CN114031327A - 一种高活性石粉基混凝土外加剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高活性石粉基混凝土外加剂，包括混合物A、混合物B和混合物C，所述混合物A包括减水剂、活性白土粉末或蒙脱土粉末、表面活性剂，所述混合物B包括早强剂和增稠剂，所述混合物C包括助溶剂和消泡剂。本发明利用活性白土粉末或蒙脱土粉末的吸湿作用减少游离水，从而起到降低潮湿环境对混凝土混合料湿度的影响。本发明通过添加减水剂、早强剂和消泡剂，提高混凝土的强度，同时通过加入表面活性剂、增稠剂、助溶剂等成分，增加了外加剂各组分之间溶合的效果，缩短了搅拌混合的时间，使混凝土更加粘稠，易于成型，鼓泡减少，强度得到进一步的增加。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土制备技术领域，具体为一种高活性石粉基混凝土外加剂。
背景技术
混凝土外加剂是在搅拌混凝土过程中掺入，占混凝土质量5％以下的，能显著改善混凝土性能的化学物质。随着科学技术的不断进步，混凝土外加剂已越来越多地得到应用，其特点是品种多、掺量小，对混凝土的性能影响较大，具有投资少、见效快、技术经济效益显著的特点。外加剂对混凝土的多种性能有改善作用，例如抗碳化性、抗冻性等；不同外加剂的效果也有所不同，掺入引气减水剂的混凝土抗冻性较好，而单掺早强剂对混凝土抗冻性无改善作用。
虽然加入外加剂有诸多有益效果，但是在混凝土中添加了外加剂后，混凝土的制备时间变长，且在潮湿的环境中会吸收一定的湿气，导致制备的混凝土强度降低，混凝土的制备效率较低。
发明内容
本发明提供一种高活性石粉基混凝土外加剂，可以有效解决上述背景技术中提出目前在混凝土中添加了外加剂后，混凝土的制备时间变长，且在潮湿的环境中会吸收一定的湿气，导致制备的混凝土强度降低，混凝土的制备效率较低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高活性石粉基混凝土外加剂，包括混合物A、混合物B和混合物C；
所述混合物A包括减水剂、活性白土粉末或蒙脱土粉末、表面活性剂；
所述混合物B包括早强剂和增稠剂；
所述混合物C包括助溶剂和消泡剂；
各组分的质量份数如下：
减水剂70-80份；
早强剂2-10份；
表面活性剂1-6份；
活性白土粉末或蒙脱土粉末1-6份；
增稠剂3-10份；
助溶剂2-8份；
消泡剂0.5-2份。
优选地，所述各组分的质量份数如下：
减水剂70份；
早强剂4份；
表面活性剂6份；
活性白土粉末或蒙脱土粉末6份；
增稠剂5份；
助溶剂7份；
消泡剂1.9份。
根据上述技术方案，所述减水剂、活性白土粉末或蒙脱土粉末、表面活性剂和增稠剂称量对应份数后，倒入容器1中混合均匀，制成混合物A；
所述早强剂和增稠剂称量对应份数后，倒入容器2中混合均匀，制成混合物B；
所述助溶剂和消泡剂称量对应份数后，倒入容器3中得到混合物，并加入混合物体积1-2倍的蒸馏水，搅拌均匀，制成混合物C。
根据上述技术方案，所述减水剂由天然石粉矿石基底料、萘磺酸盐甲醛缩合物和羰基焦醛组成；
所述减水剂中天然石粉矿石基底料、萘磺酸盐甲醛缩合物和羰基焦醛的质量比例为(3-5)：(0.5-1)：1；
所述天然石粉矿石基底料和萘磺酸盐甲醛缩合物为粉末状，所述羰基焦醛为液体。
根据上述技术方案，所述活性白土的主要成分为凹凸棒黏土，蒙脱石的化学式为Al2O3·4SiO2·nH2O；
所述表面活性剂为钙金属皂和有机胺皂的混合物，表面活性剂中钙金属皂和有机胺皂的质量比例为(3-5)：1。
根据上述技术方案，所述增稠剂为聚丙烯酰胺和环氧树脂的混合物；
所述增稠剂中聚丙烯酰胺和环氧树脂的质量比例为(1-1.5)：1。
根据上述技术方案，所述早强剂为三乙醇胺和甲酸钙的混合物；
所述早强剂中三乙醇胺和甲酸钙的质量比例为(1-2)：1；
所述三乙醇胺为液体，甲酸钙为晶体状粉末。
根据上述技术方案，所述助溶剂为羧甲基纤维素、羧乙基纤维素和纤维素烷基醚中的一种。
根据上述技术方案，所述消泡剂为聚醚改性硅类消泡剂。
根据上述技术方案，所述混合物A、混合物B和混合物C单独存放，使用前将混合物B和混合物C倒入混合物A中，并加入得到的混合物1.5-2倍质量的蒸馏水，搅拌均匀。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明通过添加活性白土粉末或蒙脱土粉末，利用其吸湿效果减少游离水，从而起到降低潮湿环境对混凝土混合料湿度的影响，不会因为湿度较大导致混凝土制备效率降低。所选用的活性白土粉末或蒙脱土粉末为天然矿物，更加环保无害。
2、本发明通过添加减水剂、早强剂和消泡剂，提高混凝土的强度，尤其是可以有效提高混凝土的早期强度，并在水化过程中减少气孔的存在，提高混凝土长期使用的强度。
3、本发明通过表面活性剂和助溶剂的添加，使得外加剂各组分保持活性，从而在混凝土与外加剂混合的时候，混合效果更好，借助助溶剂，各个原料之间能够快速的溶合在一起，达到快速均匀混合的效果，不需要长时间的搅拌，节省原料混合的时间，从而节省了混凝土的制备时间，利于提高生产效率，帮助提高混凝土产量。
4、通过增稠剂和消泡剂的添加，能够消除混合过程中产生的鼓泡，调整外加剂的粘度，使混凝土内部更加厚实、容易成型，且成型后的混凝土中不易存在鼓泡，提高了混凝土长期使用的强度。
综上所述，通过在外加剂中添加具有吸湿效果的活性白土粉末或蒙脱土粉末、增稠剂、表面活性剂和助溶剂，从而能够降低外界环境湿度对混凝土原料的影响，增加了防潮效果，使混凝土的制备环境更加适宜，使混凝土的性能更高。另外，本发明公开的外加剂增加了各组分之间溶合的效果，缩短了搅拌混合的时间，同时使混凝土更加粘稠，易于成型，鼓泡减少，强度增加。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
一种高活性石粉基混凝土外加剂，包括混合物A、混合物B和混合物C。按照质量份计，混合物A包括70份减水剂、6份活性白土粉末、6份表面活性剂；混合物B包括4份早强剂和5份增稠剂；混合物C包括7份助溶剂和1.9份消泡剂。
其中，减水剂质量比例为5：0.5：1的天然石粉矿石基底粉末、萘磺酸盐甲醛缩合物粉末和羰基焦醛液体组成；活性白土的主要成分为凹凸棒黏土；表面活性剂为质量比例为3：1的钙金属皂和有机胺皂的混合物；增稠剂为质量比例为1.5：1的聚丙烯酰胺和环氧树脂混合物；早强剂为质量比例为2：1的三乙醇胺液体和晶体粉末状甲酸钙的混合物；助溶剂为纤维素烷基醚，消泡剂为聚醚改性硅类消泡剂。
在制备过程中，将减水剂、活性白土粉末、表面活性剂称量对应份数后，倒入容器1中混合均匀，制成混合物A；早强剂和增稠剂称量对应份数后，倒入容器2中混合均匀，制成混合物B；助溶剂和消泡剂称量对应份数后，倒入容器3中得到混合物，并加入混合物体积1倍的蒸馏水，搅拌均匀，制成混合物C。
混合物A、混合物B和混合物C单独存放，使用前将混合物B和混合物C倒入混合物A中，并加入得到的混合物2倍质量的蒸馏水，搅拌均匀。在使用时，外加剂的加入量为混凝土质量的3.5％。
实施例2：
一种高活性石粉基混凝土外加剂，包括混合物A、混合物B和混合物C。按照质量份计，混合物A包括75份减水剂、4份活性白土粉末、4份表面活性剂；混合物B包括7份早强剂和6份增稠剂；混合物C包括2份助溶剂和1.5份消泡剂。
其中，减水剂质量比例为4：0.8：1的天然石粉矿石基底粉末、萘磺酸盐甲醛缩合物粉末和羰基焦醛液体组成；活性白土的主要成分为凹凸棒黏土；表面活性剂为质量比例为4：1的钙金属皂和有机胺皂的混合物；增稠剂为质量比例为1.2：1的聚丙烯酰胺和环氧树脂混合物；早强剂为质量比例为1.5：1的三乙醇胺液体和晶体粉末状甲酸钙的混合物；助溶剂为羧乙基纤维素，消泡剂为聚醚改性硅类消泡剂。
在制备过程中，将减水剂、活性白土粉末、表面活性剂称量对应份数后，倒入容器1中混合均匀，制成混合物A；早强剂和增稠剂称量对应份数后，倒入容器2中混合均匀，制成混合物B；助溶剂和消泡剂称量对应份数后，倒入容器3中得到混合物，并加入混合物体积2倍的蒸馏水，搅拌均匀，制成混合物C。
混合物A、混合物B和混合物C单独存放，使用前将混合物B和混合物C倒入混合物A中，并加入得到的混合物1.8倍质量的蒸馏水，搅拌均匀。在使用时，外加剂的加入量为混凝土质量的4.2％。
实施例3：
一种高活性石粉基混凝土外加剂，包括混合物A、混合物B和混合物C。按照质量份计，混合物A包括80份减水剂、2份蒙脱石粉末、2份表面活性剂；混合物B包括3份早强剂和4份增稠剂；混合物C包括8份助溶剂和0.8份消泡剂。
其中，减水剂质量比例为3：1：1的天然石粉矿石基底粉末、萘磺酸盐甲醛缩合物粉末和羰基焦醛液体组成；蒙脱石的化学式为Al2O3·4SiO2·nH2O；表面活性剂为质量比例为5：1的钙金属皂和有机胺皂的混合物；增稠剂为质量比例为1.1：1的聚丙烯酰胺和环氧树脂混合物；早强剂为质量比例为1.1：1的三乙醇胺液体和晶体粉末状甲酸钙的混合物；助溶剂为羧甲基纤维素，消泡剂为聚醚改性硅类消泡剂。
在制备过程中，将减水剂、蒙脱石粉末、表面活性剂称量对应份数后，倒入容器1中混合均匀，制成混合物A；早强剂和增稠剂称量对应份数后，倒入容器2中混合均匀，制成混合物B；助溶剂和消泡剂称量对应份数后，倒入容器3中得到混合物，并加入混合物体积1.2倍的蒸馏水，搅拌均匀，制成混合物C。
混合物A、混合物B和混合物C单独存放，使用前将混合物B和混合物C倒入混合物A中，并加入得到的混合物1.7倍质量的蒸馏水，搅拌均匀。在使用时，外加剂的加入量为混凝土质量的3.8％。
实施例4：
一种高活性石粉基混凝土外加剂，包括混合物A、混合物B和混合物C。按照质量份计，混合物A包括75份减水剂、4份蒙脱石粉末、4份表面活性剂；混合物B包括7份早强剂和6份增稠剂；混合物C包括2份助溶剂和1.5份消泡剂。
其中，减水剂质量比例为4：0.8：1的天然石粉矿石基底粉末、萘磺酸盐甲醛缩合物粉末和羰基焦醛液体组成；蒙脱石的化学式为Al2O3·4SiO2·nH2O；表面活性剂为质量比例为4：1的钙金属皂和有机胺皂的混合物；增稠剂为质量比例为1.2：1的聚丙烯酰胺和环氧树脂混合物；早强剂为质量比例为1.5：1的三乙醇胺液体和晶体粉末状甲酸钙的混合物；助溶剂为羧乙基纤维素，消泡剂为聚醚改性硅类消泡剂。
在制备过程中，将减水剂、蒙脱石粉末、表面活性剂称量对应份数后，倒入容器1中混合均匀，制成混合物A；早强剂和增稠剂称量对应份数后，倒入容器2中混合均匀，制成混合物B；助溶剂和消泡剂称量对应份数后，倒入容器3中得到混合物，并加入混合物体积1倍的蒸馏水，搅拌均匀，制成混合物C。
混合物A、混合物B和混合物C单独存放，使用前将混合物B和混合物C倒入混合物A中，并加入得到的混合物1.6倍质量的蒸馏水，搅拌均匀。在使用时，外加剂的加入量为混凝土质量的3.5％。
对比例1：
除不添加活性白土粉末外，其余组分和制备方法、使用方法同实施例1。
对比例2：
除不添加表面活性剂和助溶剂外，其余组分和制备方法、使用方法同实施例3。
对实施例1-4以及对比例1-2中的混凝土外加剂进行对比，制得如下表格：
根据上述表格对添加该混凝土外加剂的混凝土制备情况的对比，从湿度、制得混凝土的强度等级和节省的制备时间上可以看出，实施例1-4中的外加剂均符合使用要求，其中实施例1的使用效果更好；
通过实施例1和对比例1的比较，本发明通过添加活性白土粉末或蒙脱土粉末，利用其吸湿效果减少游离水，从而起到降低潮湿环境对混凝土混合料湿度的影响，不会因为湿度较大导致混凝土制备效率降低。所选用的活性白土粉末或蒙脱土粉末为天然矿物，更加环保无害。
通过实施例3和对比例2的比较，表面活性剂和助溶剂的添加，使得原料保持活性，从而在混凝土与外加剂混合的时候，混合效果更好，借助溶剂，各个原料之间能够快速的溶合在一起，达到快速均匀混合的效果，不需要长时间的搅拌，节省原料混合的时间，从而节省了混凝土的制备时间，利于提高生产效率，帮助提高混凝土产量。
通过减水剂、早强剂、增稠剂和消泡剂的添加，能够消除混合过程中产生的鼓泡，使混凝土内部更加厚实，原料混合后更加粘稠，使制备的混凝土容易成型，成型后的混凝土中不易存在鼓泡，同时提高了混凝土长期使用的强度。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高活性石粉基混凝土外加剂，其特征在于：所述混凝土外加剂包括混合物A、混合物B和混合物C；
所述混合物A包括减水剂、活性白土粉末或蒙脱土粉末、表面活性剂；
所述混合物B包括早强剂和增稠剂；
所述混合物C包括助溶剂和消泡剂；
各组分的质量份数如下：
减水剂70-80份；
早强剂2-10份；
表面活性剂1-6份；
活性白土粉末或蒙脱土粉末1-6份；
增稠剂3-10份；
助溶剂2-8份；
消泡剂0.5-2份。
2.根据权利要求1所述的一种高活性石粉基混凝土外加剂，其特征在于，所述各组分的质量份数如下：
减水剂70份；
早强剂4份；
表面活性剂6份；
活性白土粉末或蒙脱土粉末6份；
增稠剂5份；
助溶剂7份；
消泡剂1.9份。
3.根据权利要求1或2所述的一种高活性石粉基混凝土外加剂，其特征在于，所述减水剂、活性白土粉末或蒙脱土粉末、表面活性剂称量对应份数后，倒入容器1中混合均匀，制成混合物A；
所述早强剂和增稠剂称量对应份数后，倒入容器2中混合均匀，制成混合物B；
所述助溶剂和消泡剂称量对应份数后，倒入容器3中得到混合物，并加入混合物体积1-2倍的蒸馏水，搅拌均匀，制成混合物C。
4.根据权利要求1或2所述的一种高活性石粉基混凝土外加剂，其特征在于，所述减水剂由天然石粉矿石基底料、萘磺酸盐甲醛缩合物和羰基焦醛组成；
所述减水剂中天然石粉矿石基底料、萘磺酸盐甲醛缩合物和羰基焦醛的质量比例为（3-5）：（0.5-1）：1；
所述天然石粉矿石基底料和所述萘磺酸盐甲醛缩合物为粉末状，所述羰基焦醛为液体。
5.根据权利要求1或2所述的一种高活性石粉基混凝土外加剂，其特征在于，所述活性白土的主要成分为凹凸棒黏土，蒙脱石的化学式为Al2O3·4SiO2·nH2O；
所述表面活性剂为钙金属皂和有机胺皂的混合物，表面活性剂中钙金属皂和有机胺皂的质量比例为（3-5）：1。
6.根据权利要求1或2所述的一种高活性石粉基混凝土外加剂，其特征在于，所述增稠剂为聚丙烯酰胺和环氧树脂的混合物；
所述增稠剂中聚丙烯酰胺和环氧树脂的质量比例为（1-1.5）：1。
7.根据权利要求1或2所述的一种高活性石粉基混凝土外加剂，其特征在于，所述早强剂为三乙醇胺和甲酸钙的混合物；
所述早强剂中三乙醇胺和甲酸钙的质量比例为（1-2）：1；
所述三乙醇胺为液体，甲酸钙为晶体状粉末。
8.根据权利要求1或2所述的一种高活性石粉基混凝土外加剂，其特征在于，所述助溶剂为羧甲基纤维素、羧乙基纤维素和纤维素烷基醚中的一种。
9.根据权利要求1或2所述的一种高活性石粉基混凝土外加剂，其特征在于，所述消泡剂为聚醚改性硅类消泡剂。
10.根据权利要求1或2所述的一种高活性石粉基混凝土外加剂，其特征在于，所述混合物A、混合物B和混合物C单独存放，使用前将混合物B和混合物C倒入混合物A中，并加入得到的混合物1.5-2倍质量的蒸馏水，搅拌均匀。
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