CN1900001A - 混凝土骨料的表面改性剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
一种混凝土骨料的表面改性剂，其由无机硫酸盐促凝剂、无机硫酸盐凝结剂、甲基硅酸钠和溶剂组成。其中，无机硫酸盐促凝剂的重量占总重量的0.06－0.1重量％、无机硫酸盐凝结剂的重量占总重量的1.25－2重量％，有机硅酸盐的重量占总重量的2.5－4重量％。该表面改性剂可降低高吸水性骨料的吸水性。所述高吸水性骨料包括再生骨料、人造轻骨料(包括粘土骨料、粉煤灰骨料、页岩骨料、矿渣骨料)或任何吸水较大的建筑用骨料。本发明的表面改性剂可以直接利用相关的喷涂或浸泡装置，对高吸水性混凝土骨料进行表面改性。可有效降低高吸水性的骨料的吸水率，成本低、无污染和表面改性效果好。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土骨料的表面改性剂及其应用，尤其涉及高吸水性混凝土骨料的表面改性剂及其应用。
背景技术
尽管混凝土材料的使用寿命较长，但混凝土构筑物和建筑物在经过一段时间使用后，终将由于各种原因而必须拆除，从而产生大量废弃混凝土块。另一方面，随着社会经济的发展、混凝土用量的增大，混凝土的可持续发展与骨料供需矛盾日益突出。因此，若能将废弃混凝土就地回收再利用，则不仅能降低成本，节约天然骨料资源，缓解供需矛盾，还能减轻城市环境污染。
来源于拆除废建筑物的再生骨料已经被用于混凝土的生产。已经提议用再生骨料混凝土替代传统混凝土，以减少拆除建筑物所产生的建筑废料。再生骨料通常吸水速率和吸水率都很大。这是因为再生骨料颗粒的棱角多，表面粗糙，组成中包含着相对数量的硬化水泥砂浆(包裹在普通骨料的表面或以碎屑形式存在)，砂浆体中水泥石本身孔隙率比较大，且在破碎过程中，其内部往往会产生大量具有一定尺寸的裂纹。根据废弃混凝土强度和密度的不同，再生骨料的30分钟吸水率一般为7％～15％。因此，与普通骨料相比，再生骨料的吸水率和吸水速度要大得多。通常对于高吸水性混凝土骨料(适合应用的骨料包括再生骨料，人造轻骨料包括粘土骨料，粉煤灰骨料，页岩骨料，矿渣骨料)或任何吸水较大的建筑用骨料的处理方法是将骨料在使用前进行泡水预湿处理。尽管这样做可以有效的消除骨料吸水性对于配置混凝土的影响，但这样做的两个很大的弊端是：一是，预湿效果不容易控制，通常预湿后的高吸水性混凝土骨料表面都有较多的水分，预湿骨料很难做到饱和的状态，这将导致混凝土中实际水灰比高于设计水灰比，使混凝土的力学性能和耐久性都有降低。二是，预湿过程较为繁琐，既占有空间又不利于高效率的混凝土施工。再生骨料的高吸水率使混凝土的品质很难控制。因此预湿处理过程在混凝土生产过程中是很费时而且效率低的工序。这对于再生混凝土的推广使用是一个很不利的因素。
利用表面改性剂处理高吸水性混凝土骨料(包括轻骨料及再生混凝土骨料)，可有效地减少高吸水性混凝土骨料的吸水性，使处理后的高吸水性骨料可以像普通骨料一样使用，这样既方便高吸水性混凝土骨料的使用，又使混凝土的质量容易控制。具有很大的实际应用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混凝土骨料的表面改性剂，该表面改性剂可用于高吸水性骨料以减少其吸水性，该表面改性剂由无机硫酸盐促凝剂、无机硫酸盐凝结剂、有机硅酸盐和溶剂组成。其中，无机硫酸盐促凝剂的重量占总重量的0.06-0.1重量％、无机硫酸盐凝结剂的重量占总重量的1.25-2重量％，有机硅酸盐的重量占总重量的2.5-4重量％。
本发明所述的混凝土骨料的表面改性剂中的无机硫酸盐促凝剂可为硫酸铝，无机硫酸盐凝结剂可为硫酸钙，有机硅酸盐可为甲基硅酸钠，溶剂可为水。
本发明的另一目的在于提供该表面改性剂用于高吸水性骨料的用途。使用本发明提供的表面改性剂对高吸水性混凝土骨料进行改性处理时，其改性工艺可采用相应的喷涂或浸泡工艺，改性后的高吸水性混凝土骨料应在空气中放置，待骨料面干燥后再使用。对该表面改性剂的用量没有特别限制。通常以表面改性剂用5-20倍的水稀释后可完全湿润骨料即可，通常，表面改性剂的用量约为骨料重量的2-5重量％。
本发明的表面改性剂具有改性效果好、成本低、对混凝土质量没有不良影响的特点，同时能够有效克服产生新的环境污染的问题。
具体实施方式
通过以下实施例对本发明进行详细说明。下述实施例只用于对本发明进行举例说明，并无意于限制本发明的保护范围。
实施例
实施例1：
将4.0千克的甲基硅酸钠，加入94千克的水中搅拌均匀，并加入0.1千克的硫酸铝，2.0千克的硫酸钙搅拌，即得用于高吸水性混凝土骨料的表面改性剂。所得的表面改性剂中甲基硅酸钠的含量为4％，硫酸铝0.1％以及硫酸钙2％，其余为水。
实施例2：
将3.0千克的甲基硅酸钠，加入95.52千克的水中搅拌均匀，并加入0.08千克硫酸铝，1.4千克的硫酸钙搅拌，即得用于高吸水性混凝土骨料的表面改性剂。所得的表面改性剂中甲基硅酸钠的含量为重量3％，硫酸铝重量0.08％以及硫酸钙1.4重量％，其余为水。
实施例3：
将2.5千克的甲基硅酸钠加入96.19千克的水中搅拌均匀，并加入0.06千克的硫酸铝，1.25千克的硫酸钙搅拌，即得用于高吸水性混凝土骨料的表面改性剂。所得的表面改性剂中甲基硅酸钠的含量为2.5重量％，硫酸铝0.06重量％以及硫酸钙1.25重量％，其余为水。
下表1是采用实施例1所制得的表面改性剂对高吸水性混凝土骨料进行表面改性处理，改性前与改性后的不同时间段的吸水性比较：
表1
| 骨料类型 | 不同时间骨料的吸水率(重量％) | |||
| 5分钟 | 10分钟 | 30分钟 | 60分钟 | |
| 普通石灰岩骨料 | 0.14 | 0.15 | 0.18 | 0.20 |
| 未经表面改性的高吸水性骨料 | 4.72 | 5.73 | 6.60 | 7.62 |
| 用1∶5稀释后的表面改性剂改性的高吸水性骨料 | 0.46 | 0.56 | 0.63 | 0.81 |
| 用1∶10稀释后的表面改性剂改性的高吸水性骨料 | 0.79 | 0.80 | 1.12 | 1.22 |
| 用1∶20稀释后的表面改性剂改性的高吸水性骨料 | 0.87 | 1.16 | 1.30 | 1.48 |
注：上表中所用的高吸水性骨料为轻骨料，即轻质陶粒。
从上表可以看出，与未经表面改性的高吸水性混凝土骨料相比，用1∶5稀释后的表面改性剂改性的高吸水性混凝土骨料在5分钟时的吸水率只有未经表面改性的高吸水性骨料的9.7％。用1∶10稀释后的表面改性剂改性的高吸水性混凝土骨料在5分钟时的吸水率只有未表面改性的高吸水性骨料的16.7％；用1∶20稀释后的表面改性剂改性的高吸水性骨料在5分钟时的吸水率只有未表面改性的高吸水性骨料的18.4％。与未经表面改性的高吸水性混凝土骨料相比，经过表面改性的高吸水性混凝土骨料在各个时间的吸水率都有显著降低。
Claims (7)
1.一种混凝土骨料的表面改性剂，其特征在于，该表面改性剂由无机硫酸盐促凝剂、无机硫酸盐凝结剂、有机硅酸盐和溶剂组成。
2.根据权利要求1所述的表面改性剂，其特征在于，该无机硫酸盐促凝剂为硫酸铝，该无机硫酸盐凝结剂为硫酸钙，该有机硅酸盐为甲基硅酸钠，该溶剂为水。
3.根据权利要求2所述的表面改性剂，其特征在于，其中无机硫酸盐促凝剂的重量占总重量的0.06-0.1重量％，无机硫酸盐凝结剂的重量占总重量的1.25-2重量％，有机硅酸盐的重量占总重量的2.5-4重量％。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的表面改性剂，其特征在于，所述混凝土骨料包括再生骨料和人造轻骨料。
5.根据权利要求4所述的表面改性剂，其特征在于，所述人造轻骨料包括粘土骨料、粉煤灰骨料、页岩骨料、矿渣骨料。
6.权利要求1-5任意一项所述的表面改性剂用于高吸水性骨料以减少骨料吸水性的用途。
7.根据权利要求6的用途，其特征在于，该表面改性剂用量为骨料重量的2-5％。
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| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090318 Termination date: 20170722 |