CN113968695A - 一种降粘分散型混凝土制造方法 - Google Patents

一种降粘分散型混凝土制造方法 Download PDF

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Abstract

一种降粘分散型混凝土制造方法，其特征在于，所述降粘分散型混凝土由以下质量份原料组成：水泥100‑150份、矿渣100‑120份、微硅粉80‑100份、砂500‑600份、石子650‑700份，降粘型减水剂20‑25份、纤维素醚10‑15份、玻璃纤维10‑15份，可再分散胶粉5‑10份，去离子水90‑120份，本发明减水剂中天冬氨酸基团亲水极性很强，能够在水泥颗粒表面形成减水剂吸附膜，并与水分子形成稳定的溶剂化水膜，水膜的形成能有效降低水泥颗粒间的滑动阻力，从而使混凝土流动性进，经过快速搅拌的混凝土产生微小气泡，其包裹定向吸附极性基团，微小气泡与水泥颗粒之间同电性相斥起到润滑作用，进一步促进流动性，减水剂中的硅烷官能团水解后与在水泥颗表面羟基的缩合作用产生化学吸附。

Description

一种降粘分散型混凝土制造方法
技术领域
本发明涉一种降粘分散型混凝土制造方法，属于混凝土领域。
背景技术
混凝土，是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土。为了改善混凝土材料的综合性能，通常在混凝土材料拌合前或拌合过程中掺入混凝土添加剂。在混凝土材料中添加具有提高和改善混凝土材料强度、流动性、耐久性和抗渗性能的添加剂是提高混凝土材料相关性能的有效措施。现有技术中的混凝土添加剂种类较多，其中最重要的一种是混凝土减水剂，其可以在混凝土和易性及水泥用量不变条件下，减少拌合用水量、提高混凝土强度；使用的减水剂存在着减水性差，流动度变化不明显，水泥浆流动度持续时间较短的技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的为了保证混凝土具有好的流动性和分散性并且其中减水剂具有更好的减水性，提供一种降粘分散型混凝土制造方法，其特征在于，所述降粘分散型混凝土由以下质量份原料组成：水泥100-150份、矿渣100-120份、微硅粉80-100份、砂500-600份、石子650-700份，降粘型减水剂20-25份、纤维素醚10-15份、玻璃纤维10-15份，可再分散胶粉5-10份，去离子水90-120份，
所述降粘分散型混凝土制造方法包括以下步骤：
步骤1）：首先降粘型减水剂、纤维素醚和1/2的去离子水混合后待用，
步骤2）：将水泥、矿渣、微硅粉、可再分散胶粉和剩余1/2的去离子水倒入搅拌机，经过100-200转/分钟的转速下搅拌5分钟，
步骤3）：将砂、石子和玻璃纤维加入到搅拌机中就搅拌均匀，
步骤4）：将步骤1）中得到的混合液加入到搅拌机，以500-600转/分钟的转速下搅拌3分钟，得到降粘分散型混凝土，
所述降粘型减水剂制备方法包括：将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，烷基酚聚氧乙烯醚，甲基乙烯基二甲氧基硅烷和去离子水加入到反应釜中，搅拌均匀后，得到第一混合液，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，烷基酚聚氧乙烯醚与甲基乙烯基二甲氧基硅烷摩尔比为1：0.25-0.5:0.1-0.3，去离子水加入量为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，烷基酚聚氧乙烯醚和甲基乙烯基二甲氧基硅烷总质量的3-5倍，
将天门冬氨酸、链转移剂和还原剂加入到去离子水中，升温至50-60℃，搅拌速度控制在200-300r/min，搅拌15-20min，形成第二混合液，天门冬氨酸、链转移剂、还原剂和去离子水质量比为100:10-20：20-25:500-700，
将第一混合液升温至50-60℃，向第一混合液中缓慢滴加第二混合液，第二混合液滴加速度为2-4ml/min，第一混合液与第二混合液质量为100：10-20，滴加结束后，加入pH调节剂，将pH控制在6-6.5，之后再向其滴加氧化剂，滴加时间为10-15min，氧化剂加入量为第一混合液质量的3-5％，
将反应釜加压至0.4-0.5MPa，温度升高至90-100℃；保温2-3h，之后降压降温至常压常温，过滤去除沉淀物，得到所述降粘型减水剂。
具体实施方式，所述一种降粘分散型混凝土制造方法，其特征在于：所述链转移剂选自巯基乙酸或巯基丙酸。
具体实施方式，所述一种降粘分散型混凝土制造方法，其特征在于：所述氧化剂选自过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种。
具体实施方式，所述一种降粘分散型混凝土制造方法，其特征在于：所述还原剂选自硫酸亚铁、焦亚硫酸钠、维生素C中的一种。
具体实施方式，所述一种降粘分散型混凝土制造方法，其特征在于：所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，烷基酚聚氧乙烯醚与甲基乙烯基二甲氧基硅烷摩尔比为1：0.5：0.25。
具体实施方式，所述一种降粘分散型混凝土制造方法，其特征在于：所述天门冬氨酸、链转移剂、还原剂和去离子水质量比为100：20：25：500。
具体实施方式，所述一种降粘分散型混凝土制造方法，其特征在于：所述第一混合液与第二混合液质量为100：15。
具体实施方式，所述一种降粘分散型混凝土制造方法，其特征在于：所述反应釜加压至0.4MPa，温度升高至90℃；保温2h。
具体实施方式，所述一种降粘分散型混凝土制造方法，其特征在于：所述加入pH调节剂，将pH控制在6。
具体实施方式，所述一种降粘分散型混凝土制造方法，其特征在于：所述步骤4）中是以600转/分钟的转速下搅拌3分钟。
本发明减水剂中天冬氨酸基团亲水极性很强，能够在水泥颗粒表面形成减水剂吸附膜，并与水分子形成稳定的溶剂化水膜，水膜的形成能有效降低水泥颗粒间的滑动阻力，从而使混凝土流动性进，经过快速搅拌的混凝土产生微小气泡，其包裹定向吸附极性基团，微小气泡与水泥颗粒之间同电性相斥起到润滑作用，进一步促进流动性，减水剂中的硅烷官能团水解后与在水泥颗表面羟基的缩合作用产生化学吸附，天冬氨酸基团所产生的水膜又促进硅烷官能团的分散，使硅烷官能团分散更加均匀，并且加强吸附效果，避免因为酸碱度的变化而脱附，在水泥颗粒表面的吸附量提高，从而提高了减水剂对水泥浆体的分散能力，水泥表面吸附的聚合物，延长了水化诱导期，水化产物生成量增多，进而提高混凝土力学性能。
具体实施方式
实施例1
一种降粘分散型混凝土制造方法，其特征在于，所述降粘分散型混凝土由以下质量份原料组成：水泥120份、矿渣100份、微硅粉90份、砂600份、石子700份，降粘型减水剂25份、纤维素醚12份、玻璃纤维10份，可再分散胶粉6份，去离子水100，
所述降粘分散型混凝土制造方法包括以下步骤：
步骤1）：首先降粘型减水剂、纤维素醚和1/2的去离子水混合后待用，
步骤2）：将水泥、矿渣、微硅粉、可再分散胶粉和剩余1/2的去离子水倒入搅拌机，经过200转/分钟的转速下搅拌5分钟，
步骤3）：将砂、石子和玻璃纤维加入到搅拌机中就搅拌均匀，
步骤4）：将步骤1）中得到的混合液加入到搅拌机，以600转/分钟的转速下搅拌3分钟，得到降粘分散型混凝土，
所述降粘型减水剂制备方法包括：将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，烷基酚聚氧乙烯醚，甲基乙烯基二甲氧基硅烷和去离子水加入到反应釜中，搅拌均匀后，得到第一混合液，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，烷基酚聚氧乙烯醚与甲基乙烯基二甲氧基硅烷摩尔比为1：0.5:0.25，去离子水加入量为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，烷基酚聚氧乙烯醚和甲基乙烯基二甲氧基硅烷总质量的4倍，
将天门冬氨酸、链转移剂和还原剂加入到去离子水中，升温至60℃，搅拌速度控制在200r/min，搅拌20min，形成第二混合液，天门冬氨酸、链转移剂、还原剂和去离子水质量比为100: 20：25: 700，
将第一混合液升温至60℃，向第一混合液中缓慢滴加第二混合液，第二混合液滴加速度为3ml/min，第一混合液与第二混合液质量为100：15，滴加结束后，加入pH调节剂，将pH控制在6，之后再向其滴加氧化剂，滴加时间为10min，氧化剂加入量为第一混合液质量的3％，
将反应釜加压至0.4MPa，温度升高至100℃；保温2h，之后降压降温，过滤去除沉淀物，得到降粘型减水剂。
实施例2
一种降粘分散型混凝土制造方法，其特征在于，所述降粘分散型混凝土由以下质量份原料组成：水泥150份、矿渣110份、微硅粉80份、砂500份、石子650份，降粘型减水剂25份、纤维素醚15份、玻璃纤维15份，可再分散胶粉5份，去离子水90份，
所述降粘分散型混凝土制造方法包括以下步骤：
步骤1）：首先降粘型减水剂、纤维素醚和1/2的去离子水混合后待用，
步骤2）：将水泥、矿渣、微硅粉、可再分散胶粉和剩余1/2的去离子水倒入搅拌机，经过150转/分钟的转速下搅拌5分钟，
步骤3）：将砂、石子和玻璃纤维加入到搅拌机中就搅拌均匀，
步骤4）：将步骤1）中得到的混合液加入到搅拌机，以500转/分钟的转速下搅拌3分钟，得到降粘分散型混凝土，
所述降粘型减水剂制备方法包括：将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，烷基酚聚氧乙烯醚，甲基乙烯基二甲氧基硅烷和去离子水加入到反应釜中，搅拌均匀后，得到第一混合液，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，烷基酚聚氧乙烯醚与甲基乙烯基二甲氧基硅烷摩尔比为1：0.25:0.25，去离子水加入量为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，烷基酚聚氧乙烯醚和甲基乙烯基二甲氧基硅烷总质量的3倍，
将天门冬氨酸、链转移剂和还原剂加入到去离子水中，升温至50℃，搅拌速度控制在250r/min，搅拌20min，形成第二混合液，天门冬氨酸、链转移剂、还原剂和去离子水质量比为100：10：25：600，
将第一混合液升温至50℃，向第一混合液中缓慢滴加第二混合液，第二混合液滴加速度为4ml/min，第一混合液与第二混合液质量为100：20，滴加结束后，加入pH调节剂，将pH控制在6.5，之后再向其滴加氧化剂，滴加时间为15min，氧化剂加入量为第一混合液质量的5％，
将反应釜加压至0.5MPa，温度升高至100℃；保温3h，之后降压降温，过滤去除沉淀物，得到所述降粘型减水剂。
实施例3
一种降粘分散型混凝土制造方法，其特征在于，所述降粘分散型混凝土由以下质量份原料组成：水泥110份、矿渣100份、微硅粉80份、砂500份、石子700份，降粘型减水剂20份、纤维素醚15份、玻璃纤维15份，可再分散胶粉10份，去离子水120份，
所述降粘分散型混凝土制造方法包括以下步骤：
步骤1）：首先降粘型减水剂、纤维素醚和1/2的去离子水混合后待用，
步骤2）：将水泥、矿渣、微硅粉、可再分散胶粉和剩余1/2的去离子水倒入搅拌机，经过100转/分钟的转速下搅拌5分钟，
步骤3）：将砂、石子和玻璃纤维加入到搅拌机中就搅拌均匀，
步骤4）：将步骤1）中得到的混合液加入到搅拌机，以600转/分钟的转速下搅拌3分钟，得到降粘分散型混凝土，
所述降粘型减水剂制备方法包括：将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，烷基酚聚氧乙烯醚，甲基乙烯基二甲氧基硅烷和去离子水加入到反应釜中，搅拌均匀后，得到第一混合液，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，烷基酚聚氧乙烯醚与甲基乙烯基二甲氧基硅烷摩尔比为1：0.5:0.2，去离子水加入量为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，烷基酚聚氧乙烯醚和甲基乙烯基二甲氧基硅烷总质量的5倍，
将天门冬氨酸、链转移剂和还原剂加入到去离子水中，升温至55℃，搅拌速度控制在250r/min，搅拌20min，形成第二混合液，天门冬氨酸、链转移剂、还原剂和去离子水质量比为100：15：20：500，
将第一混合液升温至55℃，向第一混合液中缓慢滴加第二混合液，第二混合液滴加速度为2ml/min，第一混合液与第二混合液质量为100：10，滴加结束后，加入pH调节剂，将pH控制在6，之后再向其滴加氧化剂，滴加时间为15min，氧化剂加入量为第一混合液质量的5％，
将反应釜加压至0.45MPa，温度升高至100℃；保温3h，之后降压降温，过滤去除沉淀物，得到所述降粘型减水剂。
实施例4
一种降粘分散型混凝土制造方法，其特征在于，所述降粘分散型混凝土由以下质量份原料组成：水泥140份、矿渣100份、微硅粉100份、砂600份、石子650份，降粘型减水剂25份、纤维素醚15份、玻璃纤维10份，可再分散胶粉8份，去离子水110份，
所述降粘分散型混凝土制造方法包括以下步骤：
步骤1）：首先降粘型减水剂、纤维素醚和1/2的去离子水混合后待用，
步骤2）：将水泥、矿渣、微硅粉、可再分散胶粉和剩余1/2的去离子水倒入搅拌机，经过200转/分钟的转速下搅拌5分钟，
步骤3）：将砂、石子和玻璃纤维加入到搅拌机中就搅拌均匀，
步骤4）：将步骤1）中得到的混合液加入到搅拌机，以550转/分钟的转速下搅拌3分钟，得到降粘分散型混凝土，
所述降粘型减水剂制备方法包括：将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，烷基酚聚氧乙烯醚，甲基乙烯基二甲氧基硅烷和去离子水加入到反应釜中，搅拌均匀后，得到第一混合液，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，烷基酚聚氧乙烯醚与甲基乙烯基二甲氧基硅烷摩尔比为1： 0.5: 0.3，去离子水加入量为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，烷基酚聚氧乙烯醚和甲基乙烯基二甲氧基硅烷总质量的4倍，
将天门冬氨酸、链转移剂和还原剂加入到去离子水中，升温至50℃，搅拌速度控制在250r/min，搅拌20min，形成第二混合液，天门冬氨酸、链转移剂、还原剂和去离子水质量比为100:15：25:600，
将第一混合液升温至50℃，向第一混合液中缓慢滴加第二混合液，第二混合液滴加速度为3ml/min，第一混合液与第二混合液质量为100：15，滴加结束后，加入pH调节剂，将pH控制在6，之后再向其滴加氧化剂，滴加时间为12min，氧化剂加入量为第一混合液质量的3％，
将反应釜加压至0.45MPa，温度升高至90℃；保温2.5h，之后降压降温，过滤去除沉淀物，得到所述降粘型减水剂。
对比例1-3分别为实施例1-3混凝土使用市面上普通降粘型减水剂进行混凝土配料，其他组成分别与实施例1-3相同。
混凝土测试：按照《普通混凝土力学性能方法试验标准》GB/T 50081-2002对混凝土28d抗压强度进行测定；
按照GB/T8077-2012《混凝土外加剂匀质性实验方法》、对水泥净浆流动度、减水率进行测定；
按照《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T 50080-2016，对混凝土拌合物的坍落度、坍落扩展度进行测定。
表1：混凝土性能测试结果
Figure DEST_PATH_IMAGE002
从表1中可以看出对比例中使用市售减水剂的混凝土黏度较大，导致流动性较差，实施例1-4使用本发明的减水剂后明显降低混凝土拌合物粘稠度，提高流动性；在混凝土低黏状态下，产生的微小气泡在混 凝土内部均匀分布，同时起到润滑作用改善混凝土流变性，并且提高混凝土的强度。

Claims (10)

1.一种降粘分散型混凝土制造方法，其特征在于，所述降粘分散型混凝土由以下质量份原料组成：水泥100-150份、矿渣100-120份、微硅粉80-100份、砂500-600份、石子650-700份，降粘型减水剂20-25份、纤维素醚10-15份、玻璃纤维10-15份，可再分散胶粉5-10份，去离子水90-120份，
所述降粘分散型混凝土制造方法包括以下步骤：
步骤1）：首先降粘型减水剂、纤维素醚和1/2的去离子水混合后待用，
步骤2）：将水泥、矿渣、微硅粉、可再分散胶粉和剩余1/2的去离子水倒入搅拌机，经过100-200转/分钟的转速下搅拌5分钟，
步骤3）：将砂、石子和玻璃纤维加入到搅拌机中就搅拌均匀，
步骤4）：将步骤1）中得到的混合液加入到搅拌机，以500-600转/分钟的转速下搅拌3分钟，得到降粘分散型混凝土，
所述降粘型减水剂制备方法包括：将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，烷基酚聚氧乙烯醚，甲基乙烯基二甲氧基硅烷和去离子水加入到反应釜中，搅拌均匀后，得到第一混合液，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，烷基酚聚氧乙烯醚与甲基乙烯基二甲氧基硅烷摩尔比为1：0.25-0.5:0.1-0.3，去离子水加入量为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，烷基酚聚氧乙烯醚和甲基乙烯基二甲氧基硅烷总质量的3-5倍，
将天门冬氨酸、链转移剂和还原剂加入到去离子水中，升温至50-60℃，搅拌速度控制在200-300r/min，搅拌15-20min，形成第二混合液，天门冬氨酸、链转移剂、还原剂和去离子水质量比为100:10-20：20-25:500-700，
将第一混合液升温至50-60℃，向第一混合液中缓慢滴加第二混合液，第二混合液滴加速度为2-4ml/min，第一混合液与第二混合液质量为100：10-20，滴加结束后，加入pH调节剂，将pH控制在6-6.5，之后再向其滴加氧化剂，滴加时间为10-15min，氧化剂加入量为第一混合液质量的3-5％，
将反应釜加压至0.4-0.5MPa，温度升高至90-100℃；保温2-3h，之后降压降温，过滤去除沉淀物，得到所述降粘型减水剂。
2.如权利要求1所述一种降粘分散型混凝土制造方法，其特征在于：所述链转移剂选自巯基乙酸或巯基丙酸。
3.如权利要求1所述一种降粘分散型混凝土制造方法，其特征在于：所述氧化剂选自过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种。
4.如权利要求1所述一种降粘分散型混凝土制造方法，其特征在于：所述还原剂选自硫酸亚铁、焦亚硫酸钠、维生素C中的一种。
5.如权利要求1所述一种降粘分散型混凝土制造方法，其特征在于：所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，烷基酚聚氧乙烯醚与甲基乙烯基二甲氧基硅烷摩尔比为1：0.5：0.25。
6.如权利要求6所述一种降粘分散型混凝土制造方法，其特征在于：所述天门冬氨酸、链转移剂、还原剂和去离子水质量比为100：20：25：500。
7.如权利要求1所述一种降粘分散型混凝土制造方法，其特征在于：所述第一混合液与第二混合液质量为100：15。
8.如权利要求1所述一种降粘分散型混凝土制造方法，其特征在于：所述反应釜加压至0.4MPa，温度升高至90℃；保温2h。
9.如权利要求1所述一种降粘分散型混凝土制造方法，其特征在于：所述加入pH调节剂，将pH控制在6。
10.如权利要求1所述一种降粘分散型混凝土制造方法，其特征在于：所述步骤4）中是以600转/分钟的转速下搅拌3分钟。
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