CN1559964A - 控制坍落度损失型高性能混凝土泵送剂 - Google Patents

Abstract

本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种控制坍落度损失型高性能混凝土泵送剂。由萘磺酸甲醛缩合物减水剂、聚乙烯醇、12烷基硫酸钠、柠檬酸、葡萄糖酸钠和水组成，使用本发明能大幅度改善混凝土流动性，使混凝土坍落度在2－4小时内基本不损失，并减少泌水，提高强度，改善混凝土耐久性。本发明适用于商品预拌混凝土、大体积混凝土、钢筋混凝土、轻集料混凝土、桥梁、建筑、水工和路面等结构物(构筑物)。

Description

控制坍落度损失型高性能混凝土泵送剂

技术领域

本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种控制坍落度损失型高性能混凝土泵送剂。

背景技术

商品预拌混凝土由于采用专业化生产技术和集中搅拌供应工艺，不仅加快混凝土施工速度，而且大大提高了混凝土中外加剂和各种活性矿物掺合料的掺用比例，有效利用了固体废渣，节约了水泥用量，这对节省能源、节约资源和保护环境，实现混凝土这一大宗建筑材料的可持续发展打下了坚实基础。

预拌混凝土在施工现场均采用泵送工艺浇注，要求混凝土必须具有较好的流动性和可泵性，另外，由于搅拌站离建筑工地有一定距离，商品预拌混凝土从搅拌站运送到建筑工地一般要经历一段时间，遇到路途较远甚至发生交通堵塞的情况时，则经历的时间更长，这就需要商品预拌混凝土既要有良好的流动性和泵送性能，又要具有较好的坍落度保持性。因此，目前商品混凝土市场上，最关心的问题莫过于混凝土泵送剂在改善混凝土流动性、减小混凝土坍落度损失和提高混凝土强度等方面的效果。

掺加萘磺酸甲醛缩合物高效减水剂配制的混凝土尽管用水量可以大大降低，混凝土初始流动性良好，但混凝土坍落度损失却比普通混凝土(不掺高效减水剂者)快得多，不适于商品混凝土的配制和较长距离的运输，夏季高温下更是如此。

尽管市场上也有在萘磺酸甲醛缩合物高效减水剂中通过复合其它组分配制的泵送剂，但有关泵送剂标准对坍落度保留值的规定尚较松，尽管研究者和生产者正大力为降低混凝土坍落度损失而努力，但目前尚未发现既能控制混凝土坍落度在2-3小时内基本不损失，又与各种水泥和掺合料均具有较好适应性的泵送剂。在高温(大于35℃)情况下，采用市场现有泵送剂产品配制的混凝土，其坍落度损失更快，甚至在30-60分钟内坍落度就会降低至10cm以下，已经不能顺利地卸料施工了。

据调查和考证，市场上现有的泵送剂产品基本上为在萘磺酸甲醛缩合物高效减水剂基础上复合一定量的木钙或/和糖钙，通过木钙和/或糖钙的缓凝作用，减慢混凝土坍落度损失。实际上，复合木钙/糖钙对控制混凝土坍落度损失的效果并不理想，也不稳定，也即：有时可以有一定效果，而有时遇到含有硬石膏或工业副产品石膏的水泥，则不仅不能控制混凝土坍落度损失，反而会使混凝土坍落度损失加剧，甚至短时间内凝结，导致严重的工程事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能大幅度降低混凝土坍落度损失，改善混凝土施工性，大幅度提高混凝土抗压强度和耐久性的控制坍落度损失型高性能混凝土泵送剂。

本发明提出的控制坍落度损失型高性能混凝土泵送剂，由磺酸甲醛缩合物减水剂，聚乙烯醇，12烷基硫酸钠，柠檬酸，葡萄糖酸钠和水组成，各组份的重量比为：

萘磺酸甲醛缩合物减水剂          100

聚乙烯醇                        0.1-0.6

12烷基硫酸钠                    0.2-6.8

柠檬酸                          10-30

葡萄糖酸钠                      2-30

水                              120-500。

各组份较佳的重量比为：

萘磺酸甲醛缩合物减水剂          100

聚乙烯醇                        0.1-0.4

12烷基硫酸钠                    1-4

柠檬酸                          10-25

葡萄糖酸钠                      2-20

水                              140-200。

本发明的制备方法是：按前述各重量比例称量各组份，先将水加入混合机中，再将萘磺酸甲醛缩合物减水剂、聚乙烯醇、12烷基硫酸钠、柠檬酸和葡萄糖酸钠依次加入混合机中进行搅拌、溶解2-6小时，即得所需产品。

本发明中，萘磺酸甲醛缩合物高效减水剂是主要的塑化减水组分，它是一种阴离子型表面活性剂，加入水泥浆体中后，能吸附在水泥颗粒表面，形成憎水基向内，亲水基向外的一层吸附层，由于亲水基带负电核，相当于浆体中每个水泥颗粒表面带相同的电荷，由于同性电荷相互排斥，使原本呈絮凝状的浆体结构解体，释放出絮凝结构中包裹的自由水，从而大幅度增加浆体的流动性。聚乙烯醇是一种高分子物质，也具有一定的表面活性，加入水泥浆体中后，可以通过桥连作用将水泥颗粒和集料颗粒连接起来，并对浆体产生一定增稠作用，避免混凝土产生不均匀沉降和泌水现象，聚乙烯醇的存在对减少混凝土坍落度损失也有一定的效果，但是聚乙烯醇加入的比例不能太大。12烷基硫酸钠作为引气和减水组分，能使混凝土在搅拌过程中引入直径为20-500μm的气体，气体占混凝土总体积的1.0％-3.0％，而混凝土的用水量可以减少3％-5％，气体的引入有助于提高混凝土的流动性、均匀性和降低混凝土的坍落度损失。柠檬酸是一种较好的水泥缓凝剂，且对水泥适应性好，将柠檬酸掺入混凝土中，还可以大幅度降低混凝土坍落度损失。葡萄糖酸钠的作用在于一方面提高减水剂与水泥的适应性，另一方面作为混凝土坍落度损失的抑制剂，使混凝土坍落度在2-4小时内基本不损失。水作为溶剂，将其它组分溶解成溶液，利于计量和与混凝土其它组分拌合均匀。

本发明为棕褐色液体，浓度20％-40％，密度1.08-1.28g/m³，使用时，其在混凝土中的适宜掺入量为水泥(包括矿物掺合料)重量的1.0％-5.0％，具体掺量根据使混凝土流动性的增加值和混凝土坍落度的保持性效果，通过试验确定。本发明作为控制坍落度损失型高性能混凝土泵送剂，可有效改善混凝土流动性和施工性，大幅度降低混凝土流动性损失，减水率达20％以上，坍落度增加值为12cm以上，所配制的混凝土其坍落度在2-4小时内基本不损失(损失率为15％以下)，强度和耐久性有较大幅度增加，可用来配制C20-C100的各种强度等级混凝土。

本发明对混凝土内部钢筋无锈蚀作用，广泛适用于商品预拌混凝土、大体积混凝土、钢筋混凝土、轻集料混凝土、桥梁、建筑、水工和路面等结构物(构筑物)。

本发明生产中原材料易得，组织生产后，为生产厂家带来的利润率为售价的15％左右，市场前景看好。

具体实施方式

实施例1，控制坍落度损失型高性能混凝土泵送剂按萘磺酸甲醛缩合物减水剂33.2％(重量百分比，以下同)、聚乙烯醇0.100％、12烷基硫酸钠0.664％、柠檬酸3.98％、葡萄糖酸钠1.99％、水60.066％配制而成，与基准混凝土(不掺加该泵送剂的同配合比混凝土)相比，掺加占水泥质量3.8％的该高性能泵送剂，可使混凝土坍落度从10cm增加到23cm的基础上，仍有6％的减水率，这种混凝土的泌水率为0％，含气量为1.6％，2小时后坍落度没有损失，4小时后坍落度仍为20cm以上，坍落度损失率小于15％，混凝土28d抗压强度提高18％，抗渗等级有一定程度提高。

实施例2，控制坍落度损失型高性能混凝土泵送剂按萘磺酸甲醛缩合物减水剂30.0％、聚乙烯醇0.091％、12烷基硫酸钠0.909％、柠檬酸6.00％、葡萄糖酸钠3.00％、水60.0％配制而成，与基准混凝土(不掺加该泵送剂的同配合比混凝土)相比，掺加占水泥质量2.0％的该高性能泵送剂，可使混凝土坍落度从10cm增加到23cm的基础上，仍有5％的减水率，这种混凝土的泌水率为0％，含气量为2.8％，2小时后坍落度没有损失，4小时后坍落度仍为20cm以上，坍落度损失率小于15％，混凝土28d抗压强度提高12％，抗渗等级有一定程度提高，抗冻融循环性提高2倍。

实施例3，控制坍落度损失型高性能混凝土泵送剂按萘磺酸甲醛缩合物减水剂18.0％、聚乙烯醇0.09％、12烷基硫酸钠1.02％、柠檬酸4.5％、葡萄糖酸钠4.5％、水71.89％配制而成，与基准混凝土(不掺加该泵送剂的同配合比混凝土)相比，掺加占水泥质量4.5％的该高性能泵送剂，可使混凝土坍落度从10cm增加到23cm的基础上，仍有5％的减水率，这种混凝土的泌水率为0％，含气量为1.8％，2小时后坍落度没有损失，4小时后坍落度仍为20cm以上，坍落度损失率小于15％，混凝土28d抗压强度提高10％，抗渗等级有一定程度提高，抗冻融循环性提高2倍。

Claims (3)

1、一种控制坍落度损失型高性能混凝土泵送剂，其特征在于由萘磺酸甲醛缩合物减水剂、聚乙烯醇、12烷基硫酸钠、柠檬酸、葡萄糖酸钠和水组成，各组份的重量比为：

萘磺酸甲醛缩合物减水剂       100

聚乙烯醇                     0.1-0.6

12烷基硫酸钠                 0.2-6.8

柠檬酸                       10-30

葡萄糖酸钠                   2-30

水                           120-500。

2、根据权利要求1所述的控制坍落度损失型高性能混凝土泵送剂，其特征在于各组份较佳的重量比为：

萘磺酸甲醛缩合物减水剂       100

聚乙烯醇                     0.1-0.4

12烷基硫酸钠                 1-4

柠檬酸                       10-25

葡萄糖酸钠                   2-20

水                           140-200。

3、一种如权利要求1所述的控制坍落度损失型高性能混凝土泵送剂的使用方法，其特征在于泵送剂掺入量为水泥重量的1.0％-5.0％。