CN113004007A - 一种高保坍性混凝土拌和料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及建筑材料领域，具体公开了一种高保坍性混凝土拌和料及其制备方法。高保坍性混凝土拌和料包括以下组分：水、水泥、矿粉、粉煤灰、砂、石、葡萄糖酸钠减水剂、木质素磺酸钙减水剂、磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂、甲基丙烯磺酸钠减水剂；其制备方法为：步骤1），将葡萄糖酸钠减水剂、木质素磺酸钙减水剂、磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂、甲基丙烯磺酸钠减水剂与水混合均匀，加热至50‑60℃，恒温30‑60min；步骤2），冷却至室温后，加入水泥，混合均匀；步骤3），加入矿粉、粉煤灰，混合均匀；步骤4），加入将砂、石，混合均匀。其具有高保坍性的优点；另外，本申请的制备方法具有提高混凝土拌和料保坍性的优点。
Description
技术领域
本申请涉及建筑材料领域，更具体地说，它涉及一种高保坍性混凝土拌和料及其制备方法。
背景技术
坍落度是混凝土拌和料和易性的指标，通过坍落度可以体现出混凝土拌和料的流动性，根据不同的工程需求，对于混凝土拌和料的坍落度会有不同的要求，若坍落度达不到要求，则容易导致工程无法正常进行。
混凝土拌和料会随时运输距离和时间的延长，混凝土熟料由于发生化学反应、水分蒸发、骨料吸水等多方面原因，导致自由水分减少，造成混凝土坍落度经时损失。
因此，导致在为距离搅拌站较远的工程输送混凝土拌和料时，容易出现即便配制了相应坍落度的混凝土拌和料，但在运输至施工地点后，由于坍落度经时损失导致混凝土拌和料的坍落度不再符合要求，而运输路程虽然是可测的，但交通情况却是不可控的，导致难以通过计算经时损失量来预配对应坍落度的混凝土拌和料，另外，混凝土拌和料运输至工地后，也并非全部立即使用。
基于上述现有技术，发明人认为，现有的混凝土拌和料存在坍落度保持性能较差，导致混凝土拌和料的适用性不佳，容易造成材料浪费的问题，因此，还有改善空间。
发明内容
为了提高混凝土拌和料坍落度的保持性能，本申请提供一种高保坍性混凝土拌和料及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种高保坍性混凝土拌和料，采用如下的技术方案：
一种高保坍性混凝土拌和料，包括以下质量份数的组分：
水155-165份；
水泥185-195份；
矿粉65-75份；
粉煤灰65-75份；
砂750-770份；
石1050-1150份；
葡萄糖酸钠减水剂1.8-2.2份；
木质素磺酸钙减水剂0.8-1.2份；
磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂2.3-2.7份；
甲基丙烯磺酸钠减水剂1.2-1.6份。
优选的，包括以下质量份数的组分：
水158-162份；
水泥188-192份；
矿粉68-72份；
粉煤灰68-72份；
砂760-765份；
石1080-1100份；
葡萄糖酸钠减水剂1.9-2.1份；
木质素磺酸钙减水剂0.9-1.1份；
磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂2.4-2.6份；
甲基丙烯磺酸钠减水剂1.3-1.5份。
通过采用上述技术方案，通过葡萄糖酸钠减水剂、木质素磺酸钙减水剂、磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂、甲基丙烯磺酸钠减水剂的相互配合，使得混凝土拌和料的坍落度保持时间较长，经时损失较小，使得制备的混凝土拌合料在更长的时间范围内仍然能满足施工需求，适用性广，具有极大的经济价值。
关于混凝土拌和料经时损失减少的现象，发明人猜测，葡萄糖酸钠减水剂、木质素磺酸钙减水剂、磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂、甲基丙烯磺酸钠减水剂相互配合后，可能提高了混凝土拌和料的锁水能力，使得水分不易蒸发，同时由于各减水剂相互影响，可能使得混凝土拌和料中的矿物组分对各减水剂的吸附能力有所下降，使得各减水剂均匀分布在混凝土拌和料中，尤其是均匀分布在水泥浆液中，实现更为稳定地提高流动性的效果，同时还可能在一定程度上抑制了水化反应的速度，从而在整体上延长了混凝土拌和料的坍落度保持时间。
优选的，所述石的平均粒径为5-25mm。
通过采用上述技术方案，通过控制石的平均粒径在特定范围内，使得配制的混凝土拌和料固化后形成的混凝土抗压强度较佳，且流动性较好，坍落度较高，适用于坍落度要求较高的施工场景。
优选的，所述水泥为硅酸盐水泥。
通过采用上述技术方案，通过采用硅酸盐水泥与葡萄糖酸钠减水剂、木质素磺酸钙减水剂、磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂、甲基丙烯磺酸钠减水剂相互配合，使得坍落度保持性能更强，经时损失更小，使得混凝土拌和料的适用性更广。
第二方面，本申请提供一种高保坍性混凝土拌和料的制备方法，采用如下的技术方案：
一种权利要求1-4任一所述的高保坍性混凝土拌和料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，将葡萄糖酸钠减水剂、木质素磺酸钙减水剂、磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂、甲基丙烯磺酸钠减水剂与水混合均匀，获得减水剂溶液，加热减水剂溶液至50-60℃，恒温30-60min；
步骤2)，将减水剂溶液冷却至室温后，将水泥加入减水剂溶液中，混合均匀，获得水泥浆液；
步骤3)，将矿粉、粉煤灰加入水泥浆液中，混合均匀，获得水泥预拌料；
步骤4)，将砂、石加入水泥预拌料中，混合均匀，获得高保坍性混凝土拌和料。
优选的，所述步骤1)中，减水剂溶液加热至55-58℃，恒温45-55min。
通过采用上述技术方案，发明人猜测，葡萄糖酸钠减水剂、木质素磺酸钙减水剂、磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂、甲基丙烯磺酸钠减水剂在50-60℃下恒温30-60min，可能产生了相互影响，产生了一定的改性效果，从而使得各减水剂相互配合以提高了混凝土拌和料的锁水性能，同时降低了矿物组分对各减水剂的吸附效果，一定程度上抑制了水化反应速度，整体上延长了混凝土拌和料的坍落度保持时间，减少经时损失。
优选的，所述步骤1)中，减水剂溶液恒温的过程中保持搅拌。
通过采用上述技术方案，通过搅拌，使得各减水剂充分接触，相互影响的效果较佳，更好地延长混凝土拌和料的坍落度保持时间。
优选的，所述步骤1)中，所述减水剂溶剂在氮气保护下升温及恒温。
通过采用上述技术方案，通过氮气保护，使得加热时各减水剂不易因高温和氧气导致出现氧化现象，保证减水剂溶液的质量，使得减水剂不易出现变质现象。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用葡萄糖酸钠减水剂、木质素磺酸钙减水剂、磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂、甲基丙烯磺酸钠减水剂的相互配合，使得混凝土拌和料的坍落度保持时间较长，经时损失较小，使得制备的混凝土拌合料在更长的时间范围内仍然能满足施工需求，适用性广，具有极大的经济价值。
2、本申请的方法，通过葡萄糖酸钠减水剂、木质素磺酸钙减水剂、磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂、甲基丙烯磺酸钠减水剂在50-60℃下恒温30-60min，可能产生了相互影响，产生了一定的改性效果，从而使得各减水剂相互配合以提高了混凝土拌和料的锁水性能，同时降低了矿物组分对各减水剂的吸附效果，一定程度上抑制了水化反应速度，整体上延长了混凝土拌和料的坍落度保持时间，减少经时损失。
3、本申请的方法，优选采用氮气保护，使得加热时各减水剂不易因高温和氧气导致出现氧化现象，保证减水剂溶液的质量，使得减水剂不易出现变质现象。
附图说明
图1是本申请中高保坍性混凝土拌和料的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。
以下实施例及对比例中所用原料的来源信息详见表1。
表1
实施例1-5
一种高保坍性混凝土拌和料，包括以下组分：
水、水泥、矿粉、粉煤灰、砂、石、葡萄糖酸钠减水剂、木质素磺酸钙减水剂、磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂、甲基丙烯磺酸钠减水剂。
实施例1-5中，各组分的具体投入量(单位kg)详见表2。
表2
参照图1，实施例1-5中，高保坍性混凝土拌和料的制备方法包括以下步骤：
步骤1)，根据配方在搅拌釜中加入将葡萄糖酸钠减水剂、木质素磺酸钙减水剂、磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂、甲基丙烯磺酸钠减水剂与水，转速120r/min，搅拌3min，混合均匀，获得减水剂溶液，然后在搅拌釜中通入氮气，氮气管插入减水剂溶液中，通入氮气排出空气，并保持搅拌釜内氮气气压为0.2Mpa，保持转速60r/min，加热减水剂溶液，将减水剂溶液升温至50℃，恒温60min。
步骤2)，停止加热，将减水剂溶液自然冷却至室温，然后将水泥加入减水剂溶液中，转速80r/min，搅拌5min，混合均匀，获得水泥浆液。
步骤3)，将矿粉、粉煤灰加入水泥浆液中，转速80r/min，搅拌5min，混合均匀，获得水泥预拌料；
步骤4)，将砂、石加入水泥预拌料中，转速60r/min，搅拌20min，混合均匀，获得高保坍性混凝土拌和料。
实施例1-5中，石的平均粒径为5mm，砂的平均粒径为1mm。
实施例6-8
一种高保坍性混凝土拌和料，与实施例5相比，区别仅在于：
实施例6-8的高保坍性混凝土拌和料的制备方法中，步骤1)中减水剂溶液升温温度依次为55℃、58℃、60℃，减水剂溶液的恒温时间依次为55min、45min、30min。
实施例9
一种高保坍性混凝土拌和料，与实施例5相比，区别仅在于：
石的平均粒径为25mm，砂的平均粒径为2mm。
对比例1
一种高保坍性混凝土拌和料，与实施例5相比，区别仅在于：
高保坍性混凝土拌和料的配方中不包括葡萄糖酸钠减水剂。
对比例2
一种高保坍性混凝土拌和料，与实施例5相比，区别仅在于：
高保坍性混凝土拌和料的配方中不包括木质素磺酸钙减水剂。
对比例3
一种高保坍性混凝土拌和料，与实施例5相比，区别仅在于：
高保坍性混凝土拌和料的配方中不包括磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂。
对比例4
一种高保坍性混凝土拌和料，与实施例5相比，区别仅在于：
高保坍性混凝土拌和料的配方中不包括甲基丙烯磺酸钠减水剂。
对比例5
一种高保坍性混凝土拌和料，与实施例5相比，区别仅在于：
高保坍性混凝土拌和料的制备方法中，步骤1)中减水剂溶液升温温度为40℃。
实验1
根据GBT50080-2016《普通混凝土拌合物性能实验方法标准》，检测各实施例及对比例制备的高保坍性混凝土拌和料的坍落度及坍落度经时损失。
实验2
根据根据GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》检测各实施例及对比例制备的高保坍性混凝土拌和料所制备的混凝土试样的7d抗压强度(MPa)、28d抗压强度(MPa)。
实验1-2的具体检测数据详见表3。
表3
根据表3中对比例1-4与实施例5的数据对比可得，当葡萄糖酸钠减水剂、木质素磺酸钙减水剂、磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂、甲基丙烯磺酸钠减水剂相互配合并共同作用在混凝土拌和料中时，混凝土拌和料的经时损失有明显下降，使得混凝土拌和料的坍落度保持能力较长，有效延长混凝土拌和料的使用时间，即使得混凝土拌和料具有高保坍性能。
根据表3中对比例5与实施例5-8的数据对比可得，当减水剂溶液在合适的恒温温度和恒温时间的条件下，葡萄糖酸钠减水剂、木质素磺酸钙减水剂、磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂、甲基丙烯磺酸钠减水剂相互配合效果更佳，可能更好地产生相互改性的作用，从而更好地提高了混凝土拌和料的保坍性能，更有效延长混凝土拌和料的使用时间，适用性更广。
根据对比例1-4与实施例5的数据对比还可看出，葡萄糖酸钠减水剂、木质素磺酸钙减水剂、磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂、甲基丙烯磺酸钠减水剂相互配合，对混凝土拌和料固化后的抗压强度无明显影响，即实现了延长混凝土拌和料的使用时间，提高保坍性能，又对固化后的混凝土结构的抗压强度无明显负面影响，使得高保坍性混凝土拌和料质量较佳，具有较好的经济价值。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，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，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种高保坍性混凝土拌和料，其特征在于：包括以下质量份数的组分：
水155-165份；
水泥185-195份；
矿粉65-75份；
粉煤灰65-75份；
砂750-770份；
石1050-1150份；
葡萄糖酸钠减水剂1.8-2.2份；
木质素磺酸钙减水剂0.8-1.2份；
磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂2.3-2.7份；
甲基丙烯磺酸钠减水剂1.2-1.6份。
2.根据权利要求1所述的高保坍性混凝土拌和料，其特征在于：包括以下质量份数的组分：
水158-162份；
水泥188-192份；
矿粉68-72份；
粉煤灰68-72份；
砂760-765份；
石1080-1100份；
葡萄糖酸钠减水剂1.9-2.1份；
木质素磺酸钙减水剂0.9-1.1份；
磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂2.4-2.6份；
甲基丙烯磺酸钠减水剂1.3-1.5份。
3.根据权利要求1或2所述的高保坍性混凝土拌和料，其特征在于：所述石的平均粒径为5-25mm。
4.根据权利要求1或2所述的高保坍性混凝土拌和料，其特征在于：所述水泥为硅酸盐水泥。
5.一种权利要求1-4任一所述的高保坍性混凝土拌和料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1），将葡萄糖酸钠减水剂、木质素磺酸钙减水剂、磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂、甲基丙烯磺酸钠减水剂与水混合均匀，获得减水剂溶液，加热减水剂溶液至50-60℃，恒温30-60min；
步骤2），将减水剂溶液冷却至室温后，将水泥加入减水剂溶液中，混合均匀，获得水泥浆液；
步骤3），将矿粉、粉煤灰加入水泥浆液中，混合均匀，获得水泥预拌料；
步骤4），将砂、石加入水泥预拌料中，混合均匀，获得高保坍性混凝土拌和料。
6.根据权利要求5所述的高保坍性混凝土拌和料的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，减水剂溶液加热至55-58℃，恒温45-55min。
7.根据权利要求6所述的高保坍性混凝土拌和料的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，减水剂溶液恒温的过程中保持搅拌。
8.根据权利要求6所述的高保坍性混凝土拌和料的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，所述减水剂溶剂在氮气保护下升温及恒温。
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