CN106810099B - 一种用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物 - Google Patents

一种用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN106810099B
CN106810099B CN201611107133.4A CN201611107133A CN106810099B CN 106810099 B CN106810099 B CN 106810099B CN 201611107133 A CN201611107133 A CN 201611107133A CN 106810099 B CN106810099 B CN 106810099B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sodium
parts
clay
agent
sulfate
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201611107133.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106810099A (zh
Inventor
柯凯
邱玲玉
李学锋
常鹰
严明
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.)
Hubei University of Technology
Original Assignee
Hubei 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 Hubei University of Technology filed Critical Hubei University of Technology
Priority to CN201611107133.4A priority Critical patent/CN106810099B/zh
Publication of CN106810099A publication Critical patent/CN106810099A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106810099B publication Critical patent/CN106810099B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明提供了一种用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物。所述的抗泥剂为粉状固体组合物，原材料总质量为100份，所述固溶质部分含有下述重量份组分的原料：盐类插层剂：45‑65份；阳离子型粘土聚沉剂：10‑25份；阴离子型粘土聚沉剂：10‑15份；粘土矿物层端面吸附剂：10‑20份。所述粘土矿物层端面吸附剂优选为模数3.0‑3.6的硅酸钠、聚合硅酸铁中的一种或任意几种组成。使用本发明的配方可以使粘土矿物因表面水化力、渗透水化力和毛细管作用易水化膨胀，阳离子型、阴离子型粘土聚沉剂能促使粘土分散相粒子更易聚结沉淀，杜绝形成可吸附水分和聚羧酸减水剂分子的层状粘土矿物结构，使其不能为PCE提供插层空间，同时减小泥土膨胀对用水的消耗。

Description

一种用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物
技术领域：
本发明涉及到建筑材料领域，具体涉及到一种用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物。
背景技术：
机制砂石中石粉的含量多少并不是混凝土性能劣化的根本诱因，石粉中泥(又称粘土矿物)含量和组成才是混凝土性能恶化的元凶。泥粉是粒径小于2μm的微细颗粒，当泥含量较大时，对混凝土的强度、干缩性能、抗渗性能、抗冻性能和抗磨损性能都会出现不利影响。若按照国家标准对机制砂石采用水洗除粉脱泥工艺，虽可提高骨料质量，却耗费能增加混凝土密实性、提高混凝土强度的石灰石粉体资源和水资源，且排放的污水及沉淀物对环境产生污染。合理保留石粉，并对机制砂石中的含泥量(粘土矿物含量、组成)进行控制是确保混凝土质量的关键。
砂石中常见的泥（粘土）有蒙脱土、高岭土和伊利土三类，硅氧四面体和铝氧八面体单元组成比例不同导致形成性质不同的粘土类型。粘土对混凝土工作性能的影响程度与粘土的数量和种类有关，其中粘土矿物的种类影响起决定性作用。聚羧酸减水剂以高减水、高保坍、高增强等特点，在高速铁路、水利水电、核电、高速公路、港湾码头等大型工程得到了广泛应用；但与萘系、氨基磺酸盐系等高效减水剂比较，聚羧酸减水剂的减水率、保坍性对砂石含泥量更为敏感。
具有显著膨胀性能和吸水性能的粘土矿物会对混凝土的工作性能及力学性能产生重要影响，究其原因是带负电荷的粘土颗粒与PCE分子及带正电荷的水泥颗粒相互作用，降低了水泥颗粒对PCE的吸附能力，减少了PCE在水泥颗粒表面的有效吸附量。PCE对混凝土中砂子含泥量十分敏感，导致混凝土初始流动性不足，流动损失加快。
专利CN 104891853 A公开一种基于聚羧酸系泵送剂的组合抗泥剂、抗泥泵送剂及其制备方法。本发明抗泥泵送剂，包括减水组分为含固量40%的液体聚羧酸减水剂，缓凝组分为常规缓凝剂，引气组为合成阴离子表面活性剂类引气剂，还包括组合抗泥剂，所述组合抗泥剂为包括硝酸钙、聚乙二醇、β糊精和二甲基二烯丙基氯化铵的混合物。
专利CN 104479084 A公开了一种新型环保聚羧酸盐系抗泥剂及其制备方法，属于建筑材料混凝土外加剂领域。该聚羧酸盐系抗泥剂是由含不饱和双键的聚氧乙烯醚、不饱和酯类及衍生物为单体，不饱和羧酸及其衍生物，氧化还原引发剂通过自由基引发聚合而成，聚羧酸盐系抗泥剂在使用的过程中阻隔混凝土地材中泥土对聚羧酸减水剂的吸附，从而降低减水剂用量，节约成本，改善了混凝土的工作性能。
专利CN 102276181 A公开了一种混凝土用阻泥剂，其聚合母液的单体组成及质量百分含量为：烯基胺醚50-75%，(甲基)丙烯酸酯5-15%，DA 0.1-1%，烯基磺酸盐0.5-5%，EA0.1-1%，乙烯基酯5-15%。该阻泥剂引入聚合单体脂类单体，这样在该分子吸附与泥颗粒表面后，会降低泥颗粒的吸水率，从而使得混凝土需水量能够在一个合适的量值。
发明内容：
本发明目的在于提供一种用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物。有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种掌握适宜于解决地材中粘土矿物含量较高时，单一常规的聚羧酸减水保坍剂组分无法解决水泥胶凝材料拌合物初始流动性差中后期损失过快的应用现状，构建插层吸附和封端疏水协同作用的高适应性抗泥剂***体系，是抗泥剂多元组分匹配设计的难点和关键所在。
为实现上述目的，本发明的技术方案为:
一种用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物，其特征在于：所述的抗泥剂为粉状固体组合物，原材料总质量为100份，所述固溶质部分含有下述重量份组分的原料：
盐类插层剂：45-65份；阳离子型粘土聚沉剂：10-25份；
阴离子型粘土聚沉剂：10-15份；粘土矿物层端面吸附剂：10-20份。
所述的盐类插层剂为含磷酸根、硫酸根、硝酸根的盐类化合物，即磷酸钠、磷酸钾、硝酸钠、硝酸钾、硫酸钠、硫酸钾中的一种或任意几种的组合物；所述盐类插层剂优选为粘土矿物吸附能力较大的硝酸根、磷酸根的盐类化合物；所述盐类插层剂优选为性价比较高的钠离子化合物；所述盐类插层剂优选为质量比为1：1的硝酸钠和磷酸钠的混合物。
所述的阳离子型粘土聚沉剂为聚沉能力依次减弱为含H+、Fe3+、Cs+、Rb+的阳离子化合物，即硫酸、硝酸、原硅酸、亚硫酸氢钠、聚合硫酸铁、聚合硫酸硅酸铁、聚合硅酸铁、碳酸铯、硫酸铯、碳酸铷、硫酸铷、硝酸铷中的一种或任意几种组合物；从性价比及权利要求2中阴离子、酸度控制上的复合筛选，所述阳离子型粘土聚沉剂优选为亚硫酸氢钠、聚合硫酸硅酸铁、硫酸铯中的一种或任意几种组成。
所述的阴离子型粘土聚沉剂为聚沉能力依次减弱为含F-、IO3 -、H2PO4 -的阴离子化合物，即氟化钠、氟化钾、碘酸钠、碘酸钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾中的一种或任意几种组合物；从性价比筛选，所述阴离子型粘土聚沉剂优选为氟化钠、磷酸二氢钠中的一种或任意几种组成。
所述的粘土矿物层端面吸附剂为含OH-、SiO2-的阴离子化合物或聚电解质，即聚合硫酸铁、聚合硫酸硅酸铁、聚合硅酸铁、硅酸钠、偏硅酸钠中的一种或任意几种组合物；从性价比及权利要求3中阳离子、酸度控制上的复合筛选，所述粘土矿物层端面吸附剂优选为模数3.0-3.6的硅酸钠、聚合硅酸铁中的一种或任意几种组成。
本发明的积极效果为
1、使用本发明的配方可以使粘土矿物因表面水化力、渗透水化力和毛细管作用易水化膨胀，阳离子型、阴离子型粘土聚沉剂能促使粘土分散相粒子更易聚结沉淀，杜绝形成可吸附水分和聚羧酸减水剂分子的层状粘土矿物结构，使其不能为PCE提供插层空间，同时减小泥土膨胀对用水的消耗；
2、粘土矿物不可避免会形成层状结构，本发明采用粘土矿物层端面吸附剂和盐类插层剂对层边、角及内部进行针对性改性或填充处理；
3、粘土矿物层端面吸附剂附着在粘土矿物层间的边、角位，使原本相对亲水的粘土矿物表面转变为相对疏水，从而阻止水向层间的侵入，起到抑制水化膨胀的作用；
4、盐类插层剂优先插层占据粘土矿物的层间空间，消耗层间表面能，以确保足量的PCE减水剂分子与水泥颗粒发生分散作用。
具体的实施方式
下面结合实施例进一步对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。
实施例1：
盐类插层剂选用硝酸钠和磷酸钠，具体用量为：硝酸钠：25份，磷酸钠：25份；
阳离子型粘土聚沉剂选用亚硫酸氢钠和硫酸铯，具体用量为：亚硫酸氢钠：20份，硫酸铯：5份；
阴离子型粘土聚沉剂选用氟化钠，具体用量为：氟化钠：10份；
粘土矿物层端面吸附剂选用模数3.2的硅酸钠，具体用量为：模数3.2的硅酸钠：15份。
实施例2
盐类插层剂选用硝酸钠，具体用量为：硝酸钠：60份；
阳离子型粘土聚沉剂选用聚合硫酸硅酸铁，具体用量为：聚合硫酸硅酸铁：10份；
阴离子型粘土聚沉剂选用磷酸二氢钠，具体用量为：磷酸二氢钠：12份；
粘土矿物层端面吸附剂选用聚合硅酸铁，具体用量为：聚合硅酸铁：18份。
实施例3
盐类插层剂选用硫酸钠和硝酸钠，具体用量为：硫酸钠：15份，硝酸钠：35份；
阳离子型粘土聚沉剂选用聚合硅酸铁和硫酸铯，具体用量为：聚合硅酸铁：10份，硫酸铯：5份；
阴离子型粘土聚沉剂选用碘酸钾和磷酸二氢钠，具体用量为：碘酸钾：5份，磷酸二氢钠：10份；
粘土矿物层端面吸附剂选用模数3.5的硅酸钠和聚合硅酸铁，具体用量为：模数3.5的硅酸钠：10份，聚合硅酸铁：10份。
实施例4
盐类插层剂选用硝酸钠和磷酸钠，具体用量为：硝酸钠：22.5份，磷酸钠：22.5份；
阳离子型粘土聚沉剂选用亚硫酸氢钠和硫酸铯，具体用量为：亚硫酸氢钠：20份，硫酸铯：5份；
阴离子型粘土聚沉剂选用氟化钠，具体用量为：氟化钠：10份；
粘土矿物层端面吸附剂选用模数3.0的硅酸钠，具体用量为：模数3.0的硅酸钠：15份。
实施例5
盐类插层剂选用硫酸钠和硝酸钠，具体用量为：硫酸钠：30份，硝酸钠：35份；
阳离子型粘土聚沉剂选用聚合硅酸铁和硫酸铯，具体用量为：聚合硅酸铁：10份，硫酸铯：5份；
阴离子型粘土聚沉剂选用碘酸钾和磷酸二氢钠，具体用量为：碘酸钾：5份，磷酸二氢钠：10份；
粘土矿物层端面吸附剂选用模数3.6的硅酸钠和聚合硅酸铁，具体用量为：模数3.6的硅酸钠：10份，聚合硅酸铁：10份。
实例检测结果
分别测试上述实例采用抗泥剂组合物与普通复配小料葡萄糖酸钠同等用量下的混凝土初始坍落度/扩展度和经时坍落度/扩展度。实验所用水泥为亚东42.5普硅水泥，砂石里含泥量为9.0%，参考GB/8076-2008《混凝土外加剂》测试标准。
不同抗泥剂和葡萄糖酸钠对混凝土流动性影响
减水剂种类 初始坍落度/扩展度mm 经时坍落度/扩展度mm
普通减水剂+葡萄糖酸钠 190/570 160/480
普通减水剂+实施例1 190/560 180/520
普通减水剂+实施例2 185/555 190/540
普通减水剂+实施例3 185/550 180/535
普通减水剂+实施例4 180/545 180/525
普通减水剂+实施例5 190/540 180/530
根据上述混凝土初始及经时流动性比较，抗泥剂组合物实例1,2,3,4的初始流动性均较普通减水剂母液略差点，抵抗减水剂吸附到强吸附材质中，故其坍落度和扩展度较(普通减水剂+葡萄糖酸钠)的略小，但保坍性明显较好，抗泥性能显著。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有配方和掺量，除了互相排斥的特征和/或配方、掺量以外，均可以以任何方式组合。本说明书（包括权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
以上所述仅是发明的非限定实施方式，还可以衍生出大量的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思和不作出创造性劳动的前提下，还可以做出若干变形和改进的实施例，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物，其特征在于：所述的抗泥剂组合物为粉状固体组合物，总质量为100份，所述组合物由下述重量份组分的原料组成：
选自磷酸钠、磷酸钾、硝酸钠、硝酸钾、硫酸钠、硫酸钾中的一种或任意几种的盐类插层剂：45-65份；
选自硫酸、硝酸、原硅酸、亚硫酸氢钠、聚合硫酸铁、聚合硫酸硅酸铁、聚合硅酸铁、碳酸铯、硫酸铯、碳酸铷、硫酸铷、硝酸铷中的一种或任意几种的阳离子型粘土聚沉剂：10-25份；
选自氟化钠、氟化钾、碘酸钠、碘酸钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾中的一种或任意几种的阴离子型粘土聚沉剂：10-15份；
选自聚合硫酸铁、聚合硫酸硅酸铁、聚合硅酸铁、模数为3.0-3.6的硅酸钠、偏硅酸钠中的一种或任意几种的粘土矿物层端面吸附剂：10-20份。
2.根据权利要求1所述的用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物，其特征在于：所述盐类插层剂为质量比为1：1的硝酸钠和磷酸钠的混合物。
3.根据权利要求1所述的用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物，其特征在于：所述的阳离子型粘土聚沉剂为亚硫酸氢钠、硫酸铯中的一种或两种组合物。
4.根据权利要求1所述的用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物，其特征在于：所述的阴离子型粘土聚沉剂为氟化钠、磷酸二氢钠中的一种或两种组合物。
5.根据权利要求1所述的用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物，其特征在于：所述的粘土矿物层端面吸附剂为模数为3.0-3.6的硅酸钠、聚合硅酸铁中的一种或两种组合物。
CN201611107133.4A 2016-12-06 2016-12-06 一种用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物 Expired - Fee Related CN106810099B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611107133.4A CN106810099B (zh) 2016-12-06 2016-12-06 一种用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611107133.4A CN106810099B (zh) 2016-12-06 2016-12-06 一种用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106810099A CN106810099A (zh) 2017-06-09
CN106810099B true CN106810099B (zh) 2019-04-05

Family

ID=59106916

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611107133.4A Expired - Fee Related CN106810099B (zh) 2016-12-06 2016-12-06 一种用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106810099B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108558261B (zh) * 2018-05-11 2020-12-25 广州市建筑科学研究院有限公司 一种抑制装配式混凝土泌水的外加剂及其制备方法
CN108943255A (zh) * 2018-08-13 2018-12-07 何才兵 一种高渗透结晶型无机纳米防水防腐剂
CN111732362A (zh) * 2020-07-07 2020-10-02 中国水利水电科学研究院 一种胶结砂砾石阻泥型剂以及胶结砂砾石拌合物
CN112079590A (zh) * 2020-09-28 2020-12-15 武汉聚信创为科技有限公司 抗泥剂及其使用方法
CN112279550B (zh) * 2020-10-14 2022-05-31 武汉塔牌华轩新材料科技有限公司 一种混凝土增效剂及其制备方法
CN114988738B (zh) * 2022-05-26 2023-03-14 安徽中铁工程材料科技有限公司 一种改性白云石粉及其制备方法和混凝土
CN115321908B (zh) * 2022-08-10 2023-05-16 河南金诺混凝土有限公司 基于高品质机制砂的高性能混凝土及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103342500A (zh) * 2013-07-12 2013-10-09 中国建筑股份有限公司 一种粘土屏蔽剂及其制备方法
CN104177543A (zh) * 2014-08-18 2014-12-03 武汉格瑞林葛店混凝土外加剂有限公司 一种混凝土抗泥剂及其制备方法
CN105776945A (zh) * 2016-02-03 2016-07-20 宁波保税区韬鸿化工科技有限公司 粘土屏蔽剂及其制备方法
CN105924026A (zh) * 2016-04-26 2016-09-07 贵州铁建恒发新材料科技股份有限公司 一种聚羧酸减水剂复配用抗泥型小料及其使用方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103342500A (zh) * 2013-07-12 2013-10-09 中国建筑股份有限公司 一种粘土屏蔽剂及其制备方法
CN104177543A (zh) * 2014-08-18 2014-12-03 武汉格瑞林葛店混凝土外加剂有限公司 一种混凝土抗泥剂及其制备方法
CN105776945A (zh) * 2016-02-03 2016-07-20 宁波保税区韬鸿化工科技有限公司 粘土屏蔽剂及其制备方法
CN105924026A (zh) * 2016-04-26 2016-09-07 贵州铁建恒发新材料科技股份有限公司 一种聚羧酸减水剂复配用抗泥型小料及其使用方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106810099A (zh) 2017-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106810099B (zh) 一种用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物
CN104211313B (zh) 一种磷石膏基胶凝材料及在矿山尾矿充填中的应用
CN103482939B (zh) 一种土壤固化剂及其制备和使用方法
WO2016145548A1 (zh) 一种利用工业固体废弃物的自密实混凝土及其制备方法
CN103145360A (zh) 高强或超高强混凝土粘度调节剂
CN104310843B (zh) 抗粘土型混凝土功能外加剂及其制备方法
CN104860571A (zh) 混凝土表面密封固化处理增强剂
CN103896512A (zh) 一种改善粘土对掺聚羧酸减水剂水泥混凝土体系负效应的屏蔽剂及其使用方法
CN107445547A (zh) 一种高性能淤泥稳固剂及其制备方法
CN103466987A (zh) 屏蔽混凝土中高含量泥土吸附聚羧酸减水剂的复合泥土吸附剂及其制备方法和使用方法
CN109879642A (zh) 一种防锈混凝土及其制作方法
Liu et al. Study on high-efficiency CO2 absorption by fresh cement paste
CN102557727B (zh) 建筑用水泥基渗透硬化材料及其制备方法
CN102634343B (zh) 一种基于矿渣的土壤固化剂及其制备方法和应用
CN105541166A (zh) 一种高石灰石掺量复合硅酸盐水泥用助磨剂及其制备方法
CN105924026A (zh) 一种聚羧酸减水剂复配用抗泥型小料及其使用方法
CN104529225A (zh) 一种高与超高强混凝土降粘剂、其制备方法及其应用
CN107382156A (zh) 尾砂填充材料在铅锌矿填充中的应用
CN100531945C (zh) 一种铝土矿选矿尾矿的堆存方法
CN108947312A (zh) 一种早强型功能助磨剂
CN109824835B (zh) 一种聚羧酸系减水剂及其制备方法
CN1257957C (zh) 一种新型土壤固化剂
JP2023020825A (ja) 製鋼スラグ脱硫副産物と建設残土を利用した制御型低強度材料及びその製造方法
CN111620630B (zh) 一种超长水下桩基机制砂自密实混凝土及其制备方法
CN109456734A (zh) 一种土石混合体结构道路粉尘固化抑尘剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
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: 20190405

Termination date: 20211206