CN106565125A - 适用于超高层混凝土的whdf‑g型泵送剂 - Google Patents

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喻幼卿
李新玲
杨作齐
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    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039—Premixtures of ingredients

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Abstract

本发明提供了一种适用于超高层混凝土的WHDF‑G型泵送剂，其组分如下，各组分含量按重量百分数计为：晶化激发组分15‑20％；活性激发组分7‑13％；铝酸三钙抑制组分9‑15％；和易调节组分6‑13％；保水组分3‑9％；缓凝组分3‑9％；防微生物组分2‑6％；水30‑40％。本发明所提供的适用于超高层混凝土的WHDF‑G型泵送剂具有良好的和易性、泵送性及自密实性能，有效改善硬化后混凝土的力学性能和变形性能，具有抗裂、减渗及提高耐久性的功效。

Description

适用于超高层混凝土的WHDF-G型泵送剂
技术领域
本发明属于超高层泵送混凝土技术领域，具体的是涉及一种WHDF型泵送剂。
背景技术
目前我国公共设施建筑蓬勃发展，土地稀少和城市人口加剧的不协调性也愈来愈剧烈，越来越多的超高层建筑林立在城市中。而超高层建筑的成功建设需要提升泵送混凝土的品质，对泵送剂的要求也就越来越严格。应用于超高层建筑的泵送混凝土需要流动性好、保水性好、混凝土的坍落度值要高，损失要小、可泵性要好。但是目前市面上的泵送剂都不能很好地解决这些问题，流动性好的泵送剂减水效果差，不能保证混凝土的强度，这对建筑结构是一个很大威胁；还有就是对泵送混凝土的一个更高的要求的是混凝土的粘聚性，并不是混凝土可泵了就代表是最好的状态，粘聚性不好的泵送混凝土，拌和物会在压力下泌水太多，遇到障碍物或到出口处，水脱离了拌合料，回流到了后面的料中，压力不能很好的传递到固体颗粒，因此固体颗粒不能移动，造成堵泵，甚至是出现施工质量问题。普通密实剂均为有机材料，而所有的有机材料与混凝土无机类材料相容性差，效果不明显，存在老化和建筑寿命问题，普通密实剂为了改善混凝土的工作性能，肯定会引入减水剂成分，这就使得施工工艺复杂起来。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术而提出的一种WHDF-G型泵送剂，其具有良好的和易性、泵送性及自密实性能，有效改善硬化后混凝土的力学性能和变形性能，具有抗裂、减渗及提高耐久性的功效。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
适用于超高层混凝土的WHDF-G型泵送剂，其组分如下，各组分含量按重量百分数计为：晶化激发组分15-20％；活性激发组分7-13％；铝酸三钙抑制组分9-15％；和易调节组分6-13％；保水组分3-9％；缓凝组分3-9％；防微生物组分2-6％；水30-40％。
所述的晶化激发组分为明矾或六偏磷酸钠。
所述的活性激发组分为半水石膏或绿矾。
所述的铝酸三钙抑制组分为硼酸或磷石膏。
所述的和易调节组分为萘磺酸钠或氨基磺酸钠。
所述的保水组分为三聚磷酸钠或凹凸棒土。
所述的缓凝组分为三聚磷酸钠或偏硼酸钠。
所述的防微生物组分为尿素或水玻璃。
本发明的WHDF-G型泵送剂使用掺量为：混凝土胶材用量的1％-2％(后浇带为混凝土胶材用量的2.5％)。
本发明的主要反应机理以及各组成部分的作用是：粉末中的晶化激发组分与水和水泥熟料中的硅酸钙发生反应，形成改性硅酸钙水化物(M-C-S-H)和堵孔沉积物；活性激发组分激发了混凝土内粉煤灰中的活性混合材料(游离的钙，SiO2和Al2O3等)的活性，使它们与Ca(OH)2进行二次水化，生成水化硅酸钙(C-S-H)和水化石榴石矿物(C3AS2Hn)；铝酸三钙抑制组分与混凝土中部分铝酸三钙在水化初期形成一种络合物(此络合物是一种非稳定的化合物，随着体系中Ca(OH)2的增多而逐渐分解，使得铝酸三钙在水化后期逐渐得以水化)，选择性地抑制了水化早期铝酸三钙的快速水化反应，既确保了硅酸二钙和硅酸三钙的充分水化，又降低了早期体系中的水化热和干缩；和易性调节组分在减少用水量的前提下，改善混凝土的流动性与粘结性，确保其工作性能；保水组分是吸水能力特别强的物质，主要作用是能够长时间保持混凝土的工作性能，确保其工作性能；缓凝组分减缓混凝土的凝结速率，确保不影响现场施工；防微生物组分主要作用是让微生物不寄生在混凝土的表面而受侵蚀。
上述作用是使混凝土体系中的凝胶(C-S-H和M-C-S-H)增多，密度增大，孔隙率下降，水泥石及其骨料界面处的粘结力和密实性增强，产生良好的界面效应。同时，早期的水化热和干缩下降，混凝土的工作性能也得到明显改善。因此，使混凝土具有良好的抗裂减渗性能。
本发明的有益效果在于：本发明的WHDF-G型泵送剂通过促进水泥水化程度，优化水化产物，抑制铝酸三钙早期快速水化，降低早期水化热等作用，使体系凝胶增多，孔隙下降，骨料界面结构及早期水化热得以改善，在显著提高混凝土抗裂、抗渗及耐久性的同时，有效改善混凝土拌合物的和易性及泵送性能。
附图说明
图1为掺入本发明实施例所制备的WHDF-G型泵送剂后的水泥净浆扩展度的图片；
图2为未掺入WHDF-G型泵送剂的水泥净浆扩展度的图片；
图3为掺入WHDF-G型泵送剂后的界面断口样的扫描电镜图；
图4为未掺入WHDF-G型泵送剂的水泥净浆扩展度的界面断口样的扫描电镜图；
图5为掺入WHDF-G型泵送剂后的混凝土试块浸泡90d后表面图；
图6为未掺入WHDF-G型泵送剂的混凝土试块浸泡90d后表面图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做详细具体的说明，但是本发明的保护范围并不局限于以下实施例。
本发明中所提供的WHDF-G型泵送剂，WH-技术发明单位“武汉化工学院”(现更名“武汉工程大学”)英文字母的缩写，DF-堵水防水材料代码，-G表征用于超高层泵送混凝土中，以下简称WHDF-G。
实施例1
WHDF-G的组分及其重量百分比为：
其中，晶化激发组分为六偏磷酸钠，活性激发组分为绿矾，铝酸三钙抑制组分为磷石膏，和易调节组分为萘磺酸钠，保水组分和缓凝组分均为三聚磷酸钠，防微生物组分为尿酸。
WHDF-G是将上述组分混合反应而成，其使用方法是在混凝土搅拌的过程中连同胶凝材料一起加入即可。
实施例2
WHDF-G的组分及其重量百分比为：
其中，晶化激发组分为明矾，活性激发组分为半水石膏，铝酸三钙抑制组分为硼酸，和易性调节组分为氨基磺酸钠，保水组分为凹凸棒土；缓凝组分为偏硼酸钠，防微生物组分为水玻璃，使用方法同实施例1。
实施例3
WHDF-G的组分及其重量百分比为：
其中，晶化激发组分为六偏磷酸钠，活性激发组分为绿矾，铝酸三钙抑制组分为磷石膏，和易调节组分为萘磺酸钠，保水组分和缓凝组分为三聚磷酸钠，防微生物组分为尿素，使用方法同实施例1。
实施例4
WHDF-G的组分及其重量百分比为：
其中，晶化激发组分为明矾，活性激发组分为半水石膏，铝酸三钙抑制组分为硼酸，和易调节组分为氨基磺酸钠，保水组分为凹凸棒土；缓凝组分为偏硼酸钠，防微生物组分为尿素，使用方法同实施例1。
实施例5
WHDF-G的组分及其重量百分比为：
其中，晶化激发组分为六偏磷酸钠，活性激发组分为绿矾，铝酸三钙抑制组分为磷石膏，和易调节组分为萘磺酸钠，保水组分和缓凝组分为三聚磷酸钠，防微生物组分为尿素，使用方法同实施例1。
实施例6
WHD-G的组分及其重量百分比为：
其中，晶化激发组分为明矾，活性激发组分为半水石膏，铝酸三钙抑制组分为硼酸，和易调节组分为氨基磺酸钠，保水组分为凹凸棒土；缓凝组分为偏硼酸钠，防微生物组分为水玻璃，使用方法同实施例1。
实验结果
用实施例1-6的WHDF-G型泵送剂，进行超高层混凝土泌水量及坍落度的对比实验，实验结果如下：
1.进行各实施例混凝土泌水试验
表1 各实施例混凝土泌水试验结果
试验表明：不掺WHDF-G的基准样泌水集中在前40min，达到总量的75％，由于泌水集中，在短时间内泌水量大，拌合物容易离析，使得坍落度损失快，屈服应力、塑性粘度及抗分离性随之大幅度下降，粗骨料便会从水泥浆中分离出来，必将影响新拌混凝土的工作性能。
掺WHDF-G的拌合物泌水过程较缓慢，泌水分布在200min以内，泌水速率随水泥水化速率而变化，这是WHDF-G的作用机理所致，反应速度加快，产生的凝胶增多，填充水泥石中的毛细孔和骨料界面水速度也加快，被凝胶挤出的水也就增多。泌水速率适中，混凝土拌合物保水、保坍性能好，且不出现离析现象，新拌混凝土的塑性粘度适中，能使混凝土拌合物屈服应力控制到适宜范围，具有良好的抗分离性，因此，掺WHDF-G能有效改善混凝土拌合物的工作性能。
2.进行各实施例混凝土坍落度及损失试验
表2 各实施例混凝土坍落度及损失实验结果
试验表明：掺WHDF-G后，初始坍落度与基准样对比，基本相同，但其坍落度损失率在90-120min之内下降20％以上，120-150min之内下降15％以上。这是因为掺WHDF-G后，促进了水泥水化程度，体系中凝胶增多，保水性能得到改善，因此，坍落度的损失也随之降低。
图1和图2为掺与不掺WHDF-G型泵送剂水泥净浆扩展度的对比图(5天时)；图1表明：掺WHDF-G型泵送剂后，拌和物保水保坍性能好，泌水适中，不离析，也不产生裂缝；图2表明：不掺WHDF-G型泵送剂的拌和物既泌水、又离析，且产生裂缝。
图3和图4为掺与不掺WHDF-G型泵送剂界面断口样的扫描电镜(SEM)对比图；图3表明，掺WHDF-G型泵送剂后，混凝土的过渡层松散结构和微裂缝得到有效改善；图4表明，不掺WHDF-G型泵送剂的混凝土界面断口存在明显的微裂缝和毛细孔。
图5和图6为掺与不掺WHDF-G型泵送剂的超高层泵送混凝土试块浸泡90d后表面比较；图5表明，掺WHDF-G型泵送剂后，混凝土表面光滑平整，图6表明，不掺WHDF-G型泵送剂的混凝土表面出现腐蚀和剥落。

Claims (8)

1.适用于超高层混凝土的WHDF-G型泵送剂，其特征在于其组分如下，各组分含量按重量百分数计为：晶化激发组分15-20％；活性激发组分7-13％；铝酸三钙抑制组分9-15％；和易调节组分6-13％；保水组分3-9％；缓凝组分3-9％；防微生物组分2-6％；水30-40％。
2.根据权利要求1所述的适用于超高层混凝土的WHDF-G型泵送剂，其特征在于：所述的晶化激发组分为明矾或六偏磷酸钠。
3.根据权利要求1所述的适用于超高层混凝土的WHDF-G型泵送剂，其特征在于：所述的活性激发组分为半水石膏或绿矾。
4.根据权利要求1所述的适用于超高层混凝土的WHDF-G型泵送剂，其特征在于：所述的铝酸三钙抑制组分为硼酸或磷石膏。
5.根据权利要求1所述的适用于超高层混凝土的WHDF-G型泵送剂，其特征在于：所述的和易调节组分为萘磺酸钠或氨基磺酸钠。
6.根据权利要求1所述的适用于超高层混凝土的WHDF-G型泵送剂，其特征在于：所述的保水组分为三聚磷酸钠或凹凸棒土。
7.根据权利要求1所述的适用于超高层混凝土的WHDF-G型泵送剂，其特征在于：所述的缓凝组分为三聚磷酸钠或偏硼酸钠。
8.根据权利要求1所述的适用于超高层混凝土的WHDF-G型泵送剂，其特征在于：所述的防微生物组分为尿素或水玻璃。
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