CN108164219A - 一种应用于超高强自密实混凝土中的降浆剂 - Google Patents

Abstract

一种应用于超高强自密实混凝土中的降浆剂涉及到一种特种混凝土的外添加剂，特别涉及一种用于高强自密实混凝土中的降浆剂。本发明主要由自密实混凝土集料和混合降浆剂组成，其特征在于，所述的自密实混凝土集料为水泥、硅灰、水洗砂、石子和水组成，所述的混合降浆剂为二乙二醇、硫铝酸钙、聚氧乙烯聚氧丙烯醚、聚羧酸、辛基酚聚氧乙烯醚、疏水二氧化硅、葡萄糖酸钠、亚硫酸钠、氢氧化钠、三乙醇胺和水组成；本降浆剂主要添加了高效减水组分、消泡组分、乳化组分、缓凝组分以及一定的增强组分，具有优良的降浆效果并且其在使用的过程中对混凝土的其他物理性能不造成影响。

Description

一种应用于超高强自密实混凝土中的降浆剂

技术领域

本发明涉及到一种特种混凝土的外添加剂，特别涉及一种用于高强自密实混凝土中的降浆剂。

背景技术

在混凝土的浇灌使用过程中，密实程度是直接影响混凝土性能的一个条件，而在普通混凝土的施工过程中，可以通过对混凝土进行振捣而使混凝土密实，但是针对一些配筋比较密实无法进行振捣的工程中，混凝土的密实程度就会收到很大的影响，因此，自密实的混凝土孕育而生。而目前自密实的混凝土由于具有优良的流动性，稳定性以及填充性而被广泛的运用于各个混凝土建筑工程中。

自密实混凝土在三峡大坝的建筑过程中的使用。在三峡大坝三期工程ⅡA标段的建设过程中由于钢筋的量大且密集，按照普通的混凝土工程施工难度较大，混凝土的底部振捣比较困难，不易填充会出现脱空现象。因此，在三峡工程这一段建筑的施工过程中，其承建公司选用的自密实的混凝土进行浇灌建设。除此之外，在三峡工程的建设过程中，其他较为难操作的部分也大量的采用了自密实的混凝土进行浇灌。

自密实混凝土在银泰中心工程中的使用。北京银泰中心在建设的过程中分为ABC三座塔楼，在施工的过程中，由于混凝土建设较为困难，技术难关难以攻克，施工浇灌的难度较大，因此在施工的过程中其楼与楼之间的转换梁采用了自密实的混凝土进行浇灌，而本建筑在施工建筑以及使用的过程中，自密实的混凝土拥有优良的施工效果以及使用效果。

但是在自密实混凝土的浇灌使用过程中还存在一系列的问题，在施工建设拌和的过程中常常需要添加大量的外加剂来解决自密实型的混凝土面临的问题。其中最突出的问题就是由于自密实混凝土的水泥比重较大并且水胶比较低容易造成混凝土体系中的水泥浆的含量较大，而水泥浆的含量直接会影响混凝土的实际强度。因此，如何在不影响自密实混凝土实际的物理性能的基础之上再改善自密实混凝土面临的问题是极需解决的问题。而本发明就是致力于这一领域设计制备一种可运用关于高强度的自密实混凝土中降浆剂的制备以及使用。

在超高强度型的自密实混凝土中，将混凝土的强度设计为C100。此类的混凝土具有优良的强度优势，能够被使用在对于混凝土强度有特殊要求的建筑工程中，并且此混凝土还具有自密实的优势，其在使用的过程中无需进行振捣就能进行自密实。但是这一类的混凝土由于其拌和的过程中使用了大量的水泥以及水胶比极低，因此会造成混凝土拌合物中的水泥浆的体积含量较大。而在超高强自密实的混凝土中，水泥浆体积含量过大会造成水泥硬化时混凝土的体积稳定性，并且水泥浆的富余也会造成混凝土体系的黏度较大从而也影响混凝土的流动性。基于这一类问题，本发明设计制备一种可应用于超高强自密实混凝土中的降浆剂，其具体的发明制备如下所示：

发明内容

本发明的目的旨在于克服现有技术的缺陷，提供一种具有高效减水、消泡、乳化、缓凝以及增强效果，且具有优良的降浆效果，在使用的过程中对混凝土的其他物理性能不造成影响的应用于超高强自密实混凝土中的降浆剂。

本发明所述的应用于超高强自密实混凝土中的降浆剂，主要由自密实混凝土集料和混合降浆剂组成，所述的自密实混凝土集料为水泥、硅灰、水洗砂、石子和水组成，所述的混合降浆剂为二乙二醇、硫铝酸钙、聚氧乙烯聚氧丙烯醚、聚羧酸、辛基酚聚氧乙烯醚、疏水二氧化硅、葡萄糖酸钠、亚硫酸钠、氢氧化钠、三乙醇胺和水组成；

所述各组分之间的重量份比为：水泥450-550份、硅灰45-55份、水洗砂660-700份、石子1200-1350份、水80-120份、二乙二醇1-2份、硫铝酸钙0.02-0.04份、聚氧乙烯聚氧丙烯醚8-12份、聚羧酸15-25份、辛基酚聚氧乙烯醚4-6份、疏水二氧化硅1-3份、葡萄糖酸钠2-4份、亚硫酸钠2-4份、氢氧化钠0.08-0.12份、三乙醇胺1-2份、水50-60份。

所述各组分之间的重量份比为：水泥500份、硅灰50份、水洗砂680份、石子1270份、水100份、二乙二醇1份、硫铝酸钙0.03份、聚氧乙烯聚氧丙烯醚10份、聚羧酸20份、辛基酚聚氧乙烯醚5份、疏水二氧化硅2份、葡萄糖酸钠3份、亚硫酸钠3份、氢氧化钠0.1份、三乙醇胺1份、水56份。

所述的水泥为硅酸盐PII52.5型水泥。

所述的石子粒径为9mm-19mm。

本发明所述和应用于超高强自密实混凝土中的降浆剂，其制备的具体步骤为：

a、制备聚羧酸减水剂母液备用；

b、在液体搅拌釜中首先加入50份的水溶液，再加入1份二乙二醇、0.03份硫铝酸钙、10份聚氧乙烯聚氧丙烯醚、5份辛基酚聚氧乙烯醚、2份疏水二氧化硅、3份份葡萄糖酸钠、3份亚硫酸钠、0.1份氢氧化钠、1份三乙醇胺，将固体组分溶解；

c、待固体组分完全溶解后再加入20份聚羧酸以及6份水溶液；

d、组分完全搅拌均匀后将降浆剂移至储料釜中储存备用；

e、将步骤d所得降浆剂运至施工现场，在施工现场将500份水泥、50份硅灰、680份水洗砂、1270份石子先拌和均匀；

f、在初步拌和均匀的集料中加入掺量为2.5%的降浆剂，再加入100份水，拌和均匀后在所需的工程中进行浇灌；

g、检测超高强自密实混凝土的物理性能，并进行混凝土后期养护。

本发明致力于发明一种可用于自密实混凝土中的降浆剂。在本降浆剂的制备中主要添加了高效减水组分、消泡组分、乳化组分、缓凝组分以及一定的增强组分进行制备。其制备的降浆剂具有优良的降浆效果并且其在使用的过程中对混凝土的其他物理性能不造成影响。

所添加试剂的具体特征如下：

（一）自密实混凝土集料

1、水泥：水泥选用硅酸盐PII52.5型的水泥，该水泥为特种水泥，主要是针对高强型的混凝土的制备，而本发明设计的自密实混凝土中，强度的要求极高，因此需要选用该特种水泥进行制备。

2、硅灰：硅灰是颗粒小，比表面积大，并且二氧化硅含量高具有火山灰活性的矿物掺和物。在高强型的混凝土中添加硅灰能够有效的增强混凝土的强度。除此之外，在混凝土中添加硅灰，其小颗粒能够填充水泥中的空隙从而增加混凝土的质密度并提高混凝土的抗渗性、抗化学腐蚀性。

3、水洗砂：水洗砂的含泥量较小，在自密实混凝土中使用水洗砂能够减少混凝土中砂子的含量从而减轻混凝土中水泥浆的出现。

4、石子：将混凝土中的石子的粒径控制在9mm-19mm之间，石子的粒径小能给使混凝土的流动性增加并在拌和的过程中较容易被包裹。

5、水：加入100份水进行拌和自密实的混凝土，在本高强型自密实的混凝土的拌和中设计其水胶比为0.18。

（二）降浆剂的制备

1、二乙二醇：二乙二醇是降浆剂中有效的降黏组分，二乙二醇的加入可以有效的降低混凝土拌和过程中的黏度，其能够有效的在自密实混凝土的水泥浆体中起到良好的稀释作用从而在降低自密实混凝土水泥浆含量中起到一定的辅助作用

2、硫铝酸钙：在本高强自密实的混凝土制备中由于集料的设计上水泥占有大量的比例，并且其的水胶比的含量较小，因此在混凝土在硬化的过程中会出现收缩裂缝。而在本混凝土中添加一定的膨胀组分能够有效的减轻甚至抑制混凝土硬化时出现的收缩裂缝，而加入的硫铝酸钙就具有一定的膨胀作用，膨胀的组分能够有效的对水泥硬化过程中出现的裂缝进行膨胀补充。

3、聚氧乙烯聚氧丙烯醚：非离子型的表面活性剂，在降浆剂中加入能够有效的降低体系中的表面张力，表面张力的减小能够使混凝土中形成的气泡型的水泥浆破裂，释放多余的水分从而达到降低混凝土中水泥浆体积的含量。除此之外，聚氧乙烯聚氧丙烯醚还具有一定的稳定性，其能够持续的发生作用而控制体系中水泥浆体积的含量。

4、聚羧酸：在本发明制备的降浆剂中，所采用的为本公司制备的高效聚羧酸减水剂的母液。在降浆剂的添加一定的高效减水剂，其对混凝土有良好的分散作用，能够在保持混凝土具有良好的流动性的同时还有效的改善了混凝固-液两相之间的摩擦力减少剪切阻力而提高混凝土的流动性。

5、辛基酚聚氧乙烯醚：混凝土中的乳化组分，辛基酚聚氧乙烯醚能使活性成分分散成小颗粒，在高强自密实混凝土中加入乳化组分其能够有效打散水泥水化过程中形成的浆体从而减少混凝土中水泥浆体的含量。

6、疏水二氧化硅：作为乳化组分的助剂使用，疏水二氧化硅的加入能够有效的与乳化剂相互配合发生作用，使乳化组分更快的发生作用。

7、葡萄糖酸钠：葡萄糖酸钠作为缓凝组分加入到降浆剂中，在高强型自密实混凝土的制备过程中由于水泥的比重较大，因此在水化的过程中水化的速度不好控制，而葡萄糖酸钠的加入则为自密实的过程争取了一定的时间。除此之外，葡萄糖酸钠还具有一定的分散作用，其能够有效的使体系中的水泥浆体进行分散而有利于降浆剂中消泡组分以及乳化组分进行作用而达到降浆的效果。

8、亚硫酸钠：亚硫酸钠在水泥进行水化的过程中其亚硫酸根能够被氧化成为硫酸根，其能够与水泥水化过程中生成的钙离子发生作用而生成硫酸钙，硫酸钙的生成能够有效的增强混凝土的强度，在高强自密实混凝土中有利于其强度的发展。

9、氢氧化钠：良好的激发剂，在本降浆剂的制备中加入一定的氢氧化钠能够有效的激发水泥和硅灰中的活性组分发生作用从而增强混凝土的使用强度。

10、三乙醇胺：三乙醇胺是良好的早强组分，在降浆剂中添加降浆剂之后能够有效的增强混凝土的早期强度，并且三乙醇胺还与体系中生成的硫酸盐有良好的配合作用，体系中的硫酸盐与三乙醇胺配合使用还能提高三乙醇胺的活性。

11、水：良好的溶剂，能够很好的溶解降浆剂中的各个组分更好的混合均匀，提高分散性，降低黏度。

本发明制备的降浆剂目前已经被使用在自密实的混凝土建筑中，其制备的自密实混凝土不仅具有极高的强度，并且其水泥浆体的含量低对混凝土的强度等物理性能不造成影响。

在超高强混凝土添加降浆剂使用后对混凝土进行物理性能的检测，其具体的检测项目以及结果如下表所示：

在对添加了该降浆剂的超高强自密实的混凝土进行性能上的检测后发现，由本发明制备的超高强的自密实的混凝土具有良好的流动性，体系中水泥浆体的含量较少，有一定的缓凝效果并且其强度超高，达到超高强混凝土对于强度的要求。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的说明，但不限于实施例。

实施例1

本发明所述的应用于超高强自密实混凝土中的降浆剂，主要由自密实混凝土集料和混合降浆剂组成，所述的自密实混凝土集料为水泥、硅灰、水洗砂、石子和水组成，所述的混合降浆剂为二乙二醇、硫铝酸钙、聚氧乙烯聚氧丙烯醚、聚羧酸、辛基酚聚氧乙烯醚、疏水二氧化硅、葡萄糖酸钠、亚硫酸钠、氢氧化钠、三乙醇胺和水组成；

所述各组分之间的重量份比为：水泥500份、硅灰50份、水洗砂680份、石子1270份、水100份、二乙二醇1份、硫铝酸钙0.03份、聚氧乙烯聚氧丙烯醚10份、聚羧酸20份、辛基酚聚氧乙烯醚5份、疏水二氧化硅2份、葡萄糖酸钠3份、亚硫酸钠3份、氢氧化钠0.1份、三乙醇胺1份、水56份。

所述的水泥为硅酸盐PII52.5型水泥。

所述的石子粒径为15mm。

实施例2

本发明所述的应用于超高强自密实混凝土中的降浆剂，主要由自密实混凝土集料和混合降浆剂组成，所述的自密实混凝土集料为水泥、硅灰、水洗砂、石子和水组成，所述的混合降浆剂为二乙二醇、硫铝酸钙、聚氧乙烯聚氧丙烯醚、聚羧酸、辛基酚聚氧乙烯醚、疏水二氧化硅、葡萄糖酸钠、亚硫酸钠、氢氧化钠、三乙醇胺和水组成；

所述各组分之间的重量份比为：水泥550份、硅灰55份、水洗砂700份、石子1350份、水120份、二乙二醇2份、硫铝酸钙0.04份、聚氧乙烯聚氧丙烯醚12份、聚羧酸25份、辛基酚聚氧乙烯醚6份、疏水二氧化硅3份、葡萄糖酸钠4份、亚硫酸钠4份、氢氧化钠0.12份、三乙醇胺2份、水60份。

所述的水泥为硅酸盐PII52.5型水泥。

所述的石子粒径为19mm。

实施例3

本发明所述的应用于超高强自密实混凝土中的降浆剂，主要由自密实混凝土集料和混合降浆剂组成，所述的自密实混凝土集料为水泥、硅灰、水洗砂、石子和水组成，所述的混合降浆剂为二乙二醇、硫铝酸钙、聚氧乙烯聚氧丙烯醚、聚羧酸、辛基酚聚氧乙烯醚、疏水二氧化硅、葡萄糖酸钠、亚硫酸钠、氢氧化钠、三乙醇胺和水组成；

所述各组分之间的重量份比为：水泥450份、硅灰45份、水洗砂660份、石子1200份、水80份、二乙二醇1份、硫铝酸钙0.02份、聚氧乙烯聚氧丙烯醚8份、聚羧酸15份、辛基酚聚氧乙烯醚4份、疏水二氧化硅1份、葡萄糖酸钠2份、亚硫酸钠2份、氢氧化钠0.08份、三乙醇胺1份、水50份。

所述的水泥为硅酸盐PII52.5型水泥。

所述的石子粒径为9mm。

实施例4

本发明所述和应用于超高强自密实混凝土中的降浆剂，其制备的具体步骤为：

a、制备聚羧酸减水剂母液备用；

b、在液体搅拌釜中首先加入50份的水溶液，再加入1份二乙二醇、0.03份硫铝酸钙、10份聚氧乙烯聚氧丙烯醚、5份辛基酚聚氧乙烯醚、2份疏水二氧化硅、3份份葡萄糖酸钠、3份亚硫酸钠、0.1份氢氧化钠、1份三乙醇胺，将固体组分溶解；

c、待固体组分完全溶解后再加入20份聚羧酸以及6份水溶液；

d、组分完全搅拌均匀后将降浆剂移至储料釜中储存备用；

e、将步骤d所得降浆剂运至施工现场，在施工现场将500份水泥、50份硅灰、680份水洗砂、1270份石子先拌和均匀；

f、在初步拌和均匀的集料中加入掺量为2.5%的降浆剂，再加入100份水，拌和均匀后在所需的工程中进行浇灌；

g、检测超高强自密实混凝土的物理性能，并进行混凝土后期养护。

Claims (5)

1.一种应用于超高强自密实混凝土中的降浆剂，主要由自密实混凝土集料和混合降浆剂组成，其特征在于，所述的自密实混凝土集料为水泥、硅灰、水洗砂、石子和水组成，所述的混合降浆剂为二乙二醇、硫铝酸钙、聚氧乙烯聚氧丙烯醚、聚羧酸、辛基酚聚氧乙烯醚、疏水二氧化硅、葡萄糖酸钠、亚硫酸钠、氢氧化钠、三乙醇胺和水组成；

所述各组分之间的重量份比为：水泥450-550份、硅灰45-55份、水洗砂660-700份、石子1200-1350份、水80-120份、二乙二醇1-2份、硫铝酸钙0.02-0.04份、聚氧乙烯聚氧丙烯醚8-12份、聚羧酸15-25份、辛基酚聚氧乙烯醚4-6份、疏水二氧化硅1-3份、葡萄糖酸钠2-4份、亚硫酸钠2-4份、氢氧化钠0.08-0.12份、三乙醇胺1-2份、水50-60份。

2.根据权利要求1所述的应用于超高强自密实混凝土中的降浆剂，其特征在于，所述各组分之间的重量份比为：水泥500份、硅灰50份、水洗砂680份、石子1270份、水100份、二乙二醇1份、硫铝酸钙0.03份、聚氧乙烯聚氧丙烯醚10份、聚羧酸20份、辛基酚聚氧乙烯醚5份、疏水二氧化硅2份、葡萄糖酸钠3份、亚硫酸钠3份、氢氧化钠0.1份、三乙醇胺1份、水56份。

3.根据权利要求1所述的应用于超高强自密实混凝土中的降浆剂，其特征在于，所述的水泥为硅酸盐PII52.5型水泥。

4.根据权利要求1所述的应用于超高强自密实混凝土中的降浆剂，其特征在于，所述的石子粒径为9mm-19mm。

5.根据权利要求1所述的应用于超高强自密实混凝土中的降浆剂，其特征在于，本发明所述和应用于超高强自密实混凝土中的降浆剂，其制备的具体步骤为：

a、制备聚羧酸减水剂母液备用，并按各组分的重量份比备料；

b、在液体搅拌釜中首先加入水溶液，再加入二乙二醇、硫铝酸钙、聚氧乙烯聚氧丙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、疏水二氧化硅、葡萄糖酸钠、亚硫酸钠、氢氧化钠、三乙醇胺，将固体组分溶解；

c、待固体组分完全溶解后再加入聚羧酸以及水溶液；

d、组分完全搅拌均匀后将降浆剂移至储料釜中储存备用；

e、将步骤d所得降浆剂运至施工现场，在施工现场将水泥、硅灰、水洗砂、石子先拌和均匀；

f、在初步拌和均匀的集料中加入掺量为2.5%的降浆剂，再加入水，拌和均匀后在所需的工程中进行浇灌；

g、检测超高强自密实混凝土的物理性能，并进行混凝土后期养护。