CN1772688A - 用于钢管混凝土的缓凝高效减水保塑剂 - Google Patents

用于钢管混凝土的缓凝高效减水保塑剂 Download PDF

Info

Publication number
CN1772688A
CN1772688A CN 200510019478 CN200510019478A CN1772688A CN 1772688 A CN1772688 A CN 1772688A CN 200510019478 CN200510019478 CN 200510019478 CN 200510019478 A CN200510019478 A CN 200510019478A CN 1772688 A CN1772688 A CN 1772688A
Authority
CN
China
Prior art keywords
concrete
steel tube
reducer
steel pipe
filled steel
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.)
Granted
Application number
CN 200510019478
Other languages
English (en)
Other versions
CN1323975C (zh
Inventor
胡曙光
丁庆军
彭艳周
吕林女
何永佳
王红喜
邹定华
彭波
王发洲
曹传林
马立军
周明凯
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.)
Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Wuhan University of Technology WUT
Original Assignee
Wuhan University of Technology WUT
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 Wuhan University of Technology WUT filed Critical Wuhan University of Technology WUT
Priority to CNB200510019478XA priority Critical patent/CN1323975C/zh
Publication of CN1772688A publication Critical patent/CN1772688A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1323975C publication Critical patent/CN1323975C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于钢管混凝土的缓凝高效减水保塑剂。用于钢管混凝土的缓凝高效减水保塑剂，其特征在于：它是由聚羧酸减水剂、葡萄糖酸钠、硫酸锌复合而成的水剂，固含量为30－36％；其中聚羧酸减水剂、葡萄糖酸钠、硫酸锌的固体质量配比为：聚羧酸减水剂∶葡萄糖酸钠∶硫酸锌＝87－94.5％∶5－10％∶0.5－3％，各组份之和为100％。本发明的缓凝高效减水保塑剂优点是引气量低、减水率高、保塑性能好，它能够有效提高新拌钢管混凝土的流动性和工作性，显著改善钢管混凝土泵送施工性能，降低混凝土含气量，改善钢管壁与混凝土的脱粘现象，提高钢管混凝土强度和耐久性，增加钢管混凝土结构的承载力。

Description

用于钢管混凝土的缓凝高效减水保塑剂
技术领域
本发明属于混凝土外加剂类，具体涉及一种用于钢管混凝土的缓凝高效减水保塑剂。
背景技术
钢管混凝土结构因其突出优点和特点在现代高层建筑和大跨径拱桥有着广阔的应用前景。钢管混凝土的施工工艺多采用泵送顶升法，因而对钢管混凝土的工作性能和硬化性能指标提出了特殊的要求：首先要求混凝土具有良好的可泵性和可操作性(初凝时间须满足混凝土泵送顶升所需要的时间、新拌混凝土在较长时间内的坍落度损失应较小)；第二，要求混凝土具有合适的补偿收缩性能和一定的自密实性能，以保证混凝土与钢管有良好的粘接和整体性，共同参与受力；第三，核心混凝土应具有早强特性和合适的刚度，以确保在顺序灌注钢管混凝土时，特别是灌注多根钢管组成的桁架式拱肋过程中拱肋的线形。
在进行钢管混凝土的配合比设计时，通常采用掺加一定量混凝土减水剂(或复合外加剂)的方法来制备满足泵送施工工艺要求的钢管混凝土。目前主要采用萘系高效减水剂复合保塑成分葡萄糖酸钠等或用萘系与氨基磺酸盐类减水剂复合制备钢管混凝土，但是这两类外加剂的引气量都较大，而制备钢管混凝土所用外加剂的引气量对钢管壁与混凝土的粘结有很大影响。制备混凝土时掺入的外加剂引气量较大，导致在混凝土中引入的气体量过大，在进行钢管混凝土的泵送顶升施工过程中，这些引入的气体极易在泵送压力和混凝土自身重力的作用下吸附于钢管内壁并富集形成一层气体膜，抵消了核心混凝土的膨胀量，极易造成钢管壁与混凝土脱粘。通常钢管混凝土的含气量为2.3％-3.0％，当核心混凝土含气量2.3％时，以直径1m跨度200m的钢管混凝土拱桥计算，施工过程中混凝土的泵送压力达10MPa，在泵送压力和混凝土的自重作用下，将有占混凝土体积0.2％-0.5％的引气量富集在钢管内壁处。以较小值0.2％计算，将造成混凝土与钢管内壁间会形成宽0.5mm的圆环形间隙，因而要求核心混凝土的膨胀率至少要大于10×10-4才能保证不发生脱粘现象。而在钢管拱的拱顶附近，空气因混凝土重力沉降和泵送压力等原因造成的吸附富集现象更为严重，因而脱粘产生机率更大，从而降低了钢管混凝土结构的整体性，劣化了其结构力学性能。另外，氨基磺酸类减水剂易造成混凝土泌水，而用萘系减水剂配制的混凝土坍落度经时损失较大，均难以配制出符合施工要求的高性能钢管膨胀混凝土。
发明内容
针对以上主要问题，本发明的目的在于提供一种引气量低、减水率高的用于钢管混凝土的缓凝高效减水保塑剂，它能够有效提高新拌钢管混凝土的流动性和工作性，显著改善钢管混凝土泵送施工性能，降低混凝土含气量，改善钢管壁与混凝土的脱粘现象，提高钢管混凝土强度和耐久性，增加钢管混凝土结构的承载力。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：利用聚羧酸高减水率、低引气量的特点，复合缓凝保塑成分，制备成钢管混凝土专用缓凝高效减水保塑剂WUT-G。其特征在于：它是由聚羧酸减水剂、葡萄糖酸钠、硫酸锌复合而成的水剂，固含量为30-36％；其中聚羧酸减水剂、葡萄糖酸钠、硫酸锌的固体质量配比为：聚羧酸减水剂∶葡萄糖酸钠∶硫酸锌＝(87-94.5)％∶(5-10)％∶(0.5-3)％，各组份之和为100％。用于钢管混凝土的配制后，能明显改善混凝土的工作性能，降低混凝土的含气量，使混凝土含气量≤1.5％，减少因气体粘附在钢管内壁而造成钢管与混凝土的脱粘，提高钢管混凝土的强度和承载力。
用于钢管混凝土的缓凝高效减水保塑剂的制备方法，包括如下步骤：1).聚羧酸减水剂的选取：聚合物的平均分子量在11000-15000，同时，为保证WUT-G很小的引气量，所用聚羧酸分子结构中作为侧链之一的聚氧乙烯基(即EO加成数)大于60，且分子中羧酸基与酯基的摩尔比(m/n)为1.9-2.1，以保证WUT-G对水泥的适应性。2).按配比准确称取聚羧酸减水剂、葡萄糖酸钠、硫酸锌和水，将葡萄糖酸钠、硫酸锌和水依次溶于已称量好的聚羧酸减水剂，充分搅拌使之混合均匀，即得产品，固含量为30-36％。根据WUT-G中各原料比例不同，在不同强度等级钢管膨胀混凝土中的最佳掺量不同：C50钢管混凝土中掺量为0.9％-1.3％，C60钢管混凝土中掺量为1.2％-1.6％，其性能指标按GB8076-1997进行检验，结果如下表1所示：
                         表1  掺WUT-G混凝土的性能
减水率％ 泌水率％ 含气量％   凝结时间差/min   抗压强度比
  初凝   终凝   7d   28d
  ≥30   ≤95   ≤1.5   +360   -   ≥128   ≥116
该高效缓凝减水保塑剂WUT-G的优点是引气量低、减水率高，它能够有效提高新拌钢管混凝土的流动性和工作性，显著改善钢管混凝土泵送施工性能，降低混凝土含气量，改善钢管壁与混凝土的脱粘现象，提高钢管混凝土强度和耐久性，增加钢管混凝土结构的承载力。
通过实验研究表明，对直径1m跨度200-300m的钢管混凝土拱桥，其施工泵送压力10-20MPa，当核心混凝土的含气量小于1.5％时，吸附于钢管壁处的空气量仅占混凝土体积的0.02％-0.05％，以较大值0.05％计算，在钢管壁处形成的环形间隙为0.13mm，因而经配合比优化设计研制出膨胀率为3×10-4的钢管混凝土完全能解决钢管壁与混凝土脱粘现象。
具体实施方式
实例1：
1).聚羧酸减水剂的选取：采用分子结构中作为侧链之一的聚氧乙烯基(即E0加成数)为68，且分子中羧酸基与酯基的摩尔比(m/n)为2的聚羧酸减水剂，其平均分子量为11400；2).按聚羧酸减水剂∶葡萄糖酸钠∶硫酸锌＝94.5％∶5％∶0.5％固体质量配比准确称取聚羧酸减水剂、葡萄糖酸钠、硫酸锌，葡萄糖酸钠、硫酸锌依次加入已称量好的聚羧酸减水剂中搅拌使之充分溶解，通过加水调整溶液固含量到33％并混合均匀，即得产品。在下表2所示配合比的C50钢管混凝土中掺入一定量的该产品，得到具有很好力学性能和工作性能的钢管混凝土材料。混凝土各原料为：华新水泥有限公司生产的P.042.5水泥，阳逻电厂I级粉煤灰，武钢浩源UEA-H膨胀剂，5-25mm连续级配破碎玄武岩，细度模数为2.6-2.7的巴河中砂。实验结果见表2：
                     表2  掺WUT-G的C50钢管混凝土实施结果
  水泥∶粉煤灰∶膨胀剂∶水∶砂∶碎石(kg/m3)   WUT-G掺量/％   扩展度/cm   坍落度/cm   28d强度/MPa   砼含气量/％
0h 1.5h 3h 5h
  415∶53∶63.5∶162∶740∶905   1.0   63   23.5   21.5   20   15   60.8   1.3
  440∶60∶60∶170∶610∶1120   1.0   60   23   21.5   19.5   14   69   1.5
  460∶60∶60∶190∶669∶1004   0.9   61   23.5   21   20   14   64   1.4
实例2：
1).聚羧酸减水剂的选取：采用分子结构中作为侧链之一的聚氧乙烯基(即EO加成数)为68，且分子中羧酸基与酯基的摩尔比(m/n)为2的聚羧酸减水剂，其平均分子量为11400；
2).按聚羧酸减水剂∶葡萄糖酸钠∶硫酸锌＝90％∶8％∶2％固体质量配比准确称取聚羧酸减水剂、葡萄糖酸钠、硫酸锌，葡萄糖酸钠、硫酸锌依次加入已称量好的聚羧酸减水剂中搅拌使之充分溶解，通过加水调整溶液固含量到33％并混合均匀，即得产品。在如表3所示配合比的C50钢管混凝土中掺入一定量的该产品，得到具有很好力学性能和工作性能的钢管混凝土材料。混凝土各原料为：华新水泥有限公司生产的P.042.5水泥，武汉华电实业有限公司I级粉煤灰，荆门今是公司EA混凝土膨胀剂，阳新5-20mm连续级配碎石，巴河细度模数为2.6-2.8中砂。实验结果见表3：
                       表3  掺WUT-G的C50钢管混凝土实施结果
  水泥∶粉煤灰∶膨胀剂∶水∶砂∶碎石(kg/m3)   WUT-G掺量/％   扩展度/cm   坍落度/cm   28d强度/MPa   砼含气量/％
0h 1.5h 3h 5h
  415∶55∶65∶165∶748∶952   1.1   64   24   22.5   21   16   62.1   1.4
  430∶60∶65∶170∶617∶1098 1.1 62 23 22 20.5 15 65.3 1.4
  460∶60∶65∶188∶692∶1038   1.0   61.5   23   21   20.5   15   64   1.3
实例3：
1).聚羧酸减水剂的选取：采用分子结构中作为侧链之一的聚氧乙烯基(即EO加成数)为68，且分子中羧酸基与酯基的摩尔比(m/n)为2的聚羧酸减水剂，其平均分子量为11400；2).按聚羧酸减水剂∶葡萄糖酸钠∶硫酸锌＝87％∶10％∶3％固体质量配比准确称取聚羧酸减水剂、葡萄糖酸钠、硫酸锌，葡萄糖酸钠、硫酸锌依次加入已称量好的聚羧酸减水剂中搅拌使之充分溶解，通过加水调整溶液固含量到33％并混合均匀，即得产品。在如表4所示配合比的C50钢管混凝土中掺入一定量的该产品，得到具有很好力学性能和工作性能的钢管混凝土材料。混凝土各原料为：华新水泥有限公司生产的P.042.5水泥，武汉华电实业有限公司I级粉煤灰，荆门今是公司EA混凝土膨胀剂，阳新5-20mm连续级配碎石，巴河细度模数为2.6-2.8中砂。实验结果见表4：
                       表4  掺WUT-G的C50钢管混凝土实施结果
  水泥∶粉煤灰∶膨胀剂∶水∶砂∶碎石(kg/m3)   WUT-G掺量/％   扩展度/cm   坍落度/cm   28d强度/MPa   砼含气量/％
  0h   1.5h   3h   5h
  410∶55∶65∶160∶719∶993 1.3 63 23.5 22 21 19 60.1 1.3
  430∶60∶65∶170∶617∶1098 1.2 64 23 21.5 20.5 18 66 1.3
  460∶60∶65∶185∶684∶986 1.1 60 23 22 20.5 18 65.7 1.4
实例4：
1).聚羧酸减水剂的选取：采用分子结构中作为侧链之一的聚氧乙烯基(即EO加成数)为61，且分子中羧酸基与酯基的摩尔比(m/n)为1.9的聚羧酸减水剂，其平均分子量为11000；2).按聚羧酸减水剂∶葡萄糖酸钠∶硫酸锌＝94.5％∶5％∶0.5％固体质量配比准确称取聚羧酸减水剂、葡萄糖酸钠、硫酸锌，葡萄糖酸钠、硫酸锌依次加入已称量好的聚羧酸减水剂中搅拌使之充分溶解，通过加水调整溶液固含量到30％并混合均匀，即得产品。在如表5所示配合比的C60钢管混凝土中掺入一定量的该产品，得到具有很好力学性能和工作性能的钢管混凝土材料。混凝土各原料为：华新水泥有限公司生产的P.0 52.5水泥，I级粉煤灰，武汉三元公司混凝土膨胀剂，宜昌5-25mm连续级配碎石，宜昌清江细度模数为2.6-2.8中砂。实验结果见表5：
                       表5  掺WUT-G的C60钢管混凝土实施结果
  水泥∶粉煤灰∶膨胀剂∶水∶砂∶碎石(kg/m3)   WUT-G掺量/％   扩展度/cm   坍落度/cm   28d强度/MPa   砼含气量/％
0h 1.5h 3h 5h
  460∶70∶60∶180∶660∶1010 1.6 61 24 22.5 21 19.5 73.1 1.4
  470∶70∶55∶185∶625∶1010 1.6 62 23.5 21.5 20 18 79.3 1.4
实例5：
1).聚羧酸减水剂的选取：采用分子结构中作为侧链之一的聚氧乙烯基(即EO加成数)为68，且分子中羧酸基与酯基的摩尔比(m/n)为2.1的聚羧酸减水剂，其平均分子量为15000；2).按聚羧酸减水剂∶葡萄糖酸钠∶硫酸锌＝90％∶8％∶2％固体质量配比准确称取聚羧酸减水剂、葡萄糖酸钠、硫酸锌，葡萄糖酸钠、硫酸锌依次加入已称量好的聚羧酸减水剂中搅拌使之充分溶解，并加水调整溶液固含量到36％并混合均匀，即得产品。在如表6所示配合比的C60钢管混凝土中掺入一定量的该产品，得到具有很好力学性能和工作性能的钢管混凝土材料。混凝土各原料为同上述实例4，实验结果见表6：
                      表6  掺WUT-G的C60钢管混凝土实施结果
  水泥∶粉煤灰∶膨胀剂∶水∶砂∶碎石(kg/m3)   WUT-G掺量/％   扩展度/cm   坍落度/cm   28d强度/MPa   砼含气量/％
0h 1.5h 3h 5h
  450∶60∶60∶175∶660∶1010   1.4   64   24   22.5   21   18.5   72.9   1.5
  460∶70∶55∶180∶655∶1050   1.4   62   23   22   20.5   18   76   1.4
实例6：
1).聚羧酸减水剂的选取：采用分子结构中作为侧链之一的聚氧乙烯基(即EO加成数)为68，且分子中羧酸基与酯基的摩尔比(m/n)为2的聚羧酸减水剂，其平均分子量为11400；
2).按聚羧酸减水剂∶葡萄糖酸钠∶硫酸锌＝87％∶10％∶3％固体质量配比准确称取聚羧酸减水剂、葡萄糖酸钠、硫酸锌，葡萄糖酸钠、硫酸锌依次加入已称量好的聚羧酸减水剂中搅拌使之充分溶解，通过加水调整溶液固含量到33％并混合均匀，即得产品。在如表7所示配合比的C60钢管混凝土中掺入一定量的该产品，得到具有很好力学性能和工作性能的钢管混凝土材料。混凝土各原料同应用实例4，实验结果见表7：
                       表7  掺WUT-G的C60钢管混凝土实施结果
水泥∶粉煤灰∶膨胀剂∶水∶砂∶碎石(kg/m3) WUT-G掺量/％ 扩展度/cm   坍落度/cm   28d强度/MPa   砼含气量/％
0h 1.5h 3h 5h
  450∶70∶60∶175∶625∶1020   1.2   60   23   21.5   20   18   72   1.4
  440∶70∶55∶172∶649∶1014   1.2   61.5   23   22   21.5   18.5   75.6   1.3

Claims (3)

1.用于钢管混凝土的缓凝高效减水保塑剂，其特征在于：它是由聚羧酸减水剂、葡萄糖酸钠、硫酸锌复合而成的水剂，固含量为30-36％；其中聚羧酸减水剂、葡萄糖酸钠、硫酸锌的固体质量配比为：聚羧酸减水剂∶葡萄糖酸钠∶硫酸锌＝87-94.5％∶5-10％∶0.5-3％，各组份之和为100％。
2.根据权利要求1所述的用于钢管混凝土的缓凝高效减水保塑剂，其特征在于：所述的聚羧酸减水剂的平均分子量在11000-15000，所用聚羧酸分子结构中作为侧链之一的聚氧乙烯基大于60，且分子中羧酸基与酯基的摩尔比为1.9-2.1。
3.如权利要求1所述的用于钢管混凝土的缓凝高效减水保塑剂的应用，其特征在于：在C50钢管混凝土中掺量为0.9％-1.3％，在C60钢管混凝土中掺量为1.2％-1.6％。
CNB200510019478XA 2005-09-22 2005-09-22 用于钢管混凝土的缓凝高效减水保塑剂 Expired - Fee Related CN1323975C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB200510019478XA CN1323975C (zh) 2005-09-22 2005-09-22 用于钢管混凝土的缓凝高效减水保塑剂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB200510019478XA CN1323975C (zh) 2005-09-22 2005-09-22 用于钢管混凝土的缓凝高效减水保塑剂

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1772688A true CN1772688A (zh) 2006-05-17
CN1323975C CN1323975C (zh) 2007-07-04

Family

ID=36759851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB200510019478XA Expired - Fee Related CN1323975C (zh) 2005-09-22 2005-09-22 用于钢管混凝土的缓凝高效减水保塑剂

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1323975C (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101921448A (zh) * 2010-08-20 2010-12-22 江苏特密斯混凝土外加剂有限公司 不同分子结构聚羧酸复配的方法
CN102515615A (zh) * 2011-12-29 2012-06-27 上海三瑞高分子材料有限公司 一种防冻型混凝土减水剂
CN102531449A (zh) * 2011-11-14 2012-07-04 天津市滨海新区津渝新奥科技发展有限公司 一种混凝土减水剂及应用
CN103723948A (zh) * 2013-12-27 2014-04-16 北京市高强混凝土有限责任公司 一种钢管顶升自密实混凝土专用减水剂及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1087009C (zh) * 1999-11-17 2002-07-03 武汉大学 混凝土高效减水缓凝保塑剂

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101921448A (zh) * 2010-08-20 2010-12-22 江苏特密斯混凝土外加剂有限公司 不同分子结构聚羧酸复配的方法
CN102531449A (zh) * 2011-11-14 2012-07-04 天津市滨海新区津渝新奥科技发展有限公司 一种混凝土减水剂及应用
CN102515615A (zh) * 2011-12-29 2012-06-27 上海三瑞高分子材料有限公司 一种防冻型混凝土减水剂
CN102515615B (zh) * 2011-12-29 2013-11-13 上海三瑞高分子材料有限公司 一种防冻型混凝土减水剂
CN103723948A (zh) * 2013-12-27 2014-04-16 北京市高强混凝土有限责任公司 一种钢管顶升自密实混凝土专用减水剂及其制备方法
CN103723948B (zh) * 2013-12-27 2015-11-04 北京市高强混凝土有限责任公司 一种钢管顶升自密实混凝土专用减水剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1323975C (zh) 2007-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100591638C (zh) 一种高耐久高保坍不泌水混凝土泵送剂
CN102491694B (zh) 一种自密实混凝土及其制备方法
CN1300039C (zh) 膨胀可设计的高强钢管混凝土及其制备方法
CN101037312A (zh) 中效泵送剂
CN1792978A (zh) 一种机制砂自密实混凝土
CN105330193A (zh) 核电用超密实混凝土聚羧酸减水剂及其制备方法
CN102491671A (zh) 混凝土纳米减水超早强剂
CN103304181B (zh) 早强型聚羧酸高性能减水剂
CN1323975C (zh) 用于钢管混凝土的缓凝高效减水保塑剂
CN110183136B (zh) 一种混凝土防腐阻锈剂及其制备方法
CN102206062A (zh) 一种后张法预应力管道压浆剂
CN102276185A (zh) 一种用于预制混凝土的早强型减水剂
CN111592272A (zh) 一种机制砂混凝土预应力构件用聚羧酸减水剂及其制备方法
CN104072007A (zh) 一种用于孔道压浆的超细矿物微粉压浆剂
CN105174864A (zh) 一种耐候型聚合物乳液水泥砂浆及其制备方法
CN111393064A (zh) 一种超缓释型聚羧酸泵送剂及其制备方法
CN106565164A (zh) 改性高抗硫耐腐蚀混凝土
CN109824330A (zh) 一种高性能中低强度混凝土
CN1948209A (zh) 一种用马来酸酐制备聚羧酸系减水剂的方法
CN100347139C (zh) 脂肪醇聚氧乙烯醚类聚合物及其作为混凝土减缩剂的应用
CN116715483A (zh) 一种水工建筑物修补加固用高粘接强度柔性聚合物改性砂浆及其制备方法
CN110981306B (zh) 一种用于灌注桩的混凝土及其制备方法
CN1233589C (zh) 持续稳定膨胀的钢管混凝土及其施工工艺
CN105330217A (zh) 一种新型高强度自密实混凝土的制备方法
CN101696102B (zh) 整体一次连续浇筑超大体积混凝土的配制方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20070704

Termination date: 20120922