CN116835942A - 一种白色清水混凝土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种白色清水混凝土及其制备方法，单方混凝土质量比：白水泥：活性白色辅助胶凝材料：惰性白色辅助胶凝材料：石灰石机制砂：石灰石碎石：水：高效外加剂：ZJY‑1调节剂：ZQS‑1辅助剂：ZXP‑1消泡剂＝260～330：30～60：20～40：960～990：840～860：165～168：8.0～9.3：5.0～9.0：10.0～15.0：1.0～1.8。具有良好的增稠调节作用及吸湿保水能力，除了进一步提高混凝土的工作稳定性及抗龟裂性外，吸湿保水能力更是增加提高了混凝土的自养护性，也进一步解决混凝土工作性引起的色泽不一致、空洞、裂缝等问题。混凝土抗碳化性好，气泡消除效率高。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，尤其涉及一种白色清水混凝土及其制备方法。
背景技术
清水混凝土要求表面色泽均匀、平整、无蜂窝麻面、无碰损。由于清水混凝土结构不需要装饰，省去了涂料、饰面等工序，大大减少了建筑垃圾，有利于保护环境。尤其，白色清水混凝土美观，装饰效果好。然而在使用中，一方面由于混凝土工作性不稳定，使得成型后的结构外观往往会出现色泽不一致、空洞、裂缝等问题。另一方面，混凝土引入的大量气泡提高了混凝土流动性，单结构表面的气泡影响清水效果。同时随着环境的变化、时间的推移，白色清水混凝土表面容易碳化，颜色变深，影响美观，后期还得进行补色，失去了清水混凝土一次浇筑的意义。
发明内容
针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种白色清水混凝土及制备方法，以解决清水混凝土气泡、色泽不一致、空洞、裂缝和抗碳化性差等问题。
本申请的技术方案是：一种白色清水混凝土，单方混凝土质量比：白水泥：活性白色辅助胶凝材料：惰性白色辅助胶凝材料：石灰石机制砂：石灰石碎石：水：高效外加剂：ZJY-1调节剂：ZQS-1辅助剂：ZXP-1消泡剂＝260～330：30～60：20～40：960～990：840～860：165～168：8.0～9.3：5.0～9.0：10.0～15.0：1.0～1.8。
进一步的，所述白水泥为白色硅酸盐水泥，P.W-1 42.5，白度值≥89。
进一步的，所述活性白色辅助胶凝材料为白色矿粉、钛白粉的混合物，质量百分比为65～80：20～35固体粉料，需水量比≤110％，28d活性≥85％，比表面积450-500m2/kg。
进一步的，所述惰性白色辅助胶凝材料为白云石粉、大理石粉中的一种，比表面积≥500m2/kg，需水量比≤110％。
进一步的，所石灰石机制砂MB值≤0.8，细度模数2.8-3.4，粒径小于80μm≤5.0％，泥块含量率≤0.3％。
进一步的，所述石灰石碎石，压碎值≤10％，针片状含量≤8.0％，泥块含量率≤0.1％。
进一步的，所述高效聚羧酸外加剂，减水率≥28.0％，保塌时间2-3h。
进一步的，所述ZJY-1调节剂为羟丙基甲基纤维素、低聚壳聚糖的混合物，质量百分比为30～50：50～70。
进一步的，所述ZQS-1辅助剂为全氢聚硅氮烷、亲水纳米二氧化硅的混合物，全氢聚硅氮烷、亲水纳米二氧化硅质量百分比为40～70：30～60。
进一步的，所述ZXP-1消泡剂为聚醚改性有机硅消泡剂、疏水纳米二氧化硅的混合物，质量百分比为70～90：10～30。
一种白色清水自密实混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按各组分质量比称量好白水泥、活性白色辅助胶凝材料、惰性白色辅助胶凝材料、石灰石机制砂、石灰石碎石、水、高效外加剂、ZJY-1调节剂、ZQS-1辅助剂、ZXP-1消泡剂。
步骤二：将称好的白水泥、活性白色辅助胶凝材料、惰性白色辅助胶凝材料均匀混合，得到混合胶材；将称好的80％的水、高效外加剂、ZJY-1调节剂、ZXP-1消泡剂均匀混合得到混合液A；将称好的20％的水与ZQS-1辅助剂在超声波分散器中分散150-300s得到混合液B。
步骤三：将混合胶材、石灰石机制砂、石灰石碎石置于混凝土搅拌机中搅拌20-30s，得到混合料，然后加入混合液A搅拌30-45s，在加入混合液B搅拌30-60s得到一种白色清水混凝土。
所述水符合《混凝土用水标准》(JGJ63)的规定。
本发明的主要作用机理是：
1、利用ZJY-1调节剂中的羟丙基甲基纤维素、低聚壳聚糖协同调节混凝土的工作性。羟丙基甲基纤维素网状结构特殊增稠调节作用，提高混凝土的工作稳定性，同时其优异保水性，使混凝土不会因干得太快而龟裂，增强硬化后强度。而低聚壳聚糖分子中大量的-OH和-NH2强极性基团，这些强极性基团与水分子相互作用，影响了水的活度和流动阻力，对增稠具有进一步的调节作用。另外，由于低聚壳聚糖-NH2、-NHCOCH3等基团之间易形成氢键，使分子链形成网状结构，因此使得低聚壳聚糖具有良好的吸湿保湿能力。综上，甲基纤维素、低聚壳聚糖共同使用时，具有良好的增稠调节作用及吸湿保水能力，除了进一步提高混凝土的工作稳定性及抗龟裂性外，吸湿保水能力更是增加提高了混凝土的自养护性，也进一步解决混凝土工作性引起的色泽不一致、空洞、裂缝等问题。
2、ZQS-1辅助剂中全氢聚硅氮烷具有亲水基团，但却不溶于水，全氢聚硅氮烷的亲水基团能够与水分子之间产生氢键，进而锁住水分子。同时全氢聚硅氮烷够阻止混凝土中氢氧元素被夺取，进而阻止碳化，使混凝土泥保持白色。亲水纳米二氧化硅颗粒微细，一是填充微细孔。二是在碱性及Ca2+作用下生产C-S-H凝胶，进一步填充密实孔隙，阻止水分子的外跑，阻隔空气CO2与混凝土中Ca(OH)2的碳化反应，保持混凝土白色。二者共同使用时，氢聚硅氮烷锁水及阻止混凝土中氢氧元素被夺取，为亲水纳米二氧化硅的二次水化反应提供了水及碱性Ca2+环境，产生更多C-S-H凝胶填充，进一步降低孔隙，进一步提高混凝土抗碳化性。
3、利用ZXP-1消泡剂中的聚醚改性有机硅消泡剂、疏水纳米二氧化硅协同对混凝土的气泡进行有效控制。一是聚醚改性有机硅消泡剂是有较强抑泡能力的聚醚和疏水性强、破泡迅速的二甲基硅油为主，具有表面张力低、消泡迅速、抑泡时间长等特点，对混凝土气泡具有良好的消除作用。二是疏水纳米二氧化硅具有由于粒径小，表面能高，使其能够形成一种巨大的吸附气泡的作用力，纳米二氧化硅的“针尖”作用，吸附并冲击气泡造成薄弱点，加快气泡破裂。三是聚醚改性有机硅、疏水纳米二氧化硅一起构成对气泡的攻击。疏水纳米二氧化硅的存在，聚醚改性有机硅可以在发泡液中的空气-水界面上扩散加快，提高聚醚改性有机硅的分散效率，提高气泡消除效率。
本发明的有益效果：所制备的一种白色清水混凝土，美观、装饰效果好，省去了涂料、饰面等工序，符合低碳绿色发展需要。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明技术方案做进一步详细描述，所述是对本发明的解释而不是限定。
一种白色清水混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按各组分质量比称量好白水泥、活性白色辅助胶凝材料、惰性白色辅助胶凝材料、石灰石机制砂、石灰石碎石、水、高效外加剂、ZJY-1调节剂、ZQS-1辅助剂、ZXP-1消泡剂。
步骤二：将称好的白水泥、活性白色辅助胶凝材料、惰性白色辅助胶凝材料均匀混合，得到混合胶材；将称好的80％的水、高效外加剂、ZJY-1调节剂、ZXP-1消泡剂均匀混合得到混合液A；将称好的20％的水与ZQS-1辅助剂在超声波分散器中分散150-300s得到混合液B。
步骤三：将混合胶材、石灰石机制砂、石灰石碎石置于混凝土搅拌机中搅拌20-30s，得到混合料，然后加入混合液A搅拌30-45s，在加入混合液B搅拌30-60s得到一种白色清水混凝土。
实施例1-4的单方质量配比如下表：
实施例1-4ZJY-1调节剂各成分质量百分比如下表：
| 羟丙基甲基纤维素 | 低聚壳聚糖 | |
| 实施例1 | 30 | 70 |
| 实施例2 | 40 | 60 |
| 实施例3 | 45 | 55 |
| 实施例4 | 50 | 50 |
实施例1-4ZQS-1辅助剂各成分质量百分比如下表：
| 全氢聚硅氮烷 | 亲水纳米二氧化硅 | |
| 实施例1 | 50 | 50 |
| 实施例2 | 40 | 60 |
| 实施例3 | 60 | 40 |
| 实施例4 | 70 | 30 |
实施例1-4ZXP-1消泡剂各成分质量百分比如下表：
| 聚醚改性有机硅消泡剂 | 疏水纳米二氧化硅 | |
| 实施例1 | 70 | 30 |
| 实施例2 | 75 | 25 |
| 实施例3 | 77 | 23 |
| 实施例4 | 80 | 20 |
实施例1-4的混凝土性能指标如下表(扩展度、坍落度和快速碳化试验单位为mm，含气量单位为％，强度单位为MPa)：
由上表可以明显的看出，实施例1-4扩展度、坍落度满足施工要求并优于对照组，从出机含气量、3h含气量看，在ZXP-1消泡剂作用下，实施例1-4出机含气量、3h含气量均小于对照组，同时实施例1-4的3h含气量均有明限下降，说明ZXP-1消泡剂有良好的消泡、抑泡作用，能长时间发挥作用。而成型表观描述中，实施例1-4均为成型外观无气泡，表面光滑，进一步说明ZXP-1消泡剂有良好效果。同时，7d快速碳化试验中实施例1-4抑制碳化效果明细。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种白色清水混凝土，其特征在于，单方混凝土质量比：白水泥：活性白色辅助胶凝材料：惰性白色辅助胶凝材料：石灰石机制砂：石灰石碎石：水：高效外加剂：ZJY-1调节剂：ZQS-1辅助剂：ZXP-1消泡剂＝260～330：30～60：20～40：960～990：840～860：165～168：8.0～9.3：5.0～9.0：10.0～15.0：1.0～1.8。
2.如权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述白水泥为白色硅酸盐水泥，P.W-142.5，白度值≥89。
3.如权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述活性白色辅助胶凝材料为白色矿粉、钛白粉的混合物，质量百分比为65～80：20～35，固体粉料，需水量比≤110％，28d活性≥85％，比表面积450-500m2/kg。
4.如权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述惰性白色辅助胶凝材料为白云石粉、大理石粉中的一种，比表面积≥500m2/kg，需水量比≤110％。
5.如权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所石灰石机制砂MB值≤0.8，细度模数2.8-3.4，粒径小于80μm≤5.0％，泥块含量率≤0.3％。
6.如权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述高效聚羧酸外加剂，减水率≥28.0％，保塌时间2-3h。
7.如权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述ZJY-1调节剂为羟丙基甲基纤维素、低聚壳聚糖的混合物，质量百分比为30～50：50～70。
8.如权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述ZQS-1辅助剂为全氢聚硅氮烷、亲水纳米二氧化硅的混合物，全氢聚硅氮烷、亲水纳米二氧化硅质量百分比为40～70：30～60。
9.如权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述ZXP-1消泡剂为聚醚改性有机硅消泡剂、疏水纳米二氧化硅的混合物，质量百分比为70～90：10～30。
10.一种白色清水自密实混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：按各组分质量比称量好白水泥、活性白色辅助胶凝材料、惰性白色辅助胶凝材料、石灰石机制砂、石灰石碎石、水、高效外加剂、ZJY-1调节剂、ZQS-1辅助剂、ZXP-1消泡剂，
步骤二：将称好的白水泥、活性白色辅助胶凝材料、惰性白色辅助胶凝材料均匀混合，得到混合胶材；将称好的80％的水、高效外加剂、ZJY-1调节剂、ZXP-1型消泡剂均匀混合得到混合液A；将称好的20％的水与ZQS-1辅助剂在超声波分散器中分散150-300s得到混合液B，
步骤三：将混合胶材、石灰石机制砂、石灰石碎石置于混凝土搅拌机中搅拌20-30s，得到混合料，然后加入混合液A搅拌30-45s，在加入混合液B搅拌30-60s得到一种白色清水混凝土。
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