CN114751672B - 一种混凝土水下不分散剂及其制备方法与应用 - Google Patents

一种混凝土水下不分散剂及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114751672B
CN114751672B CN202210374650.7A CN202210374650A CN114751672B CN 114751672 B CN114751672 B CN 114751672B CN 202210374650 A CN202210374650 A CN 202210374650A CN 114751672 B CN114751672 B CN 114751672B
Authority
CN
China
Prior art keywords
concrete
parts
dispersant
underwater
portions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210374650.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114751672A (zh
Inventor
张毅
陈志�
刘斌
王军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China West Construction Group Co Ltd
Original Assignee
China West Construction Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China West Construction Group Co Ltd filed Critical China West Construction Group Co Ltd
Priority to CN202210374650.7A priority Critical patent/CN114751672B/zh
Publication of CN114751672A publication Critical patent/CN114751672A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114751672B publication Critical patent/CN114751672B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039—Premixtures of ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/0068—Ingredients with a function or property not provided for elsewhere in C04B2103/00
    • C04B2103/0082—Segregation-preventing agents; Sedimentation-preventing agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/74—Underwater applications
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明涉及一种混凝土水下不分散剂及其制备方法与应用，属于建筑材料技术领域。该混凝土水下不分散剂，包括以下重量份数的制备原料组成：聚丙烯酰胺2.5份～3份、活性硅土1份～2份、微硅粉2份～3份、膨润土1份～3份和三乙醇胺1份～2份；所述活性硅土为酸改性硅藻土。本发明的混凝土水下不分散剂，通过选择聚丙烯酰胺有机絮凝剂和活性硅土等无机絮凝剂的复合，制得了复合絮凝剂；减少了气泡的产生量，在制备混凝土的过程中，使混凝土材料的致密程度更高，从而提升了最终混凝土的早期水陆抗压强度比。

Description

一种混凝土水下不分散剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种混凝土水下不分散剂及其制备方法与应用。
背景技术
水下结构或构筑物(海港、码头、桥梁、水下隧道等)，在日常使用过程中容易受到水流的侵蚀，而导致形成空洞。以海港、码头为例，其因长期受轮船螺旋桨尾吹水流的冲刷作用，易在基床形成空洞，危及码头结构安全，需及时进行修复；此外，受制于码头无法长期停用的实际情况，对修复过程具有较高的时效性要求。面对海工水下的复杂环境和对修复施工工艺的高要求，显然普通混凝土及施工方法难以满足其要求。针对这一技术问题，一种技术方案是采用特殊的施工方法和普通混凝土，例如钢板桩围堰法、筑岛围堰法等，此类方法通常施工技术难度高、经济技术成本高；另一技术方案是使用特种混凝土(水下不分散混凝土)和普通施工方法，该技术对材料要求高，但施工难度和经济成本均有所降低。
水下不分散混凝土作为一种具有良好抗分散性和较好流动性的混凝土材料，可以实现水下混凝土的自流平、自密实，和有效抑制水下施工时水泥和骨料分散，并且做到不污染施工水域，被广泛应用于水下和滨水工程。
水下不分散混凝土的核心在于水下不分散剂及其优化和改良。其中相关技术中主要以絮凝剂作为核心材料，例如通过聚丙烯酰胺溶液和聚二甲基二烯丙基氯化铵溶液、十二烷基硫酸钠、混凝土超塑化剂等原料，按比例混合磨碎制得水下不分散剂；还通过聚二甲基二烯丙基氯化铵溶液、十二烷基硫酸钠、熟石灰粉、阳离子醚化剂、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素来制备水下不分散剂。此外，相关技术中还利用了接枝改性魔芋粉制备水下不分散剂。但利用上述水下不分散剂制得的混凝土均存在混凝土早期水陆抗压强度比过低的问题。
因此，需要开发一种混凝土水下不分散剂，利用该水下不分散剂制得的混凝土早期水陆抗压强度比高。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种混凝土水下不分散剂，利用该水下不分散剂制得的混凝土早期水陆抗压强度比高。
本发明还提供了上述混凝土水下不分散剂的制备方法。
本发明还提供了上述混凝土水下不分散剂在制备混凝土中的应用。
本发明还提供了一种混凝土，该混凝土的早期强度高。
本发明还提供了上述混凝土的制备方法。
本发明还提供了上述混凝土在制备水泥预制件中的应用。
具体如下：本发明第一方面提供了一种混凝土水下不分散剂，包括以下重量份数的制备原料组成：
聚丙烯酰胺3份～5份、活性硅土1份～2份、微硅粉2份～3份、膨润土1份～3份和三乙醇胺1份～2份；
所述活性硅土为酸改性硅藻土。
根据本发明混凝土水下不分散剂的技术方案中的一种技术方案，至少具备如下有益效果：
本发明的混凝土水下不分散剂，通过选择聚丙烯酰胺有机絮凝剂和活性硅土等无机絮凝剂的复合，制得了复合絮凝剂；减少了气泡的产生量，在制备混凝土的过程中，使混凝土材料的致密程度更高，从而提升了最终混凝土的早期水陆抗压强度比。
聚丙烯酰胺是一种絮凝剂，掺量过低，不利于混凝土水下的抗分散性能；过高的话会使得混凝土过于黏聚，满足不了工作性能(难以泵送施工)，还会引入较多的气泡，对强度有负面影响。
活性硅土、微硅粉、膨润土主要起到调节水下不分散剂总体粒径层次，提高黏聚性能的作用，过高和过低都会产生负面影响。
三乙醇胺主要起到早强剂的作用，即能提高混凝土的早强强度。过多会对混凝土的工作性能产生负面影响，不够则达不到早强的效果。
根据本发明的一些实施方式，所述聚丙烯酰胺的粒径为40目～120目。
根据本发明的一些实施方式，所述活性硅土的粒径为80目～100目。
根据本发明的一些实施方式，所述活性硅土的粒径为80目。
根据本发明的一些实施方式，所述微硅粉的粒径为100目～200目。
根据本发明的一些实施方式，所述三乙醇胺的粒径为40目～60目。
根据本发明的一些实施方式，所述三乙醇胺的粒径为50目。
根据本发明的一些实施方式，所述膨润土的粒径为180目～200目。
本发明的混凝土水下不分散剂中各个材料粒度涵盖40目～200目左右，具有较好的粒径层次。
通过选取上述复合絮凝剂，再搭配使用膨润土和微硅粉，丰富了水下不分散混凝土的粒径层次，从而提升复合絮凝剂与混凝土中其他材料的桥键作用，使得混凝土材料的粘聚性能和抗分散效果更好，且水陆抗压强度比更高。
活性硅土又称纳米多孔活性硅；是由酸处理硅藻土而得的多孔质轻的物质。
根据本发明的一些实施方式，所述活性硅土的比表面积在1000m2/g以上。
根据本发明的一些实施方式，所述活性硅土的比表面积为1400m2/g～1600m2/g。
根据本发明的一些实施方式，所述活性硅土的密度为0.35g/cm3～0.45cm3。
根据本发明的一些实施方式，所述微硅粉比表面积在2000m2/kg以上。
根据本发明的一些实施方式，所述混凝土水下不分散剂由以下重量份数的制备原料制备而成：
聚丙烯酰胺3份～5份、活性硅土1份～2份、微硅粉2份～3份、膨润土1份～3份和三乙醇胺1份～2份。
根据本发明的一些实施方式，所述混凝土水下不分散剂由以下重量份数的制备原料组成：
聚丙烯酰胺3份、活性硅土2份、膨润土2份、微硅粉2份、三乙醇胺1.5份。
根据本发明的一些实施方式，所述活性硅土的制备方法，包括以下步骤：将硅藻土和酸混合反应，即得。
根据本发明的一些实施方式，所述硅藻土和所述酸的固液比为1g：3mL～4mL。
一定范围内，液固比越大，参与改性反应的盐酸越多，使硅藻土颗粒表面变得越粗糙，形成的凹槽和孔洞越多，比表面积和孔容越大。比表面积和孔容的增大，能够提供更多的表面能和附着核电，使得新拌混凝土的黏聚性增强。
根据本发明的一些实施方式，所述酸为盐酸。
根据本发明的一些实施方式，所述盐酸的摩尔浓度为10mol/L～12mol/L。
一定范围内，随着盐酸浓度增大，改性剂盐酸用量越多，硅藻土颗粒表面变得越粗糙，形成越多凹槽和孔洞，增大了颗粒的比表面积和孔容。
根据本发明的一些实施方式，所述反应的温度为30℃～40℃。
一定范围内，反应温度越高，盐酸对硅藻土的改性反应速率越快，使硅藻土颗粒表面变得越粗糙，形成的凹槽和孔洞越多，比表面积和孔容越大。
根据本发明的一些实施方式，所述反应的时间为40min～50min。
一定范围内，反应时间越长，盐酸对硅藻土的改性反应程度越高，使硅藻土颗粒表面变得越粗糙，形成的凹槽和孔洞越多，比表面积和孔容越大。
根据本发明的一些实施方式，所述聚丙烯酰胺的数均分子量在1000万以上。
本发明第二方面提供了上述混凝土水下不分散剂的制备方法，包括以下步骤：将所述聚丙烯酰胺、所述活性硅土、所述微硅粉和所述三乙醇胺混合即得。
本发明第三方面提供了上述混凝土水下不分散剂在制备混凝土中的应用。
本发明第四方面提供了一种混凝土，制备原料包括上述的混凝土水下不分散剂。
根据本发明的一些实施方式，所述混凝土包括以下重量份数的制备原料：
胶凝材料350份～400份、粗骨料800份～1000份、细集料800份～1000份、所述混凝土水下不分散剂7份～10份、减水剂10份～20份、消泡剂3份～4份和水140份～180份。
根据本发明混凝土技术方案中的一种技术方案，至少存在如下有益效果：
胶凝材料在粒径上分布不连续，在微观上堆积不紧密。而混凝土水下不分散剂通过絮凝剂的作用起到桥键连接不同颗粒；从而完善粒径分布；同时混凝土水下不分散剂与胶凝材料之间的吸附等作用，使混凝土材料团聚得更为黏聚，最终制得了水陆抗压强度比高的混凝土材料。
根据本发明的一些实施方式，所述混凝土为水下不分散混凝土。
根据本发明的一些实施方式，所述混凝土的7d水陆抗压强度比为66％～75％。
根据本发明的一些实施方式，所述混凝土的7d水陆抗压强度比为69％～70％。
根据本发明的一些实施方式，所述混凝土的28d水陆抗压强度比为80％～90％。
根据本发明的一些实施方式，所述混凝土的28d水陆抗压强度比为80％～82％。
本发明实施方式中水陆抗压强度比指水中成型的受检混凝土与空气中成型的受检混凝土抗压强度之比。
水下不分散混凝土是混凝土的一种，具有很强的抗分散性和较好的流动性，实现水下混凝土的自流平、自密实，抑制水下施工时水泥和骨料分散，并且不污染施工水域。
根据本发明的一些实施方式，所述混凝土为早强型水下不分散混凝土。
根据本发明的一些实施方式，所述混凝土包括以下重量份数的制备原料：
胶凝材料370份、粗骨料900份、细集料950份、混凝土水下不分散剂8份、减水剂12份、消泡剂3份和水160份。
根据本发明的一些实施方式，所述胶凝材料为水泥、粉煤灰和矿粉中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述水泥为硅酸盐水泥。
根据本发明的一些实施方式，所述水泥的等级为P.I 42.5等级及以上。
根据本发明的一些实施方式，所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰或Ⅱ级粉煤灰。
根据本发明的一些实施方式，所述矿粉的等级为S95。
根据本发明的一些实施方式，所述胶凝材料由以下质量份数的制备原料组成：
所述水泥250份～260份、所述粉煤灰50份～60份、所述矿粉50份～60份。
根据本发明的一些实施方式，所述水泥的粒径为45目～80目。
根据本发明的一些实施方式，所述粉煤灰的粒径为120目～140目。
根据本发明的一些实施方式，所述矿粉的粒径为300目～400目。
根据本发明的一些实施方式，所述粗骨料为碎石。
根据本发明的一些实施方式，所述细集料为石灰石机制砂。
根据本发明的一些实施方式，所述细集料的细度模数在2.8～3.2。
根据本发明的一些实施方式，所述石灰石机制砂的石粉含量在6％～9％。
根据本发明的一些实施方式，所述石灰石机制砂的MB(亚甲蓝)值不大于1.0。
根据本发明的一些实施方式，所述石灰石机制砂的MB(亚甲蓝)值为0.75～1.0。
根据本发明的一些实施方式，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
本发明第五方面提供了上述混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将所述胶凝材料、所述粗骨料、所述细集料和所述混凝土水下不分散剂混合后，制得混合物；
S2、将所述减水剂、所述消泡剂和所述水混合后，制得减水剂分散液；
将所述减水剂分散液分若干次添加至所述混合物中，首次搅拌，间歇30s以上；再次搅拌。
根据本发明的制备方法技术方案中的一种技术方案，至少具备如下有益效果：
本发明的制备方法通过控制两次搅拌和搅拌间歇，来减少气体的存在，提高了混凝土水陆抗压强度比。
根据本发明的一些实施方式，所述首次搅拌在强制式搅拌机中进行。
根据本发明的一些实施方式，所述首次搅拌的搅拌速度为60rmp～100rmp。
根据本发明的一些实施方式，所述再次搅拌在强制式搅拌机中进行。
根据本发明的一些实施方式，所述再次搅拌的搅拌速度为60rmp～100rmp。
根据本发明的一些实施方式，所述强制式搅拌机为振动搅拌机。
根据本发明的一些实施方式，所述若干次为1次以上。
根据本发明的一些实施方式，所述若干次为1次～2次。
根据本发明的一些实施方式，所述首次搅拌的时间为30s～40s。
根据本发明的一些实施方式，所述再次搅拌的时间为20s～30s。
根据本发明的一些实施方式，所述混凝土的制备方法，包括以下步骤：
S1、将所述胶凝材料、所述粗骨料、所述细集料、所述混凝土水下不分散剂，得混合物；
S2、将所述减水剂和所述消泡剂混合与部分或全部水混合后，分为至少一份添加至所述混合物中，使用强制式搅拌机搅拌2次及以上，其中间歇时间不少于30s，即得。
本发明第六方面提供了上述的混凝土材料在制备水泥预制件中的应用。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面详细描述本发明的具体实施例。
本发明实施方式中胶凝材料为：
普通硅酸盐水泥购自益阳海螺水泥(等级为P·O 42.5，粒径为45目～80目)、I级粉煤灰(粒径为120目)购自益阳星泰、S95矿粉(粒径为300目～400目)购自湖南三泓建材有限公司中的至少一种。
本发明实施方式中的粗骨料为购自桃江成林的碎石(颗粒尺寸为：5mm～10mm或10mm～15mm)。
本发明实施方式中的细集料为购自湖南聚凯鑫的石灰石机制砂(细度模数2.8、石粉含量6％、MB值＝0.75)。
本发明实施方式中的减水剂为购自东方雨虹的聚羧酸高效减水剂(减水率25％)。
本发明实施方式中的消泡剂(HXD-1)购自茌平泽泰建筑材料有限公司。
本发明实施方式中聚丙烯酰胺(数均分子量为1200万，粒径为40目～120目)购自常州耀圣美环保科技有限公司。
本发明实施方式中活性硅土(粒径为80目)购自灵寿县二平矿产品加工厂。
上述活性硅土的制备方法，由如下步骤组成：
称取3.0g硅藻土，置于反应器中，向反应瓶中加入盐酸溶液(12mol/L)12mL，在35℃下反应40min后，固液分离，水洗至中性过滤，然后置于电热鼓风干燥箱中烘干至恒重，得到活性硅土。
本发明实施方式中活性硅土的比表面积为：1460m2/g；密度为：0.39g/cm3；粒径为80目。
本发明实施方式中膨润土(粒径为200目)购自苏州群星膨润土化工有限公司。
本发明实施方式中微硅粉(比表面积为：2200m2/g粒径为100目～200目)购自湖南三泓建材有限公司。
本发明实施方式中三乙醇胺(粒径为50目)购自广州西陇精细化工。
实施例1
本实施例为一种混凝土水下不分散剂、混凝土及其制备方法。
本实施例中混凝土水下不分散剂由以下重量份数的制备原料组成：
聚丙烯酰胺3份、活性硅土2份、膨润土2份、微硅粉2份、三乙醇胺1.5份。
本实施例中混凝土水下不分散剂的制备方法，由以下步骤组成：
将聚丙烯酰胺、活性硅土、膨润土、微硅粉和三乙醇胺混合后即得。
本实施例中混凝土由以下重量份数的制备原料组成：
42.5普通硅酸盐水泥260kg/m3、Ⅰ级粉煤灰50kg/m3、S95矿粉50kg/m3、碎石(5mm～10mm)850kg/m3、石灰石机制砂950kg/m3、水下不分散剂8kg/m3、减水剂10kg/m3、消泡剂3kg/m3和水160kg/m3。
本实施例中混凝土的制备方法，由以下步骤组成：
S1、将42.5普通硅酸盐水泥、Ⅰ级粉煤灰、S95矿粉、碎石、石灰石机制砂、混凝土水下不分散剂，拌合均匀后得混合物；
S2、将减水剂、消泡剂和水混合后，制得减水剂分散液；
将减水剂分散液分2次加入步骤S1制得的混合物中，使用强制式搅拌机搅拌(搅拌速度为60rmp)40s后，间歇30s后再搅拌(搅拌速度为60rmp)20s，即制得混凝土。
本实施例的混凝土为早强型水下不分散混凝土。
实施例2
本实施例为一种混凝土水下不分散剂、混凝土及其制备方法。
本实施例中混凝土水下不分散剂由以下重量份数的制备原料组成：
聚丙烯酰胺2.5份、活性硅土2份、膨润土1.5份、微硅粉2份、三乙醇胺1.5份。
本实施例中混凝土水下不分散剂的制备方法，由以下步骤组成：
将聚丙烯酰胺、活性硅土、膨润土、微硅粉和三乙醇胺混合后即得。
本实施例中混凝土由以下重量份数的制备原料组成：
42.5普通硅酸盐水泥250kg/m3、Ⅰ级粉煤灰60kg/m3、S95矿粉50kg/m3、碎石(10mm～15mm)800kg/m3、石灰石机制砂950kg/m3、水下不分散剂8.5kg/m3、减水剂10kg/m3、消泡剂3kg/m3和水165kg/m3。
本实施例中混凝土的制备方法，由以下步骤组成：
S1、将普通硅酸盐水泥、Ⅰ级粉煤灰、S95矿粉、碎石、石灰石机制砂、混凝土水下不分散剂，拌合均匀后得混合物；
S2、将减水剂、消泡剂和水混合后，制得减水剂分散液；
将减水剂分散液分2次加入步骤S1制得的混合物中，使用强制式搅拌机搅拌40s后，间歇30s后再搅拌30s，即制得混凝土。
本实施例的混凝土为早强型水下不分散混凝土。
对比例1
本对比例为一种混凝土水下不分散剂、混凝土及其制备方法。
本对比例与实施例1的差异在于：混凝土水下不分散剂的制备原料不同。
本对比例中混凝土水下不分散剂由以下制备原料组成：聚丙烯酰胺3份、活性硅土0份、膨润土2份、微硅粉2份、三乙醇胺1.5份。
对比例2
本对比例为一种混凝土水下不分散剂、混凝土及其制备方法。
本对比例与实施例1的差异在于：混凝土水下不分散剂的制备原料不同。
本对比例中混凝土水下不分散剂由以下制备原料组成：聚丙烯酰胺3份、活性硅土2份、膨润土0份、微硅粉2份、三乙醇胺1.5份。
对比例3
本对比例为一种混凝土水下不分散剂、混凝土及其制备方法。
本对比例与实施例1的差异在于：混凝土水下不分散剂的制备原料不同。
本对比例中混凝土水下不分散剂由以下制备原料组成：聚丙烯酰胺3份、活性硅土2份、膨润土2份、微硅粉0份、三乙醇胺1.5份。
对比例4
本对比例为一种混凝土水下不分散剂、混凝土及其制备方法。
本对比例与实施例1的差异在于：混凝土的制备方法不同。
本对比例中混凝土的制备方法，由以下步骤组成：
S1、将普通硅酸盐水泥、Ⅰ级粉煤灰、S95矿粉、碎石、石灰石机制砂、混凝土水下不分散剂，拌合均匀后得混合物；
S2、将减水剂、消泡剂和水混合后，制得减水剂分散液；
将减水剂分散液分2次加入步骤S1制得的混合物中，使用强制式搅拌机搅拌60s，即制得混凝土。
对比例5
本对比例为一种混凝土水下不分散剂、混凝土及其制备方法。
本对比例与实施例1的差异在于：混凝土水下不分散剂的制备原料不同。
本对比例中混凝土水下不分散剂由以下制备原料组成：聚丙烯酰胺3份、硅藻土(广东森大硅藻土材料有限公司)2份、膨润土2份、微硅粉2份、三乙醇胺1.5份。
对比例6
本对比例为一种混凝土水下不分散剂、混凝土及其制备方法。
本对比例与实施例1的差异在于：混凝土水下不分散剂的制备原料的重量份数不同。
本对比例中混凝土水下不分散剂由以下制备原料组成：聚丙烯酰胺3份、活性硅土2份、膨润土4份、微硅粉2份、三乙醇胺1.5份。
对比例7
本对比例为一种混凝土水下不分散剂、混凝土及其制备方法。
本对比例与实施例1的差异在于：混凝土水下不分散剂的制备原料的重量份数不同。
本对比例中混凝土水下不分散剂由以下制备原料组成：聚丙烯酰胺3份、活性硅土2份、膨润土2份、微硅粉4份、三乙醇胺1.5份。
为评价本发明实施例1～2和对比例1～7中制得的混凝土性能，采用DL 5117-2000《水下不分散混凝土试验规程》和GB/T50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》进行试件的制作和养护，以及粉料流失量、悬浊物含量和抗压强度试验的测试。试验结果如表1所示。
表1本发明实施例1～2和对比例1～7制得的混凝土的性能测试结果
Figure BDA0003590298450000111
本发明对比例1中由于缺少活性硅土，缺少其吸附作用和相应粒径，水下不分散剂的黏聚性能有所降低，从而粉料流失量和悬浊物含量有所提高，水下强度有所降低。
本发明对比例2和3:由于缺少膨润土(对比例2)和微硅粉(对比例3)对应粒径，水下不分散剂的黏聚性能有所降低，从而粉料流失量和悬浊物含量有所提高，水下强度有所降低。
本发明对比例4中由于其操作为进行搅拌间歇操作，产生的气泡未及时排出，陆地强度有所降低。
本发明对比例5中选用硅藻土；硅藻土与活性硅土不同，缺少其吸附作用，混凝土水下不分散剂的黏聚性能有所降低，从而粉料流失量和悬浊物含量有所提高，水下强度有所降低。
本发明对比例6和对比例7中粒径分布变化(对比例6增加膨润土用量，对比例7增加微硅粉用量)，混凝土水下不分散剂的黏聚性能有所降低，从而粉料流失量和悬浊物含量有所提高，水下强度有所降低。
本发明提供了一种复合型水下不分散剂，配合其他材料，在具备良好的抗分散性(粉料流失量、悬浊物含量、水陆强度比)的情况下，能够减少因絮凝剂等带入的气体，减少强度损失(7d陆地抗压强度)，并具有良好的早强性能(3、7d陆地抗压强度)；其次，在制备工艺上通过2次搅拌和搅拌间歇，来减少气体的存在，提高混凝土强度。
具有上述特点的水下不分散混凝土可以广泛应用于水下工程，尤其适用于对施工时效性有高要求的水下修复工程，可节省工期，从而具有良好的经济效益。
上面结合具体实施方式对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (9)

1.一种混凝土水下不分散剂，其特征在于：包括以下重量份数的制备原料：
聚丙烯酰胺2.5份～3份、活性硅土1份～2份、微硅粉2份～3份、膨润土1份～3份和三乙醇胺1份～2份；
所述活性硅土为酸改性硅藻土；所述活性硅土的粒径为80目～100目。
2.根据权利要求1所述的混凝土水下不分散剂，其特征在于：所述活性硅土的制备方法，包括以下步骤：将硅藻土和酸混合反应，即得。
3.根据权利要求1或2所述的混凝土水下不分散剂，其特征在于：所述聚丙烯酰胺的数均分子量在1000万以上。
4.一种如权利要求1至3任一项所述的混凝土水下不分散剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将所述聚丙烯酰胺、所述活性硅土、所述微硅粉、所述膨润土和所述三乙醇胺混合即得。
5.一种混凝土，其特征在于：制备原料包括如权利要求1至3任一项所述的混凝土水下不分散剂。
6.根据权利要求5所述的混凝土，其特征在于：包括以下重量份数的制备原料：
胶凝材料350份～400份、粗骨料800份～1000份、细集料800份～1000份、所述混凝土水下不分散剂7份～10份、减水剂10份～20份、消泡剂3份～4份和水140份～180份。
7.根据权利要求6所述的混凝土，其特征在于：所述胶凝材料为水泥、粉煤灰和矿粉中的至少一种。
8.一种如权利要求6或7所述的混凝土材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将所述胶凝材料、所述粗骨料、所述细集料和所述混凝土水下不分散剂混合后，制得混合物；
S2、将所述减水剂、所述消泡剂和所述水混合后，制得减水剂分散液；
将所述减水剂分散液分若干次添加至所述混合物中，首次搅拌，间歇30s以上；再次搅拌。
9.一种如权利要求5～7任一项所述的混凝土材料在制备水泥预制件中的应用。
CN202210374650.7A 2022-04-11 2022-04-11 一种混凝土水下不分散剂及其制备方法与应用 Active CN114751672B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210374650.7A CN114751672B (zh) 2022-04-11 2022-04-11 一种混凝土水下不分散剂及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210374650.7A CN114751672B (zh) 2022-04-11 2022-04-11 一种混凝土水下不分散剂及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114751672A CN114751672A (zh) 2022-07-15
CN114751672B true CN114751672B (zh) 2023-03-24

Family

ID=82329856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210374650.7A Active CN114751672B (zh) 2022-04-11 2022-04-11 一种混凝土水下不分散剂及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114751672B (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101289291B (zh) * 2007-04-17 2010-04-21 中国石油集团工程技术研究院 一种水下不分散混凝土用快凝絮凝剂
CN101891413B (zh) * 2010-06-18 2012-10-03 中国水利水电第三工程局有限公司 水泥高压喷射灌浆用絮凝剂及其制备方法和应用
CN108947313A (zh) * 2018-08-21 2018-12-07 福州大学材料科学与工程学院 一种混凝土抗分散剂
CN110128075A (zh) * 2019-06-03 2019-08-16 青岛中建富兴商砼有限公司 一种c30尾矿砂混凝土及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114751672A (zh) 2022-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107265966B (zh) 一种利用高细粉含量机制砂制备桥梁自密实抗裂清水混凝土
CN111807782B (zh) 流态固化再生混合料、制备方法及其在坑槽回填中的应用
CN107098642B (zh) 一种高强自密实混凝土
CN108585714A (zh) 一种以磷石膏基水硬性复合胶凝材料为胶结材的界面砂浆
CN112876169B (zh) 一种裹浆料组合物、裹浆骨料及其制备方法
CN111205038A (zh) 一种泵送的全铁尾矿混凝土及其制备方法
CN108358591A (zh) 含风积沙的建筑材料组合物及其制备方法
CN101633572A (zh) 一种改性水泥砂浆
CN111848083A (zh) 一种环境友好型磷石膏复合稳定材料及其制备方法
EP4313902A1 (en) Dry grinding of steel making slag, ground steel making slag, and its use in construction materials
CN106587675B (zh) 一种高活性镍渣基水泥混合材及其制备方法
CN106336171A (zh) 一种循环流化床复合灰混凝土及其制备方法
CN114751672B (zh) 一种混凝土水下不分散剂及其制备方法与应用
CN112979234B (zh) 一种用于免蒸汽养护生产phc管桩的混凝土拌合物及其应用
CN108424066A (zh) 一种灌浆料及其制备方法和用途
CN111484291A (zh) 单粒级配镍渣砂自密实混凝土
WO2023036480A1 (en) Dry grinding of mineral materials, ground mineral materials, and their use in construction materials
CN117209222A (zh) 一种建筑3d打印材料的制备方法
CN111892365B (zh) 一种铁尾矿基砌块及制备方法
CN113173758A (zh) 一种自密实混凝土及其制备方法
CN112225485A (zh) 晶核剂、铜尾矿蒸压加气混凝土制品、制备方法、应用
CN114735980B (zh) 一种塑性混凝土及其制备方法
CN115490470B (zh) 一种大掺量原状赤泥高性能混凝土及其制备工艺
CN103936364B (zh) 一种利用水煤浆渣制备的高性能混凝土
CN117486557B (zh) 一种早强抗裂型道路混凝土及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant