CN116063020A - 一种恢复泵送混凝土强度损失的恢复剂及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请属于恢复混凝土强度损失技术领域,尤其涉及一种恢复泵送混凝土强度损失的恢复剂及方法。一种恢复泵送混凝土强度损失的恢复剂,恢复剂原料以重量份计包括减水剂150‑200份、缓凝剂35‑45份、保坍剂120‑160份、亚微米气泡水600‑700份。恢复强度损失的方法,混凝土出站时间3.5‑4.5h,恢复剂的添加量为胶凝材料质量的0.15‑0.45%;混凝土出站时间4.5‑5.5h,恢复剂的添加量为胶凝材料质量的0.45‑0.75%。本申请采用减水剂对水泥颗粒有分散作用,改善其工作性能以及混凝土拌合物的流动性;亚微米气泡水中亚微米气泡的滚珠效应充分分散混凝土颗粒,保持混凝土的流动性和工作性能。
Description
技术领域
本申请属于恢复混凝土强度损失技术领域,尤其涉及一种恢复泵送混凝土强度损失的恢复剂及方法。
背景技术
目前,国内外泵送混凝土由混凝土搅拌站根据泵送混凝土使用的对象,经试配确定砂、石、水泥、粉煤灰、水和混凝土外加剂等材料重量配比后,送进混凝土搅拌系统混合搅拌均匀,由专用运输搅拌车送往应用现场,再利用搅拌车上设置的流槽和缷料口,将泵送混凝土送入混凝土高压输送泵,通过混凝土输送管,浇筑在制好模板内的建筑工程中。
在实际应用中,泵送混凝土在出站3h之后,其坍落度开始降低,出站5h,坍落度瞬时损失,不能满足浇筑要求。同时,泵送混凝土在出站等待4h、5h之后,混凝土7d、14d、28d强度均出现不同程度的下降而不满足工程应用。混凝土出站等待一段时间后,加水虽能保证坍落度满足浇筑要求,但是混凝土强度明显下降,不满足工程应用,因此加水用来恢复混凝土状态在工程应用中明令禁止的行为。
发明内容
本申请为了解决混凝土出站长时间等待造成坍落度以及强度损失,提供了一种恢复泵送混凝土强度损失的恢复剂及方法。
第一方面,一种恢复泵送混凝土强度损失的恢复剂,采用如下技术方案:
一种恢复泵送混凝土强度损失的恢复剂,原料以重量份计包括减水剂150-200份、缓凝剂35-45份、保坍剂120-160份、亚微米气泡水600-700份。
通过上述技术方案,采用减水剂对水泥颗粒有分散作用,改善其工作性能以及混凝土拌合物的流动性;缓凝剂能推迟水泥水化反应,延长混凝土的凝结时间,使混凝土较长时间保持塑性;保坍剂能够有效控制混凝土中水泥的水化作用。
亚微米气泡水中亚微米气泡的滚珠效应充分分散混凝土颗粒,保持混凝土的流动性和工作性能。
优选的,所述减水剂为聚羧酸减水剂;所述保坍剂为聚羧酸保坍剂;所述缓凝剂为葡萄糖酸钠缓凝剂。
通过上述技术方案,对减水剂、缓凝剂以及保坍剂的种类进一步限定,恢复混凝土工作状态效果优异。
优选的,所述亚微米气泡水为包含0.5-2wt%的聚乙烯醇的气泡水,气泡水中气泡直径为1-10μm。
通过上述技术方案,水中添加有聚乙烯醇,增加水体的粘度,而水体中气泡停留时间重要因素取决于粘度,粘度较高时,气泡停留时间越长,作用效果越持久;气泡水中气泡直径处于亚微米状态,其起到滚珠效应的效果更佳优异。
优选的,所述亚微米气泡水通过以下方法制得,具体包括如下步骤:
将空气和0.5-2wt%的聚乙烯醇溶液泵入溶气罐中,压力为3-4kg/cm2,停留时间2-4min,制得亚微米气泡水。
通过上述技术方案,亚微米气泡水通过溶气罐制得,通过溶气罐加压溶解能够得到气泡均匀的亚微米气泡水。
第二方面,一种恢复泵送混凝土强度损失的方法,采用如下技术方案:
一种恢复泵送混凝土强度损失的方法,混凝土出站时间3.5-4.5h,恢复剂的添加量为胶凝材料质量的0.15-0.45%;混凝土出站时间4.5-5.5h,恢复剂的添加量为胶凝材料质量的0.45-0.75%。
通过上述技术方案,通过向混凝土中添加恢复剂,能够使得混凝土坍落度损失以及强度均恢复至出站时混凝土的状态,恢复混凝土的工作性能以及流动性。
更优选的,混凝土出站时间3.5h,泵送恢复剂至混凝土,恢复剂的添加量为胶凝材料质量的0.25-0.35%/h。
通过上述技术方案,混凝土出站时间3.5h,采用泵送恢复剂至混凝土,每小时添加胶凝材料质量的0.25-0.35%的恢复剂,能够保持混凝土的工作状态,同时在运输途中添加恢复剂,混凝土运输至施工工地时,可直接进行浇筑,无需再等待添加恢复剂并搅拌均匀恢复混凝土工作状态,提高了工作效率。
优选的,所述混凝土原料包括胶凝材料345-375份、天然砂405-420份、机制砂405-420份、石子1000-1025份、恢复剂7-7.5份、水160-170份;
优选的,胶凝材料原料以重量份计由水泥200-220份、粉煤灰80-85份、矿粉65-70份组成。
通过上述技术方案,对混凝土的原料进一步限定,混凝土坍落度、强度具有优异性能。
综上所述,本申请至少具有以下一种或多种有益效果:
1.由于本申请采用减水剂对水泥颗粒有分散作用,改善其工作性能以及混凝土拌合物的流动性;缓凝剂能推迟水泥水化反应,延长混凝土的凝结时间,使混凝土较长时间保持塑性;保坍剂能够有效控制混凝土中水泥的水化作用;亚微米气泡水中亚微米气泡的滚珠效应充分分散混凝土颗粒,保持混凝土的流动性和工作性能。
2.本申请优选的亚微米气泡水水中添加有聚乙烯醇,增加水体的粘度,气泡停留时间越长,作用效果越持久;气泡水中气泡直径处于亚微米状态,其起到滚珠效应的效果更佳优异。
3.本申请通过向混凝土中添加恢复剂,能够使得混凝土坍落度损失以及强度均恢复至出站时混凝土的状态,恢复混凝土的工作性能以及流动性。
4.本申请优选的混凝土出站时间3.5h,采用泵送恢复剂至混凝土,每小时添加胶凝材料质量的0.25-0.35%的恢复剂,能够保持混凝土的工作状态,同时在运输途中添加恢复剂,混凝土运输至施工工地时,可直接进行浇筑,无需再等待添加恢复剂并搅拌均匀恢复混凝土工作状态,提高了工作效率。
具体实施方式
泵送混凝土在出站3h之后,其坍落度开始降低,出站5h,坍落度瞬时损失,不能满足浇筑要求。同时,泵送混凝土在出站等待4h、5h之后,混凝土7d、14d、28d强度均出现不同程度的下降而不满足工程应用。申请人研究发现,通过向混凝土中添加减水剂、保坍剂以及缓凝剂的能够一定程度上恢复混凝土因等待长时间等待造成的流动性以及工作强度损失,同时采用亚微米气泡水能够使得混凝土强度恢复更佳持久有效,添加聚乙烯醇增加亚微米气泡水的粘度,提高亚微米气泡在水中的停留时间。本申请就是在此基础下制得一种恢复泵送混凝土强度损失的恢复剂。
以下实施例对本申请作进一步详细说明,予以特别说明的是:以下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,以下实施例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。
制备例
制备例1
亚微米气泡水由以下方法制得,具体包括以下步骤:
步骤1),溶解聚乙烯醇在水中,制得0.5wt%的聚乙烯醇溶液;
步骤2),将空气和0.5wt%的聚乙烯醇泵入溶气罐中,压力为3kg/cm2,水的停留时间2min,制得亚微米气泡水。
制备例2
亚微米气泡水由以下方法制得,具体包括以下步骤:
步骤1),溶解聚乙烯醇在水中,制得1wt%的聚乙烯醇溶液;
步骤2),将空气和1wt%的聚乙烯醇泵入溶气罐中,压力为4kg/cm2,水的停留时间4min,制得亚微米气泡水。
制备例3
亚微米气泡水由以下方法制得,具体包括以下步骤:
步骤1),溶解聚乙烯醇在水中,制得2wt%的聚乙烯醇溶液;
步骤2),将空气和2wt%的聚乙烯醇泵入溶气罐中,压力为4kg/cm2,水的停留时间4min,制得亚微米气泡水。
制备例4
混凝土由以下方法制得,具体包括以下步骤:
将水泥212份、粉煤灰81份、矿粉67份、天然砂412份、机制砂412份、石子1006份、水164份、外加剂7.4份重量配比后,送进混凝土搅拌系统混合搅拌均匀,制得混凝土。
以下实施例、对比例均采用制备例2得到的亚微米气泡水、制备例4得到的混凝土。
实施例
实施例1
将聚羧酸减水剂150份、葡萄糖酸钠缓凝剂35份、聚羧酸保坍剂120份倒入溶解罐中,加入亚微米气泡水600份,机械搅拌均匀即可得到恢复剂。
取两份混凝土,出站时间4h,恢复剂的添加量为胶凝材料质量的0.3%;出机时间5h,恢复剂的添加量为胶凝材料质量的0.6%。
实施例2
实施例2提供的一种恢复泵送混凝土强度损失的恢复剂与实施例1的区别在于,聚羧酸减水剂175份、葡萄酸酸钠缓凝剂40份、聚羧酸保坍剂140份、亚微米气泡水600份。
实施例3
实施例3提供的一种恢复泵送混凝土强度损失的恢复剂与实施例1的区别在于,聚羧酸减水剂200份、葡萄酸酸钠缓凝剂45份、聚羧酸保坍剂160份、亚微米气泡水700份。
实施例4
实施例4与实施例3的区别在于,出站时间3.5h,恢复剂的添加量为胶凝材料质量的0.15%;出站时间4.5h,恢复剂的添加量为胶凝材料质量的0.45%;出站时间5.5h,恢复剂的添加量为胶凝材料质量的0.75%。
实施例5
实施例5与实施例3的区别在于,实施例5中的亚微米气泡水中未添加聚乙烯醇。
对比例
对比例1
对比例1与实施例3的区别在于,对比例1中的亚微米气泡水等量替换为水。
对比例2
对比例2与实施例3的区别在于,对比例2中取一份混凝土,出站时间6h,恢复剂的添加量为胶凝材料质量的0.9%。
对比例3
对比例3与实施例3的区别在于,对比例3中取两份混凝土,出站时间4h,恢复剂的添加量为胶凝材料质量的0.1%;出站时间4.5h,恢复剂的添加量为胶凝材料质量的0.4%。
对照例
对照例1
对照例1与实施例3的区别在于,对照例1中不添加恢复剂。
应用例
应用例1
混凝土出站时间3.5h,泵送恢复剂至混凝土,恢复剂的添加量为胶凝材料质量的0.3%/h。
性能测试
针对本申请实施例1-5、对比例1-3、应用例1得到恢复后的混凝土以及对照例1的混凝土进行坍落度以及强度测试。
其中混凝土坍落度测试根据GB/T 50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行性能测试;混凝土强度根据GB/T 50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》进行性能测试。
实施例、对比例、应用例以及对照例性能测试见表1。
表1
混凝土出站时,坍落度为230,7d强度为30.4,14d强度为41.5,28d强度为46.6。
实施例1-4,混凝土出站等待3.5-5.5h后,通过添加恢复剂,可以恢复其混凝土的瞬时坍落损失以及强度损失。对照例1中,出站4h,坍落度瞬时损失20,28d强度损失3.1;出站5h,坍落度瞬时损失120,28d强度损失6.1,由此可见,恢复剂恢复泵送混凝土坍落损失以及强度损失的效果优异。
实施例5亚微米气泡水中未添加聚乙烯醇,通过数据可以看到恢复坍落度以及强度有所下降。
对比例1相比于实施例3,对比例中恢复剂中亚微米气泡水等量替换为水,其坍落损失以及强度损失恢复较实施例3较差,其可能的原因在于,亚微米气泡水中气泡的滚珠效应增强了混凝土的流动性以及工作强度。
对比例2,混凝土出站时间6h之后添加恢复剂,可以看到,混凝土的坍落损失以及强度损失已经无法恢复至出站时的状态,混凝土的工况较差,不能满足工程应用。
对比例3,混凝土出站4h以及4.5h,添加少量的恢复剂,使得混凝土的坍落度以及强度恢复并不明显,添加量过少,混凝土的性能无法恢复至初始水平。
应用例1,混凝土出站后,由于长时间运输等待,无法在规定时间内运输至施工地点,在运输途中,出站时间达到3.5h之后,以泵送恢复剂至混凝土,恢复剂的添加量为胶凝材料质量的0.3%/h,在5.5h之内到达施工工地时,混凝土的坍落度以及强度仍处于较佳状态,可直接进行浇筑,省去添加恢复剂以及搅拌时间,提高工程效率。
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)
1.一种恢复泵送混凝土强度损失的恢复剂,其特征在于,恢复剂原料以重量份计包括减水剂150-200份、缓凝剂35-45份、保坍剂120-160份、亚微米气泡水600-700份。
2.根据权利要求1所述的一种恢复泵送混凝土强度损失的恢复剂,其特征在于,所述减水剂为聚羧酸减水剂;所述保坍剂为聚羧酸保坍剂;所述缓凝剂为葡萄糖酸钠缓凝剂。
3.根据权利要求1所述的一种恢复泵送混凝土强度损失的恢复剂,其特征在于,所述亚微米气泡水为包含0.5-2wt%的聚乙烯醇的气泡水,气泡水中气泡直径为1-10µm。
4.根据权利要求1或3所述的一种恢复泵送混凝土强度损失的恢复剂,其特征在于,所述亚纳米气泡水通过以下方法制得:
将空气和0.5-2wt%的聚乙烯醇溶液泵入溶气罐中,压力为3-4kg/cm2,停留时间2-4min,制得亚微米气泡水。
5.一种恢复泵送混凝土强度损失的方法,其特征在于,混凝土出站时间3.5-4.5h,恢复剂的添加量为胶凝材料质量的0.15-0.45%;混凝土出站时间4.5-5.5h,恢复剂的添加量为胶凝材料质量的0.45-0.75%。
6.根据权利要求5所述的一种恢复泵送混凝土强度损失的方法,其特征在于,混凝土出站时间3.5h,泵送恢复剂至混凝土,恢复剂的添加量为胶凝材料质量的0.25-0.35%/h。
7.根据权利要求5或6所述的一种恢复泵送混凝土强度损失的方法,其特征在于,所述混凝土原料包括胶凝材料345-375份、天然砂405-420份、机制砂405-420份、石子1000-1025份、恢复剂7-7.5份、水160-170份。
8.根据权利要求5或6所述的一种恢复泵送混凝土强度损失的方法,其特征在于,其中胶凝材料原料以重量份计由水泥200-220份、粉煤灰80-85份、矿粉65-70份组成。
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