CN1939865A - 抑制碱骨料反应的混凝土外加剂及制备工艺 - Google Patents

抑制碱骨料反应的混凝土外加剂及制备工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN1939865A
CN1939865A CN 200510104259 CN200510104259A CN1939865A CN 1939865 A CN1939865 A CN 1939865A CN 200510104259 CN200510104259 CN 200510104259 CN 200510104259 A CN200510104259 A CN 200510104259A CN 1939865 A CN1939865 A CN 1939865A
Authority
CN
China
Prior art keywords
zeolite
alkali
aggregate reaction
concrete
concrete admixture
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 200510104259
Other languages
English (en)
Other versions
CN100386280C (zh
Inventor
牛全林
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.)
Shandong University of Technology
Original Assignee
Shandong University of Technology
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 Shandong University of Technology filed Critical Shandong University of Technology
Priority to CNB2005101042591A priority Critical patent/CN100386280C/zh
Publication of CN1939865A publication Critical patent/CN1939865A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100386280C publication Critical patent/CN100386280C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明提供一种抑制碱骨料反应的混凝土外加剂，采用改型沸石，其特征在于：改型沸石由吸附有H+的Si－O四面体和Al－O四面体组成，其中Si－O四面体与Al－O四面体对应以SiO2、Al2O3的分子式存在，SiO2和Al2O3摩尔比为2∶1，H+在改型沸石中的吸附量为120～180mmol/100g；其制备工艺为：(1)将天然沸石粉按1∶3～1∶5的固液比例浸于1～5mol/L的(NH4)2CO3水溶液中沸煮1～2h，用NH4 +置换出沸石中的K+和Na+，制得NH4沸石；(2)将NH4沸石在400℃～500℃的环境下烘干2～3h，脱去NH3并活化H+吸附位，获得混凝土外加剂并密封保存；(3)将主要成分是CO2和NH3的烘干尾气排入改型母液中循环使用。本发明掺量较小，不会影响混凝土的早期强度，在使用时没有NH3释出，大大提高了产品的环保效果，使用性能优良。

Description

抑制碱骨料反应的混凝土外加剂及制备工艺
所属技术领域
本发明涉及一种混凝土添加剂及制备工艺，具体是提供一种抑制碱骨料反应的混凝土外加剂及制备工艺。
背景技术
碱骨料反应是混凝土中碱份(KOH，NaOH)与活性砂石骨料之间发生的反应，其反应产物为SiO2凝胶，由于反应产物可吸水膨胀，导致混凝土开裂和破坏，目前，碱骨料反应已成为影响混凝土耐久性的重要因素。
碱骨料反应的发生需同时具备三个条件，即骨料具有碱活性，混凝土中有足够的碱含量，混凝土与水接触，在活性骨料地区的潮湿混凝土结构中，混凝土碱含量是诱发碱骨料反应的主要因素。长期以来，使用低碱水泥(Na2Oeq＜0.6％)是抑制碱骨料反应的重要措施，中国工程建设标准化学会也规定了混凝土碱含量的控制值，见表1。
   表1  防止碱—硅酸反应破坏的混凝土碱含量限值或措施
环境条件        混凝土最大碱含量(Na2Oeq，kg/m3)
  一般工程结构   重要工程结构   特殊工程结构
干燥环境潮湿环境含碱环境   不限制3.53.0   不限制3.0   3.02.1
          用非活性骨料
为降低混凝土碱含量，普遍采用了掺加矿渣和粉煤灰的方法，但要有效抑制碱骨料反应需要其掺量分别为水泥的25％和40％左右，因此会影响混凝土的早期强度。目前也有采用天然沸石和NH4 +沸石抑制混凝土碱骨料反应的技术报道，如《硅酸盐学报》第32卷第4期公开的《改性沸石对可溶性碱的吸附性能及其对碱硅酸反应的抑制效果》，文章中介绍：将磨好的天然斜发沸石超细粉置于2mol/L的NH4Cl溶液中进行改性处理，用NH4 +置换出沸石中的K+和Na+，并进行中和洗涤，除去溶液中的杂质和置换出的碱金属离子，然后，经烘干制成制得，并密封保存备用。该方法制得的NH4沸石粉虽然可以抑制碱骨料反应，但使用时会释放出刺激性气味的NH3，不仅污染环境，掺量较大时也对混凝土的早期强度不利，
发明内容
本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷、不影响混凝土的早期强度、有利于环保和资源循环利用、性能优良的抑制碱骨料反应的混凝土外加剂及制备工艺。其技术方案为：
一种抑制碱骨料反应的混凝土外加剂，改型沸石由吸附有H+的Si-O四面体和Al-O四面体组成，其中Si-O四面体与Al-O四面体对应以SiO2、Al2O3的分子式存在，SiO2和Al2O3摩尔比为2∶1，H+在改型沸石中的吸附量为120～180mmol/100g。
所述的抑制碱骨料反应的混凝土外加剂的制备工艺，其特征在于：(1)将天然沸石粉按1∶3～1∶5的固液比例浸于1～5mol/L的(NH4)2CO3水溶液中沸煮1～2h，用NH4 +置换出沸石中的K+和Na+，制得NH4沸石；(2)将NH4沸石在400℃～500℃的环境下烘干2～3h，脱去NH3并活化H+吸附位，获得混凝土外加剂并密封保存；(3)将主要成分是CO2和NH3的烘干尾气排入改型母液中，可以重新反应生成(NH4)2CO3循环使用，同时减少污染并降低成本。
为实现上述目的，在抑制碱骨料反应的混凝土外加剂的制备工艺中，天然沸石粉与(NH4)2CO3水溶液的最佳配比是，将天然沸石粉按1∶4的固液比例浸于2mol/L的(NH4)2CO3水溶液中。
本发明与传统混合材如矿渣和粉煤灰相比，该外加剂掺量较小，不会影响砂浆和混凝土的早期强度和需水量(或减水剂用量)，也没有改变水泥砂浆的其它物理性能，在混凝土中等量取代水泥5％就可以有效抑制碱硅酸反应，而矿渣和粉煤灰达到同样的抑制效果需要的掺量分别为25％和40％左右；
与NH4沸石相比，该产品通过高温培烧排出了NH4沸石中的NH3并循环利用，降低了生产成本；由于形成H键是放热反应，培烧还有助于活化H离子吸附位，提高其离子交换性能；由于最终产品不含有NH4 +，使用时没有NH3释出，大大提高了产品的环保效果。
具体实施方式
实施例1：
将天然沸石粉按1∶3固液比例浸于1mol/L的(NH4)2CO3水溶液中，沸煮1h制得铵型沸石，然后在400℃下烘干2h，脱去NH3并活化H+吸附位，获得混凝土外加剂，等量取代水泥5％时根据美国材料与试验学会标准(ASTM C441标准)，检测玻璃砂浆棒14天膨胀率为0.0883％，较基准试件降低69.5％。
实施例2：
将天然沸石粉按1∶4的固液比例浸于1mol/L的(NH4)2CO3水溶液中沸煮1h，其它措施同实施例1，制得混凝土外加剂，掺量5％时根据美国材料与试验学会标准(ASTM C441标准)，检测玻璃砂浆棒14天膨胀率为0.0812％，较基准试件降低72％。
实施例3：
将天然沸石粉按1∶5的固液比例浸于1mol/L的(NH4)2CO3水溶液中沸煮1h，其它措施同实施例1，制得混凝土外加剂，掺量5％时根据美国材料与试验学会标准(ASTM C441标准)，检测玻璃砂浆棒14天膨胀率为0.0812％，较基准试件降低72％。
实施例4：
将天然沸石粉按1∶4的固液比例浸于2mol/L的(NH4)2CO3水溶液中沸煮1h，其它措施同实施例1，制得混凝土外加剂，掺量5％时根据美国材料与试验学会标准(ASTM C441标准)，检测玻璃砂浆棒14天膨胀率为0.070％，较基准试件降低75.8％，达到大于75％的效果。
实施例5：
将天然沸石粉按1∶4的固液比例浸于2mol/L的(NH4)2CO3水溶液中沸煮2h，其它措施同实施例1，制得混凝土外加剂，等量取代水泥5％，根据美国材料与试验学会标准(ASTMC441标准)，玻璃砂浆棒14天膨胀率为0.065％，较基准试件降低77.5％。
实施例6：
将天然沸石粉按1∶5的固液比例浸于2mol/L的(NH4)2CO3水溶液中沸煮2h，其它措施相同，制得该混凝土外加剂E，等量取代水泥5％，根据美国材料与试验学会标准(ASTM C441标准)，玻璃砂浆棒14天膨胀率为0.065％，较基准试件降低77.5％，与实施例5基本相同。
由此可见，(NH4)2CO3水溶液的浓度影响较大，在2mol/L时效果较好，同时，天然沸石粉与(NH4)2CO3水溶液的配比为1∶3时，效果稍差，但配比为1∶5时与1∶4时差别不大，考虑到成本问题，固液比以1∶4为宜。

Claims (3)

1、一种抑制碱骨料反应的混凝土外加剂，采用改型沸石，其特征在于：改型沸石由吸附有H+的Si-O四面体和Al-O四面体组成，其中Si-O四面体与Al-O四面体对应以SiO2、Al2O3的分子式存在，SiO2和Al2O3摩尔比为2∶1，H+在改型沸石中的吸附量为120～180mmol/100g。
2、一种如权利要求1所述的抑制碱骨料反应的混凝土外加剂制备工艺，其特征在于：(1)将天然沸石粉按1∶3～1∶5的固液比例浸于1～5mol/L的(NH4)2CO3水溶液中沸煮1～2h，用NH4 +置换出沸石中的K+和Na+，制得NH4沸石；(2)将NH4沸石在400℃～500℃的环境下烘干2～3h，脱去NH3并活化H+吸附位，获得混凝土外加剂并密封保存；(3)将主要成分是CO2和NH3的烘干尾气排入改型母液中循环使用。
3、如权利要求2所述的抑制碱骨料反应的混凝土外加剂制备工艺，其特征在于：天然沸石粉与(NH4)2CO3水溶液的最佳配比是，  将天然沸石粉按1∶5的固液比例浸于2mol/L的(NH4)2CO3水溶液中。
CNB2005101042591A 2005-09-30 2005-09-30 抑制碱骨料反应的混凝土外加剂及制备工艺 Expired - Fee Related CN100386280C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005101042591A CN100386280C (zh) 2005-09-30 2005-09-30 抑制碱骨料反应的混凝土外加剂及制备工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005101042591A CN100386280C (zh) 2005-09-30 2005-09-30 抑制碱骨料反应的混凝土外加剂及制备工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1939865A true CN1939865A (zh) 2007-04-04
CN100386280C CN100386280C (zh) 2008-05-07

Family

ID=37958439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005101042591A Expired - Fee Related CN100386280C (zh) 2005-09-30 2005-09-30 抑制碱骨料反应的混凝土外加剂及制备工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100386280C (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101514982B (zh) * 2009-03-18 2012-07-04 中国水电顾问集团中南勘测设计研究院 评定混凝土骨料碱-硅酸活性反应抑制措施有效性的方法
CN103946159A (zh) * 2011-11-18 2014-07-23 巴斯夫欧洲公司 在沸石上离子交换的方法
CN111620662A (zh) * 2020-06-16 2020-09-04 湘潭大学 一种掺改性沸石的混凝土

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5147526A (en) * 1991-10-01 1992-09-15 Amoco Corporation Distillate hydrogenation
JP4830185B2 (ja) * 1999-11-25 2011-12-07 東ソー株式会社 高純度低シリカｘ型ゼオライトバインダレス成形体およびそれを使用した気体分離方法
CN1226081C (zh) * 2001-09-24 2005-11-09 复旦大学 以煤矸石为原料的高温碱熔－水热晶化制备a型沸石的方法
CN1274624C (zh) * 2004-07-14 2006-09-13 王芳 超细丝光沸石粉末水泥混凝土外加剂

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101514982B (zh) * 2009-03-18 2012-07-04 中国水电顾问集团中南勘测设计研究院 评定混凝土骨料碱-硅酸活性反应抑制措施有效性的方法
CN103946159A (zh) * 2011-11-18 2014-07-23 巴斯夫欧洲公司 在沸石上离子交换的方法
CN107021503A (zh) * 2011-11-18 2017-08-08 巴斯夫欧洲公司 在沸石上离子交换的方法
CN111620662A (zh) * 2020-06-16 2020-09-04 湘潭大学 一种掺改性沸石的混凝土

Also Published As

Publication number Publication date
CN100386280C (zh) 2008-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104193202B (zh) 一种高保水性水泥
CN107628632B (zh) 一种利用粉煤灰制备絮凝剂聚合氯化铝的方法
CN101406824B (zh) 一种处理变压器废油的吸附剂及其生产方法
CN107117842A (zh) 一种建筑用再生骨料配方及制备工艺
CN101549873A (zh) 一种表面活性剂改性沸石及其制备方法及用途
CN108126652A (zh) 以粉煤灰为主要原料的水处理剂
CN103638744B (zh) 一种提高酸性粉煤灰料浆过滤性能的方法
CN109879642A (zh) 一种防锈混凝土及其制作方法
JP5406026B2 (ja) コンクリート防護コロイドゾル
RU2300506C1 (ru) Строительный материал и способ его получения
CN100386280C (zh) 抑制碱骨料反应的混凝土外加剂及制备工艺
CN106475048A (zh) 一种无粘结剂的5a分子筛球形吸附剂及制备方法
CN104751928A (zh) 一种用吸附-固化法固化放射性废有机溶剂的方法
CN103785353A (zh) 一种煤矸石制备活性炭-沸石复合材料的方法
CN104861406B (zh) 一种粉煤灰的接枝改性方法
CN107999029A (zh) 一种椰壳纤维复合纳米铁氧化物重金属稳定剂及其制备方法
CN111215025A (zh) 一种复合吸附剂及其制备方法和应用
CN111747422A (zh) 一种二氧化硅用超纯硅酸钠的制备方法
CN101306815B (zh) 以石油焦为原料制备高吸附性活性炭的方法
CN105536696B (zh) 一种去除废水中重金属与氨氮的吸附剂的制备方法
CN107686361A (zh) 一种镁橄榄石轻质耐火材料及其制备方法
CN103787361B (zh) 一种利用废氧化铝和石英砂生产4a沸石的方法
CN103232158B (zh) 一种复合矿渣玻璃助熔剂组合物及其应用
CN112047347A (zh) 一种以聚合氯化铝生产中废弃残渣制备纳米级二氧化硅
CN111423214B (zh) 一种利用废弃物制备的耐酸砖用材料及其制备方法

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
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Shandong Huawei Yinkai Building Material Co., Ltd.

Assignor: Shandong University of Technology

Contract record no.: 2010370000426

Denomination of invention: Concrete additive for inhibiting alkali aggregate reaction and its production

Granted publication date: 20080507

License type: Exclusive License

Open date: 20070404

Record date: 20100804

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080507

Termination date: 20091030