CN114276067A - 一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土的制造方法，其特征在于：由水泥、硅灰、膨胀珍珠岩微粉、砂、石子、抗离析型减水剂、可再分散胶粉、钢纤维和水组成，其中水泥和膨胀珍珠岩微粉和减水剂比例为150‑200：180‑200：20‑25，水泥与硅灰的比例为1：0.3‑0.4，水胶比为0.25‑0.35，胶凝材料和砂和石子质量比为1：1.2‑1.5：1.5‑1.8。本发明减水剂中磷酸酯基团可以释放出PO43‑，并生成了大量的羧基基团，羧基基团会持续吸附到膨化珍珠岩微粉和胶凝颗粒表面，并在表面形成一层保护膜，由于包裹后的大颗粒物之间带有同种负电荷，相互之间存在着静电斥力作用，使其均匀分散的作用。
Description
技术领域
本发明涉一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土的制造方法，属于保温混凝土领域。
背景技术
随着人们对绿色建筑材料的能耗、及其在构造物使用的节能、减排、环保效果的关注，亟需一种既可具有更好强度，又具备良好的保温性能建筑材料，保温混凝土是集保温、隔热、防火、抗水、轻质、隔音等各种性能为一体的环保型保温材料，保温混凝土在加水搅拌过程中，保温材料的分散是生产技术的关键，而保温混凝土各种材料添加量和密度不同，由于保温材料轻质多孔，轻质骨料易分层团聚漂浮，不易均匀分散于混凝土体系中，分层后不易于水泥颗粒混合均匀，导致混凝土中保温性能和力学性能分布不均匀，整体性能下降。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的为了轻质骨料不易分层团聚漂浮，均匀分散于混凝土体系中，分层后不易于水泥颗粒混合均匀，提高混凝土抗离析新性能和力学性能。
一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土的制造方法，其特征在于：由水泥、硅灰、膨胀珍珠岩微粉、砂、石子、抗离析型减水剂、可再分散胶粉、钢纤维和水组成，其中水泥和膨胀珍珠岩微粉和减水剂比例为150-200：180-200：20-25，水泥与硅灰的比例为1：0.3-0.4，水胶比为0.25-0.35，胶凝材料和砂和石子质量比为1：1.2-1.5：1.5-1.8。
首先按照各组分含量称取原料，先将水泥和硅灰混合均匀后，加入膨胀珍珠岩微粉和抗离析型减水剂，加入1/2质量的水，搅拌2-5分钟，再加入另外1/2质量的水，混合均匀，最后加入砂、石子、可再分散胶粉和钢纤维，搅拌3分钟，得到所述膨胀珍珠岩微粉保温混凝土。
所述抗离析型减水剂制备方法包括以下步骤：称取乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚与去离子水充分混合后加入到反应釜中，加热至50-60℃，之后滴加2-苯氧基乙基丙烯酸酯、巯基丙酸和双氧水，滴加时间1-1.5小时；巯基丙酸和双氧水添加量分别为乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚的质量的3-5％和5-7％，滴加结束后，保温30-40分钟，加入还原剂，还原剂添加量为乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚的质量的2-3％，温度升高到70-90℃，滴加2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和甲基丙烯酸，乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和甲基丙烯酸摩尔比例为1:0.5-1:0.25-0.5:0.1-0.2，滴加速度3-5毫升/分钟，滴加结束后，加入pH调节剂， pH达到8-8.5，压力升高到0.2-0.3MPa，保温保压2-3小时，得到分散降粘减水剂。
作为优选，所述一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土的制造方法，其特征在于，所述可再分散胶粉加入量为水泥质量的10-15％。
作为优选，所述一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土的制造方法，其特征在于，所述钢纤维加入量为水泥质量的12-15％。
作为优选，所述一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土的制造方法，其特征在于，所述水泥和膨胀珍珠岩微粉和减水剂比例为200：180：25。
作为优选，所述一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土制造方法，其特征在于，所述乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和甲基丙烯酸摩尔比例为1:0.5:0.25: 0.2。
作为优选，所述一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土的制造方法，其特征在于，pH调节剂选自氢氧化钠。
作为优选，所述一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土的制造方法，其特征在于，pH达到8。
作为优选，所述一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土制造方法，其特征在于，所述压力升高到0.25MPa，保温保压2小时。
作为优选，所述一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土的制造方法，其特征在于，所述还原剂为L抗坏血酸、N-乙基苯胺和N,N-二甲基苯胺中的一种或一种以上混合。
作为优选，所述一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土的制造方法，其特征在于，所述还原剂添加量为乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚的质量的3％。
本发明减水剂中磷酸酯基团可以释放出 PO43-，并生成了大量的羧基基团，羧基基团会持续吸附到膨化珍珠岩微粉和胶凝颗粒表面，并在表面形成一层保护膜，由于包裹后的大颗粒物之间带有同种负电荷，相互之间存在着静电斥力作用，使其均匀分散的作用，此外，2-苯氧基乙基丙烯酸酯基团是非极性基团，在混凝土体系中疏水性较强，2-苯氧基乙基丙烯酸酯基团大部分作为侧链，形成空间位阻网络，膨化珍珠岩微粉和胶凝颗粒被限制在网络中，基团疏水性又使胶凝颗粒不会相互团聚，提高分散性，空间位阻网络又将膨化珍珠岩微粉和胶凝颗粒形成一个整体，提高了混凝土抵抗离析的能力。
具体实施方式
实施例1
一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土制造方法，其特征在于：由水泥、硅灰、膨胀珍珠岩微粉、砂、石子、抗离析型减水剂、可再分散胶粉、钢纤维和水组成，其中水泥和膨胀珍珠岩微粉和减水剂比例为200：180：25，水泥与硅灰的比例为1：0.3，水胶比为0.3，胶凝材料和砂和石子质量比为1：1.2：1.8，
首先按照各组分含量称取原料，先将水泥和硅灰混合均匀后，加入膨胀珍珠岩微粉和抗离析型减水剂，加入1/2质量的水，搅拌2分钟，再加入另外1/2质量的水，混合均匀，最后加入砂、石子、可再分散胶粉和钢纤维，搅拌3分钟，得到所述膨胀珍珠岩微粉保温混凝土。
所述抗离析型减水剂制备方法包括以下步骤：称取乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚与去离子水充分混合后加入到反应釜中，加热至60℃，之后滴加2-苯氧基乙基丙烯酸酯和巯基丙酸和双氧水，滴加时间1.5小时；巯基丙酸和双氧水添加量分别为乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚的质量的4％和5％，滴加结束后，保温40分钟，加入还原剂，还原剂添加为乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚的质量的3％，温度升高到90℃，滴加2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和甲基丙烯酸，乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和甲基丙烯酸摩尔比例为1:0.5:0.25: 0.2，滴加速度3毫升/分钟，滴加结束后，加入pH调节剂， pH达到8，压力升高到0.2MPa，保温保压3小时，得到分散降粘减水剂。
实施例2
一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土制造方法，其特征在于：由水泥、硅灰、膨胀珍珠岩微粉、砂、石子、抗离析型减水剂、可再分散胶粉、钢纤维和水组成，其中水泥和膨胀珍珠岩微粉和减水剂比例为190：180：20，水泥与硅灰的比例为1： 0.4，水胶比为0.25，胶凝材料和砂和石子质量比为1： 1.5：1.8。
首先按照各组分含量称取原料，先将水泥和硅灰混合均匀后，加入膨胀珍珠岩微粉和抗离析型减水剂，加入1/2质量的水，搅拌3分钟，再加入另外1/2质量的水，混合均匀，最后加入砂、石子、可再分散胶粉和钢纤维，搅拌3分钟，得到所述膨胀珍珠岩微粉保温混凝土。
所述抗离析型减水剂制备方法包括以下步骤：称取乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚与去离子水充分混合后加入到反应釜中，加热至60℃，之后滴加2-苯氧基乙基丙烯酸酯和巯基丙酸和双氧水，滴加时间1.5小时；巯基丙酸和双氧水添加量分别为乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚的质量的5％和7％，滴加结束后，保温40分钟，加入还原剂，还原剂添加为乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚的质量的3％，温度升高到80℃，滴加2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和甲基丙烯酸，乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和甲基丙烯酸摩尔比例为1:0.5:0.25:0.1，滴加速度5毫升/分钟，滴加结束后，加入pH调节剂， pH达到8，压力升高到0.2MPa，保温保压2小时，得到分散降粘减水剂。
实施例3
一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土制造方法，其特征在于：由水泥、硅灰、膨胀珍珠岩微粉、砂、石子、抗离析型减水剂、可再分散胶粉、钢纤维和水组成，其中水泥和膨胀珍珠岩微粉和减水剂比例为150： 200：25，水泥与硅灰的比例为1：0.35，水胶比为0.35，胶凝材料和砂和石子质量比为1：1.4：1.8。
首先按照各组分含量称取原料，先将水泥和硅灰混合均匀后，加入膨胀珍珠岩微粉和抗离析型减水剂，加入1/2质量的水，搅拌5分钟，再加入另外1/2质量的水，混合均匀，最后加入砂、石子、可再分散胶粉和钢纤维，搅拌3分钟，得到所述膨胀珍珠岩微粉保温混凝土。
所述抗离析型减水剂制备方法包括以下步骤：称取乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚与去离子水充分混合后加入到反应釜中，加热至55℃，之后滴加2-苯氧基乙基丙烯酸酯和巯基丙酸和双氧水，滴加时间1.5小时；巯基丙酸和双氧水添加量分别为乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚的质量的3％和7％，滴加结束后，保温35分钟，加入还原剂，还原剂添加为乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚的质量的2％，温度升高到70℃，滴加2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和甲基丙烯酸，乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和甲基丙烯酸摩尔比例为1: 1: 0.5:0.1，滴加速度5毫升/分钟，滴加结束后，加入pH调节剂， pH达到8.5，压力升高到0.3MPa，保温保压2小时，得到分散降粘减水剂。
实施例4
一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土制造方法，其特征在于：由水泥、硅灰、膨胀珍珠岩微粉、砂、石子、抗离析型减水剂、可再分散胶粉、钢纤维和水组成，其中水泥和膨胀珍珠岩微粉和减水剂比例为200： 200：25，水泥与硅灰的比例为1： 0.4，水胶比为0.25，胶凝材料和砂和石子质量比为1： 1.5：1.6。
首先按照各组分含量称取原料，先将水泥和硅灰混合均匀后，加入膨胀珍珠岩微粉和抗离析型减水剂，加入1/2质量的水，搅拌4分钟，再加入另外1/2质量的水，混合均匀，最后加入砂、石子、可再分散胶粉和钢纤维，搅拌3分钟，得到所述膨胀珍珠岩微粉保温混凝土。
所述抗离析型减水剂制备方法包括以下步骤：称取乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚与去离子水充分混合后加入到反应釜中，加热至50℃，之后滴加2-苯氧基乙基丙烯酸酯和巯基丙酸和双氧水，滴加时间1小时；巯基丙酸和双氧水添加量分别为乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚的质量的5％和5％，滴加结束后，保温35分钟，加入还原剂，还原剂添加为乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚的质量的2.5％，温度升高到85℃，滴加2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和甲基丙烯酸，乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和甲基丙烯酸摩尔比例为1:0.5: 0.5: 0.2，滴加速度5毫升/分钟，滴加结束后，加入pH调节剂， pH达到8，压力升高到0.3MPa，保温保压3小时，得到分散降粘减水剂。
实施例5
一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土制造方法，其特征在于：由水泥、硅灰、膨胀珍珠岩微粉、砂、石子、抗离析型减水剂、可再分散胶粉、钢纤维和水组成，其中水泥和膨胀珍珠岩微粉和减水剂比例为160：190： 25，水泥与硅灰的比例为1：0.3，水胶比为0.35，胶凝材料和砂和石子质量比为1：1.4：1.7。
首先按照各组分含量称取原料，先将水泥和硅灰混合均匀后，加入膨胀珍珠岩微粉和抗离析型减水剂，加入1/2质量的水，搅拌3分钟，再加入另外1/2质量的水，混合均匀，最后加入砂、石子、可再分散胶粉和钢纤维，搅拌3分钟，得到所述膨胀珍珠岩微粉保温混凝土。
所述抗离析型减水剂制备方法包括以下步骤：称取乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚与去离子水充分混合后加入到反应釜中，加热至60℃，之后滴加2-苯氧基乙基丙烯酸酯和巯基丙酸和双氧水，滴加时间1小时；巯基丙酸和双氧水添加量分别为乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚的质量的4％和6％，滴加结束后，保温30分钟，加入还原剂，还原剂添加为乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚的质量的2％，温度升高到90℃，滴加2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和甲基丙烯酸，乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和甲基丙烯酸摩尔比例为1:0.5: 0.5:0.1，滴加速度4毫升/分钟，滴加结束后，加入pH调节剂， pH达到8.5，压力升高到0.25MPa，保温保压3小时，得到分散降粘减水剂。
对比例1-5
使用市售聚羧酸类减水剂替代实施例1-5中保温混凝土原料抗离析型减水剂其他原料比例相同。
根据实施例1-5和对比例1-5制备本发明混凝土实验样品。
采用导热系数测定仪分别对实验样品和对比样品进行导热系数检测；
依据GB/T 14902-2012和GB/T 2419-2005中相应方法分别测试实验样品的坍落度和扩展度
按照GB/T 17671-2020《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》测定实验样品的7天和28天的抗压强度；
表1：保温混凝土实验样品测试结果
从测试结果可以看出，本发明用于保温混凝土减水剂制成混凝土保温性能优于添加市售聚羧酸减水剂的保温混凝土性能，本发明减水剂使保温材料膨化珍珠岩微粉分散更加均匀，不易分层，不易团聚，提高了混凝土材料的保温性能。其次，本发明保温混凝土坍落度和扩展度和抗压强度也好于对比例1的减水剂，坍落度损失小，最大程度改善混凝土粘聚性及和易性，满足砼泵送要求；同时增强效果明显。
Claims (10)
1.一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土的制造方法，其特征在于：由水泥、硅灰、膨胀珍珠岩微粉、砂、石子、抗离析型减水剂、可再分散胶粉、钢纤维和水组成，其中水泥和膨胀珍珠岩微粉和减水剂比例为150-200：180-200：20-25，水泥与硅灰的比例为1：0.3-0.4，水胶比为0.25-0.35，胶凝材料和砂和石子质量比为1：1.2-1.5：1.5-1.8，
首先按照各组分含量称取原料，先将水泥和硅灰混合均匀后，加入膨胀珍珠岩微粉和抗离析型减水剂，加入1/2质量的水，搅拌2-5分钟，再加入另外1/2质量的水，混合均匀，最后加入砂、石子、可再分散胶粉和钢纤维，搅拌3分钟，得到所述膨胀珍珠岩微粉保温混凝土，
所述抗离析型减水剂制备方法包括以下步骤：称取乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚与去离子水充分混合后加入到反应釜中，加热至50-60℃，之后滴加2-苯氧基乙基丙烯酸酯、巯基丙酸和双氧水，滴加时间1-1.5小时；巯基丙酸和双氧水添加量分别为乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚的质量的3-5％和5-7％，滴加结束后，保温30-40分钟，加入还原剂，还原剂添加量为乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚的质量的2-3％，温度升高到70-90℃，滴加2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和甲基丙烯酸，乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和甲基丙烯酸摩尔比例为1:0.5-1:0.25-0.5:0.1-0.2，滴加速度3-5毫升/分钟，滴加结束后，加入pH调节剂， pH达到8-8.5，压力升高到0.2-0.3MPa，保温保压2-3小时，得到分散降粘减水剂。
2.如权利要求1所述一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土的制造方法，其特征在于，所述可再分散胶粉加入量为水泥质量的10-15％。
3.如权利要求1所述一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土的制造方法，其特征在于，所述钢纤维加入量为水泥质量的12-15％。
4.如权利要求1所述一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土的制造方法，其特征在于，所述水泥和膨胀珍珠岩微粉和减水剂比例为200：180：25。
5.如权利要求1所述一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土制造方法，其特征在于，所述乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和甲基丙烯酸摩尔比例为1:0.5:0.25: 0.2。
6.如权利要求1所述一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土的制造方法，其特征在于，pH调节剂选自氢氧化钠。
7.如权利要求1所述一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土的制造方法，其特征在于，pH达到8。
8.如权利要求1所述一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土制造方法，其特征在于，所述压力升高到0.25MPa，保温保压2小时。
9.如权利要求1所述一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土的制造方法，其特征在于，所述还原剂为L抗坏血酸、N-乙基苯胺和N,N-二甲基苯胺中的一种或一种以上混合。
10.如权利要求1所述一种膨胀珍珠岩微粉保温混凝土的制造方法，其特征在于，所述还原剂添加量为乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚的质量的3％。
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2022
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