冻性和抗渗性。

Claims (10)

1.一种水泥混凝土固体引气剂，其特征在于所述水泥混凝土固体引气剂为废弃烧结砖粉末。
2.根据权利要求1所述的一种水泥混凝土固体引气剂，其特征在于所述废弃烧结砖为废弃烧结普通砖、废弃烧结多孔砖和废弃烧结空心砖中的一种或几种混合。
3.如权利要求1所述的一种水泥混凝土固体引气剂的制备方法，其特征在于该方法具体按以下步骤进行：
一、收集废弃烧结砖；
二、将步骤一收集的废弃烧结砖进行破碎，获得粒径小于3cm的砖块；
三、将步骤二获得的砖块进行粉磨，获得砖料粉末；
四、将步骤三获得的砖料粉末进行筛析，获得粒径为0.03～3mm的细粉，即为所述水泥混凝土固体引气剂，完成该方法。
4.根据权利要求3所述的一种水泥混凝土固体引气剂的制备方法，其特征在于步骤一中在收集废弃烧结砖时，将混杂的塑料、陶瓷和混凝土捡出。
5.根据权利要求3所述的一种水泥混凝土固体引气剂的制备方法，其特征在于步骤二中采用破碎机进行破碎。
6.根据权利要求3所述的一种水泥混凝土固体引气剂的制备方法，其特征在于步骤三中采用磨机进行粉磨。
7.根据权利要求3所述的一种水泥混凝土固体引气剂的制备方法，其特征在于步骤四筛析时，将粒径大于3mm的颗粒继续进行粉磨。
8.如权利要求1所述的一种水泥混凝土固体引气剂的应用，其特征在于所述一种水泥混凝土固体引气剂作为固体引气剂应用在水泥混凝土的制备中。
9.根据权利要求8所述的一种水泥混凝土固体引气剂的应用，其特征在于该应用方法为：将水泥混凝土固体引气剂、粗骨料、细骨料、胶凝材料和拌合水混合搅拌均匀获得水泥混凝土，即完成。
10.根据权利要求9所述的一种水泥混凝土固体引气剂的应用，其特征在于水泥混凝土固体引气剂的加入量为水泥混凝土总体积的3～15％。
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