CN112142364A - 一种新型混凝土外加剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种新型混凝土外加剂，由以下质量百分比的原料制备而成：有机硅烷7％～13％；秸秆纤维10％～15％；碳素纤维5％～10％；十二烷基硫酸钠1％～3％；聚合多元醇5％～7％；三萜皂苷0.6％～1％；丙烯酸酯水性复膜胶3％～5％；木质素磺酸钠0.2％～0.5％；纳米二氧化硅1％～3％；氧化石墨烯溶液10％～15％；余量为水。本发明可赋予混凝土较强的耐机械力性能和抗裂性能，同时可以提高其早后期强度和耐久性，延长其使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种新型混凝土外加剂。
背景技术
混凝土因为具有一系列的优点而成为目前全世界用量最大和使用范围最广的材料。研究资料表明，在常规环境下混凝土中有约有20％～30％的水泥并未参与水化反应，只起到微细集料填充作用，不能有效发挥水泥强度，造成了资源的极大浪费。另一方面，由于不同的减水剂对水泥吸附等的影响机理不同，在掺加到一定程度后，对混凝土就很难再起作用，其经济性及施工性难以得到保障。如何开发新的混凝土外加剂来解决上述问题，将富余的水泥节省下来的同时又能保障混凝土的基本性能及强度，对混凝土企业具有十分重要的现实意义。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种新型混凝土外加剂，可赋予混凝土较强的耐机械力性能和抗裂性能，同时可以提高其早后期强度和耐久性，延长其使用寿命。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种新型混凝土外加剂，由以下质量百分比的原料制备而成：
有机硅烷7％～13％；秸秆纤维10％～15％；碳素纤维5％～10％；十二烷基硫酸钠1％～3％；聚合多元醇5％～7％；三萜皂苷0.6％～1％；丙烯酸酯水性复膜胶3％～5％；木质素磺酸钠0.2％～0.5％；纳米二氧化硅1％～3％；氧化石墨烯溶液10％～15％；余量为水。
优选地，由以下质量百分比的原料制备而成：
有机硅烷7％；秸秆纤维10％；碳素纤维5％；十二烷基硫酸钠1％；聚合多元醇5％；三萜皂苷0.6％；丙烯酸酯水性复膜胶3％；木质素磺酸钠0.2％；纳米二氧化硅1％；氧化石墨烯溶液10％；余量为水。
优选地，由以下质量百分比的原料制备而成：
有机硅烷13％；秸秆纤维15％；碳素纤维10％；十二烷基硫酸钠3％；聚合多元醇7％；三萜皂苷1％；丙烯酸酯水性复膜胶5％；木质素磺酸钠0.5％；纳米二氧化硅3％；氧化石墨烯溶液15％；余量为水。
优选地，由以下质量百分比的原料制备而成：
有机硅烷10％；秸秆纤维12.5％；碳素纤维7.5％；十二烷基硫酸钠2％；聚合多元醇6％；三萜皂苷0.8％；丙烯酸酯水性复膜胶4％；木质素磺酸钠0.35％；纳米二氧化硅2％；氧化石墨烯溶液12.5％；余量为水。
进一步地，所述的有机硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷或N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。
进一步地，通过以下方法制备所得：
S1、按所述的质量百分比称取各组分；
S2、将有机硅烷、聚合多元醇与水总量的10～15%混合配制成有机硅烷溶液、聚合多元醇溶液；
S3、将碳素纤维、秸秆纤维、纳米二氧化硅与水总量的50～60%混合，在20～25℃溶胀1～2小时，然后超声分散于水中，形成纤维悬混液；
S4、在20～25℃下，将聚合多元醇溶液加入到氧化石墨烯溶液中搅拌25～35min，使它们充分混合均匀；
S5、在50～60℃下，将十二烷基硫酸钠加入到水总量的20%中搅拌25～35min，使它们充分混合均匀，形成十二烷基硫酸钠溶液；
S6、将丙烯酸酯水性复膜胶、有机硅烷溶液、纤维悬混液、十二烷基硫酸钠溶液、三萜皂苷、木质素磺酸钠依次加入步骤S4所得溶液中，在加入过程中对混合液不停进行搅拌，使各组分充分混合均匀，即得混凝土外加剂。
本发明具有以下有益效果：
可赋予混凝土较强的耐机械力性能和抗裂性能，同时可以提高其早后期强度和耐久性，延长其使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
以下实施例中，所述丙烯酸酯水性复膜胶为乙烯-丙烯酸乳液(EAA乳液)和丙烯酸酯乳液按质量比为30～40％:60～70％配成的复配乳液90～95％，与交联剂聚醚亚胺质量比5～10％混配后所得；其余原料均为市售。
实施例1
S1、按所述的质量百分比称取：有机硅烷7％；秸秆纤维10％；碳素纤维5％；十二烷基硫酸钠1％；聚合多元醇5％；三萜皂苷0.6％；丙烯酸酯水性复膜胶3％；木质素磺酸钠0.2％；纳米二氧化硅1％；氧化石墨烯溶液10％；余量为水；所述的有机硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷；
S2、将有机硅烷、聚合多元醇与水总量的10～15%混合配制成有机硅烷溶液、聚合多元醇溶液；
S3、将碳素纤维、秸秆纤维、纳米二氧化硅与水总量的50～60%混合，在20～25℃溶胀1～2小时，然后超声分散于水中，形成纤维悬混液；
S4、在20～25℃下，将聚合多元醇溶液加入到氧化石墨烯溶液中搅拌25～35min，使它们充分混合均匀；
S5、在50～60℃下，将十二烷基硫酸钠加入到水总量的20%中搅拌25～35min，使它们充分混合均匀，形成十二烷基硫酸钠溶液；
S6、将丙烯酸酯水性复膜胶、有机硅烷溶液、纤维悬混液、十二烷基硫酸钠溶液、三萜皂苷、木质素磺酸钠依次加入步骤S4所得溶液中，在加入过程中对混合液不停进行搅拌，使各组分充分混合均匀，即得混凝土外加剂。
实施例2
S1、按所述的质量百分比称取：有机硅烷13％；秸秆纤维15％；碳素纤维10％；十二烷基硫酸钠3％；聚合多元醇7％；三萜皂苷1％；丙烯酸酯水性复膜胶5％；木质素磺酸钠0.5％；纳米二氧化硅3％；氧化石墨烯溶液15％；余量为水；所述的有机硅烷为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷；
S2、将有机硅烷、聚合多元醇与水总量的10～15%混合配制成有机硅烷溶液、聚合多元醇溶液；
S3、将碳素纤维、秸秆纤维、纳米二氧化硅与水总量的50～60%混合，在20～25℃溶胀1～2小时，然后超声分散于水中，形成纤维悬混液；
S4、在20～25℃下，将聚合多元醇溶液加入到氧化石墨烯溶液中搅拌25～35min，使它们充分混合均匀；
S5、在50～60℃下，将十二烷基硫酸钠加入到水总量的20%中搅拌25～35min，使它们充分混合均匀，形成十二烷基硫酸钠溶液；
S6、将丙烯酸酯水性复膜胶、有机硅烷溶液、纤维悬混液、十二烷基硫酸钠溶液、三萜皂苷、木质素磺酸钠依次加入步骤S4所得溶液中，在加入过程中对混合液不停进行搅拌，使各组分充分混合均匀，即得混凝土外加剂。
实施例3
S1、按所述的质量百分比称取：有机硅烷10％；秸秆纤维12.5％；碳素纤维7.5％；十二烷基硫酸钠2％；聚合多元醇6％；三萜皂苷0.8％；丙烯酸酯水性复膜胶4％；木质素磺酸钠0.35％；纳米二氧化硅2％；氧化石墨烯溶液12.5％；余量为水；所述的有机硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷；
S2、将有机硅烷、聚合多元醇与水总量的10～15%混合配制成有机硅烷溶液、聚合多元醇溶液；
S3、将碳素纤维、秸秆纤维、纳米二氧化硅与水总量的50～60%混合，在20～25℃溶胀1～2小时，然后超声分散于水中，形成纤维悬混液；
S4、在20～25℃下，将聚合多元醇溶液加入到氧化石墨烯溶液中搅拌25～35min，使它们充分混合均匀；
S5、在50～60℃下，将十二烷基硫酸钠加入到水总量的20%中搅拌25～35min，使它们充分混合均匀，形成十二烷基硫酸钠溶液；
S6、将丙烯酸酯水性复膜胶、有机硅烷溶液、纤维悬混液、十二烷基硫酸钠溶液、三萜皂苷、木质素磺酸钠依次加入步骤S4所得溶液中，在加入过程中对混合液不停进行搅拌，使各组分充分混合均匀，即得混凝土外加剂。
本具体实施的用量为水泥用量的0.6%～1%。
性能检测：
将实施例1～3制备的混凝土外加剂应用到混凝土中，并与不加混凝土外加剂的对比例进行对比。实验以C30混凝土作为对象，水泥采用中联42.5普通硅酸盐水泥，砂子为河砂(细度模数为2.4)，石子为5～25mm的连续级配碎石。混凝土强度按照GB/T50081《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行检验。实验结果：添加实施例1～3的混凝土7天、28天及90天强度较对比例均有极大的提高，且均无裂缝产生。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (6)
1.一种新型混凝土外加剂，其特征在于：由以下质量百分比的原料制备而成：
有机硅烷7％～13％；秸秆纤维10％～15％；碳素纤维5％～10％；十二烷基硫酸钠1％～3％；聚合多元醇5％～7％；三萜皂苷0.6％～1％；丙烯酸酯水性复膜胶3％～5％；木质素磺酸钠0.2％～0.5％；纳米二氧化硅1％～3％；氧化石墨烯溶液10％～15％；余量为水。
2.如权利要求1所述的一种新型混凝土外加剂，其特征在于：由以下质量百分比的原料制备而成：
有机硅烷7％；秸秆纤维10％；碳素纤维5％；十二烷基硫酸钠1％；聚合多元醇5％；三萜皂苷0.6％；丙烯酸酯水性复膜胶3％；木质素磺酸钠0.2％；纳米二氧化硅1％；氧化石墨烯溶液10％；余量为水。
3.如权利要求1所述的一种新型混凝土外加剂，其特征在于：由以下质量百分比的原料制备而成：
有机硅烷13％；秸秆纤维15％；碳素纤维10％；十二烷基硫酸钠3％；聚合多元醇7％；三萜皂苷1％；丙烯酸酯水性复膜胶5％；木质素磺酸钠0.5％；纳米二氧化硅3％；氧化石墨烯溶液15％；余量为水。
4.如权利要求1所述的一种新型混凝土外加剂，其特征在于：由以下质量百分比的原料制备而成：
有机硅烷10％；秸秆纤维12.5％；碳素纤维7.5％；十二烷基硫酸钠2％；聚合多元醇6％；三萜皂苷0.8％；丙烯酸酯水性复膜胶4％；木质素磺酸钠0.35％；纳米二氧化硅2％；氧化石墨烯溶液12.5％；余量为水。
5.如权利要求1～4任一项所述的一种新型混凝土外加剂，其特征在于：所述的有机硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷或N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。
6.如权利要求1～4任一项所述的一种新型混凝土外加剂，其特征在于：通过以下方法制备所得：
S1、按所述的质量百分比称取各组分；
S2、将有机硅烷、聚合多元醇与水总量的10～15%混合配制成有机硅烷溶液、聚合多元醇溶液；
S3、将碳素纤维、秸秆纤维、纳米二氧化硅与水总量的50～60%混合，在20～25℃溶胀1～2小时，然后超声分散于水中，形成纤维悬混液；
S4、在20～25℃下，将聚合多元醇溶液加入到氧化石墨烯溶液中搅拌25～35min，使它们充分混合均匀；
S5、在50～60℃下，将十二烷基硫酸钠加入到水总量的20%中搅拌25～35min，使它们充分混合均匀，形成十二烷基硫酸钠溶液；
S6、将丙烯酸酯水性复膜胶、有机硅烷溶液、纤维悬混液、十二烷基硫酸钠溶液、三萜皂苷、木质素磺酸钠依次加入步骤S4所得溶液中，在加入过程中对混合液不停进行搅拌，使各组分充分混合均匀，即得混凝土外加剂。
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|---|---|---|---|---|
| CN115259744A (zh) * | 2022-08-15 | 2022-11-01 | 邢台职业技术学院 | 一种混凝土防水添加剂的制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109095810A (zh) * | 2018-11-07 | 2018-12-28 | 青海民族大学 | 一种混凝土增效剂及其制备方法 |
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