CN109400050A - 超缓凝混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超缓凝混凝土及其制备方法。超缓凝混凝土包含以下重量份的原料：水165‑180份、水泥280‑335份、砂子565‑620份、石子990‑1200份、粉煤灰70‑85份、矿粉85‑110份、外加剂7.8‑9.4份；外加剂由质量比为1:3.5‑4.1的缓凝剂和减水剂组成；缓凝剂包含以下重量份的组分：磷石膏10‑15份、水70‑100份、钛酸酯偶联剂26‑38份、质量分数为15‑20%的氨水溶液80‑90份、质量分数为20‑35%的无水乙醇28‑34份、聚丙烯20‑40份。其制备方法为：S1：将减水剂和消泡剂加入水中，充分混合，得到第一混合物；S2：将相应重量份的水泥、石子、砂子、粉煤灰和矿粉充分混合，形成第二混合物；S3：将第一混合物加入到第二混合物中，搅拌均匀后，加入缓凝剂，充分混合，形成超缓凝混凝土。其具有凝结时间长，后期强度高的优点。

Description

超缓凝混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土制备技术领域，更具体地说，它涉及一种超缓凝混凝土及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展和各种大型工程的需要，混凝土的应用范围不断扩大，对混凝土的性能要求也越来越高。
现有技术中，可参考申请公布号为CN107473672A的中国发明专利申请文件，其公开了一种混凝土及其制备工艺，包括如下重量份数的组分：水泥290-345份；砂子870-945份；石子750-900份；粉煤灰80-105份；矿渣56-88份；聚羧酸系减水剂1-3份；膨胀剂0.5-2份；添加剂0.8-1.5份；纤维混合物3-8份；消泡剂1-2份；水145-170份；所述水泥为P.O42.5水泥；所述添加剂包括MCC、黄原胶、聚乙烯吡咯烷酮；所述纤维混合物包括玻璃纤维、钢纤维、碳纤维中的至少两种；消泡剂包括聚有机硅氧烷、聚醚改性聚硅氧烷中的至少一种。
现有的这种混凝土虽能够降低含气量，提高凝固后混凝土的抗渗性能和抗裂性能，但是凝结时间较快，在许多大型工程中难以满足施工工序和施工时长的需求。
现有技术中，可参考授权公告号为CN1041711C的中国发明专利文件，其公开了一种超干拌混凝土及其制备方法，含有混凝土高效减水外加剂，该外加剂含有一种或多种选自木质素磺酸盐、氧化羧酸盐和聚羧酸盐的水泥分散剂(A)，当选用木质素磺酸盐或氧化羧酸盐，其含量为水泥或水泥和粉煤灰固相总重量的0.15-0.80％，当选用聚羧酸盐时，其含量为0.02-0.20％(重量)，此外，它还含有一种或多种选自聚氧化烯烃烷芳醚和聚氧化烯烃烷基醚的非离子表面活性剂(B)，其用量为水泥或水泥和粉煤灰固相总重量的0.01-0.05％，所说表面活性剂(B)的亲水-亲油平衡值(HLB值)为8-17。
现有的这种超干拌混凝土及其制备方法，虽固化效果好，但是加入了木质素磺酸盐，由于具有引入空气的性质，对混凝土抗压强度提高幅度小，早期强度偏低，且缓凝时间较短，难以满足需延长混凝土的凝结时间，又要保证凝结后期的强度的需求。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种超缓凝混凝土，其不仅具有较长的凝结时间，而且具有足够的后期强度。
本发明的第二个目的在于提供一种超缓凝混凝土的制备方法，其具有操作简单、绿色无污染、容易实现工业化生产的优点。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种超缓凝混凝土，包含以下重量份的原料：水165-180份、水泥280-335份、砂子565-620份、石子990-1200份、粉煤灰70-85份、矿粉85-110份、外加剂7.8-9.4份；
所述外加剂由质量比为1:3.5-4.1的缓凝剂和减水剂组成；
所述缓凝剂包含以下重量份的组分：磷石膏10-15份、水70-100份、钛酸酯偶联剂26-38份、质量分数为15-20％的氨水溶液80-90份、质量分数为20-35％的无水乙醇28-34份、聚丙烯20-40份。
通过采用上述技术方案，减水剂具有超高的减水率和保水性能，使新拌混凝土具有良好的粘聚性、包裹性，不易离析、泌水，使混凝土流动性优良，同时具有良好的均质性和工作性，并且减水剂的保坍性好，新拌混凝土状态保持性能优良，使混凝土具有高强度，早期强度较高，混凝土硬化后，外观气泡少，颜色均一性良好，混凝土结构更加致密，耐久性更加优良；复合使用缓凝剂和减水剂，在保证混凝土有足够的后期强度的前提下大大延长凝结时间；这是由于减水剂对水泥中的Ca2+、Al3+等具有很强的螯合作用，通过螯合，减少了水泥浆液相中的Ca2+、Al3+的离子浓度，从而延缓水泥的水化过程；同时使用改性磷石膏作为缓凝剂，磷石膏中的二水石膏能够与水泥中水化的铝酸三钙和铁铝酸四钙发生反应，生成钙矾石，钙矾石在水化的铝酸三钙和铁铝酸四钙的表面形成沉淀，沉淀积累后形成一道屏障，阻止铝酸三钙和铁铝酸四钙继续水化，从而延长水化反应，增大混凝土凝结时间，同时对水泥有增强作用，使水泥更加密实；结合矿粉和粉煤灰两种掺合料复合的“双掺技术”，掺加矿物掺合料可提高混凝土的和易性，降低水泥的使用量，降低水化热，延长混凝土凝结时间，由于矿粉比表面积大，活性大，水化速度快，而粉灰早期不参与水化反应，有利于延长混凝土凝结时间，为此在双掺技术前提下，采用大掺量粉煤灰。
进一步地，包含以下重量份的原料：水170-175份、水泥290-310份、砂子580-600份、石子1050-1100份、粉煤灰75-80份、矿粉90-100份、外加剂8-9份；
所述外加剂由质量比为1:3.8-4.0的缓凝剂和减水剂组成；
所述缓凝剂包含以下重量份的组分：磷石膏12-14份、水80-90份、钛酸酯偶联剂30-34份、质量分数为16-18％的氨水溶液83-87份、质量分数为25-30％的无水乙醇30-32份、25-35份聚丙烯。
通过采用上述技术方案，各原料的重量份数范围更加精确，使得超缓凝混凝土的性能更加优良。
进一步地，所述缓凝剂由以下方法制备而成：(1)将磷石膏用清水冲洗后，粉碎过筛，制成直径为40-45um的干粉，之后在45-60℃下烘干；
(2)将烘干后的磷石膏粉末置于钛酸酯偶联剂-无水乙醇溶液中，将溶液pH至调节至6.8-7，边加热边搅拌，加热至60-80℃，放置50-55min；
(3)将步骤(2)中所得物进行抽滤，将滤饼用氨水冲洗，再在65-70℃下干燥30-40min，与聚丙烯共混后挤出造粒。
通过采用上述技术方案，用清水冲洗可以去除附着在磷石膏晶体表面的可溶性杂质，之后筛分成40-45um的干粉，烘干能够去除进入磷石膏晶格中并且与在晶格中取代硫酸根离子的可溶性化合物，使可溶性化合物转化为不溶性化合物，从而使它们成为惰性物质，之后使用钛酸酯偶联剂和无水乙醇的混合液对磷石膏进行处理改性，之后再用氨水溶液冲洗，使磷石膏中的磷酸盐化合物转变为水溶性的磷酸一铵和磷酸二铵化合物，同时将磷石膏中的氟化物转变为水溶性的铵盐化合物，再用聚丙烯与磷石膏共混后造粒，增加磷石膏的耐水性能。
进一步地，所述减水剂包含以下重量份的组分：1.5-2.5份甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚、1.3-2.1份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、2.1-4.5份马来酸酐、2.1-4.5份丙烯酸、2.5-3.8份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2.3-3.4份过硫酸钾、10-15份蒸馏水、8-12份质量分数为28-31％的氢氧化钠。
通过采用上述技术方案，甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚中的聚氧乙烯基通过吸附、分散、湿润和润滑等表面活性作用，对水泥颗粒提供分散和流动性能，并通过减少水泥颗粒间的摩擦阻力，降低水泥颗粒与水界面的自由能来增加新拌混凝土的和易性，同时聚羧酸类物质吸附在水泥颗粒表面，羧酸根离子使水泥颗粒带上负电荷，从而使水泥颗粒之间产生静电排斥作用并使水泥颗粒分散，导致抑制水泥浆体的凝聚倾向，增大水泥颗粒与水的接触面积，使水泥充分水化，在扩散水泥的过程中，放出凝聚体包围游离水，改善和易性，减少拌水量；聚羧酸减水剂能够吸附在水泥颗粒表面呈“梳型”，在凝胶材料的表面形成吸附层，聚合物分子吸附层相互接近交叉时，聚合物分子链之间产生物理的空间阻碍作用，防止水泥颗粒凝聚，延长混凝土的凝结时间。
进一步地，所述减水剂由以下方法制备而成：将甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、马来酸酐和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸置于反应器中，加入蒸馏水，搅拌，通入氮气，升温至85-90℃，搅拌均匀后降温至55-60℃，将丙烯酸和过硫酸钾分别配制成质量分数为10-20％的溶液，分别滴入反应器中，滴完后保温1-2h后，冷却至室温，用氢氧化钠溶液调节pH至6.8-7.2。
通过采用上述技术方案，甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚作为聚合单体，是一种带有聚氧乙烯长链功能基团的大分子化合物，以水为溶剂，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸作为分子量调节剂的条件下，通过与含有双键的活性单体丙烯酸进行自由基共聚，合成具有梳型结构的高分子表面活性剂，新合成的主链牢牢的吸附在水泥颗粒表面，能够有效的阻碍水化反应，提高保塑性，支链包围在水泥颗粒的四周，起到空间位阻与静电排斥的双重作用，具有更好的分散能力和减水效果最终使混凝土的综合性能得到提升。
进一步地，还包括消泡剂24-56份，所述消泡剂由质量比为1:1.8-2.8的聚有机硅氧烷、聚醚改性聚硅氧烷组成。
通过采用上述技术方案，在振捣或泵送过程中，容易产生气泡，气泡会减少混凝土的横面体积，导致混凝土内部不密实，影响混凝土的强度，减少钢筋保护层的有效厚度，加速了混凝土表面的碳化过程，影响混凝土的外观，聚有机硅氧烷和聚醚改性硅氧烷均具有优异的消泡抑泡功能，有助于取出混凝土中形成的气泡，并进一步抑制气泡的增加，减少各骨料之间的间隙，提高混凝土的强度，使混凝土外观更加致密光亮。
进一步地，所述粉煤灰为低钙II级，细度为8-13％，需水量比为95-98％，烧失量为2-4.5％。
通过采用上述技术方案，采用性能适当的水泥、粉煤灰和矿粉作为胶材，保证水泥标准稠度用水量、粉煤灰需水量比和矿粉流动度比，避免由于胶材的需水量降低而外加减水率剂相对提高后，掺量降低导致实际缓凝组分减少，造成对混凝土凝结时间的影响。
进一步地，所述砂子为颗粒级配区为二区的中砂，细度模数为2.3-2.6，含泥量为2-2.6％，泥块含量为0.45-0.65％。
通过采用上述技术方案，在该细度模数范围内的中砂，有助于加各骨料之间的填充效果，减少组分之间的孔隙，从而提高组分之间的连接紧密性，防止混凝土离析，增大成型后混凝土的抗压强度。
进一步地，所述矿粉为S95级矿粉，矿粉的比表面积为400-500m2/kg，28天活性指数为90-95％，流动度比为95-100％。
通过采用上述技术方案，矿粉矿物掺和料具有“活性效应”、“界面效应”、“微填效应”和“减水效应”等诸多综合效应，矿粉等矿物掺和料不仅可以改善流变性能，降低水化热，降低坍落度损失，减少离析和泌水，还可以改善混凝土结构的孔结构和力学性能，提高后期强度和耐久性。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：一种超缓凝混凝土的制备方法，包括以下步骤：S1：将减水剂和消泡剂加入水中，充分混合，得到第一混合物；
S2：将相应重量份的水泥、石子、砂子、粉煤灰和矿粉充分混合，形成第二混合物；
S3：将第一混合物加入到第二混合物中，搅拌均匀后，加入缓凝剂，充分混合，形成超缓凝混凝土。
通过采用上述技术方案，将减水剂、消泡剂和水充分混合后，得到第一混合物，水的含量较大，不会出现难以搅拌均匀的现象，将水泥、砂子、石子、粉煤灰和矿粉这些颗粒状组分先混合，颗粒状的组分较易分散，能够使第二混合物达到充分混合的效果，在步骤S3中，通过液相的第一混合物和固态的第二混合物充分混合，使消泡剂、减水剂以及缓凝剂相互配合作用，进而提高混凝土的后期强度，延长混凝土的凝结时间，消泡剂和自动流动剂相互复配使用，有助于降低含气量，提高混凝土强度。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
第一、由于本发明采用缓凝剂和减水剂相互配合作用，减水剂在保证混凝土具有良好粘聚性、包裹性的前提下，使得混凝土具有不易离析、泌水的优点，与缓凝剂相互配合后，不仅能够延长混凝土的凝结时间，还能提高混凝土的后期强度。
第二、本发明由于使用聚羧酸减水剂，对水泥中的Ca2+、Al3+等具有很强的螯合作用，通过螯合，减少了水泥浆液相中的Ca2+、Al3+的离子浓度，从而延缓水泥的水化过程。
第三、本发明使用改性磷石膏作为缓凝剂，磷石膏中的二水石膏能够与水凝中水化的铝酸三钙和铁铝酸四钙发生反应，生成钙矾石，钙矾石在水化的铝酸三钙和铁铝酸四钙的表面形成沉淀，沉淀积累后形成一道屏障，阻止铝酸三钙和铁铝酸四钙继续水化，从而延长水化反应，增大混凝土凝结时间，同时对水泥有增强作用，使水泥更加密实。
第四、本发明通过添加消泡剂，有助于取出混凝土中形成的气泡，并进一步抑制气泡的增加，减少各骨料之间的间隙，提高混凝土的强度，使混凝土外观更加致密光亮；
第五、本发明通过用级配良好的骨料，骨料的堆积孔隙尽量小，适当提高混凝土砂率，进一步的保证了混凝土灌注前后的坍落度，从而防止混凝土出现离析、泌水现象。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
缓凝剂的制备例1-4
制备例1-4中缓凝剂的组成和配比见表1，“份”代表重量份。
表1制备例1-4中缓凝剂的各原料重量份数
制备例1：缓凝剂的制备方法包括以下步骤：(1)按照表1中配比，将10份磷石膏用70份清水冲洗后，粉碎过筛，制成直径为40um的干粉，之后在45℃下烘干；
(2)将烘干后的磷石膏粉末置于26份钛酸酯偶联剂和28份质量分数为20％的无水乙醇的混合溶液中，将溶液pH至调节至6.8，边加热边搅拌，加热至60℃，放置50min；其中钛酸酯偶联剂为TCA-105；
(3)将步骤(2)中所得物进行抽滤，将滤饼用80份质量分数为15％的氨水冲洗，再在65℃下干燥30min，与20份聚丙烯共混后挤出造粒。
制备例2：缓凝剂的制备方法包括以下步骤：(1)按照表1中配比，将12份磷石膏用80份清水冲洗后，粉碎过筛，制成直径为42um的干粉，之后在50℃下烘干；
(2)将烘干后的磷石膏粉末置于30份钛酸酯偶联剂和30份质量分数为25％的无水乙醇的混合溶液中，将溶液pH至调节至6.9，边加热边搅拌，加热至65℃，放置52min；其中钛酸酯偶联剂为TCA-105；
(3)将步骤(2)中所得物进行抽滤，将滤饼用83份质量分数为16％的氨水冲洗，再在66℃下干燥34min，与25份聚丙烯共混后挤出造粒。
制备例3：缓凝剂的制备方法包括以下步骤：(1)按照表1中配比，将14份磷石膏用90份清水冲洗后，粉碎过筛，制成直径为44um的干粉，之后在55℃下烘干；
(2)将烘干后的磷石膏粉末置于34份钛酸酯偶联剂和32份质量分数为30％的无水乙醇的混合溶液中，将溶液pH至调节至6.9，边加热边搅拌，加热至70℃，放置54min；其中钛酸酯偶联剂为TCA-105；
(3)将步骤(2)中所得物进行抽滤，将滤饼用87份质量分数为18％的氨水冲洗，再在68℃下干燥38min，与35份聚丙烯共混后挤出造粒。
制备例4：缓凝剂的制备方法包括以下步骤：(1)按照表1中配比，将15份磷石膏用100份清水冲洗后，粉碎过筛，制成直径为45um的干粉，之后在60℃下烘干；
(2)将烘干后的磷石膏粉末置于38份钛酸酯偶联剂和34份质量分数为35％的无水乙醇的混合溶液中，将溶液pH至调节至7，边加热边搅拌，加热至80℃，放置55min；其中钛酸酯偶联剂为TCA-105；
(3)将步骤(2)中所得物进行抽滤，将滤饼用90份质量分数为20％的氨水冲洗，再在70℃下干燥40min，与40份聚丙烯共混后挤出造粒。
减水剂的制备例5-7
制备例5-7中减水剂的组成和配比见表2，“份”代表重量份。
表2制备例5-7中减水剂的原料组成及各组分的重量份数
制备例5：减水剂由以下方法制备而成：将1.5份甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚、1.3份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、2.1份马来酸酐和2.5份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸置于反应器中，加入10份蒸馏水，搅拌，通入氮气，升温至85℃，搅拌均匀后降温至55℃，将2.1份丙烯酸和2.3份过硫酸钾分别配制成质量分数为10％的溶液，分别滴入反应器中，滴完后保温1h后，冷却至室温，用8份质量分数为28％的氢氧化钠溶液调节pH至6.8。
制备例6：减水剂由以下方法制备而成：将2份甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚、1.7份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、3.3份马来酸酐和2.8份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸置于反应器中，加入13份蒸馏水，搅拌，通入氮气，升温至88℃，搅拌均匀后降温至58℃，将3.3份丙烯酸和2.8份过硫酸钾分别配制成质量分数为15％的溶液，分别滴入反应器中，滴完后保温1.5h后，冷却至室温，用10份质量分数为30％的氢氧化钠溶液调节pH至7。
制备例7：减水剂由以下方法制备而成：将2.5份甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚、2.1份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、4.5份马来酸酐和3.8份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸置于反应器中，加入15份蒸馏水，搅拌，通入氮气，升温至90℃，搅拌均匀后降温至60℃，将4.5份丙烯酸和3.4份过硫酸钾分别配制成质量分数为20％的溶液，分别滴入反应器中，滴完后保温2h后，冷却至室温，用12份质量分数为31％的氢氧化钠溶液调节pH至7.2。
实施例1-10
以下实施例中原料的组成和配比见表3，“份”代表重量份。
实施例1：一种超缓凝混凝土，按表1中配比，包含以下重量份的原料：水165份、水泥280份、砂子565份、石子990份、粉煤灰70份、矿粉85份、外加剂7.8份、消泡剂24份；
其中外加剂由质量比为1:3.5的缓凝剂和减水剂组成；
其中消泡剂由质量比为1:1.8的聚有机硅氧烷、聚醚改性聚硅氧烷组成；聚有机硅氧烷型号为KH570，聚醚改性聚硅氧烷型号为DF-678。
其中石子粒径为5mm，水泥为PII52.5水泥，粉煤灰为低钙II级，细度为8％，需水量比为95％，烧失量为2％，矿粉为S95级矿粉，矿粉的比表面积为400m2/kg，28天活性指数为90％，流动度比为95％；
该超缓凝混凝土的制备方法包括以下步骤：S1：将减水剂和消泡剂加入水中，充分混合，得到第一混合物；
S2：将相应重量份的水泥、石子、砂子、粉煤灰和矿粉充分混合，形成第二混合物；
S3：将第一混合物加入到第二混合物中，搅拌均匀后，加入缓凝剂，充分混合，形成超缓凝混凝土。
实施例2-4：一种超缓凝混凝土，与实施例1的区别在于，所含原料的组成和配比见表3。
表3实施例1-4中超缓凝混凝土所含原料的组成和配比
实施例5：一种超缓凝混凝土，与实施例1的区别在于，缓凝剂与减水剂的质量比为1:3.8。
实施例6：一种超缓凝混凝土，与实施例1的区别在于，缓凝剂与减水剂的质量比为1:4.0。
实施例7：一种超缓凝混凝土，与实施例1的区别在于，缓凝剂与减水剂的质量比为1:4.1。
实施例8：一种超缓凝混凝土，与实施例1的区别在于，消泡剂中聚有机硅氧烷和聚醚改性聚硅氧烷的质量比为1:2.3。
实施例9：一种超缓凝混凝土，与实施例1的区别在于，消泡剂中聚有机硅氧烷和聚醚改性聚硅氧烷的质量比为1:2.8。
实施例10：一种超缓凝混凝土，与实施例1的区别在于，砂子、石子、粉煤灰和矿粉的工艺参数不同，具体如下：石子粒径为25mm，水泥为PII52.5水泥，粉煤灰为低钙II级，细度为13％，需水量比为98％，烧失量为4.5％，矿粉为S95级矿粉，矿粉的比表面积为500m2/kg，28天活性指数为95％，流动度比为100％。
对比例1-9
对比例1：一种超缓凝混凝土，与实施例1的区别在于，超缓凝混凝土中不含缓凝剂。
对比例2：一种超缓凝混凝土，与实施例1的区别在于，超缓凝混凝土中不含减水剂。
对比例3：一种超缓凝混凝土，与实施例1的区别在于，超缓凝混凝土中不含缓凝剂和减水剂。
对比例4：一种超缓凝混凝土，与实施例1的区别在于，超缓凝混凝土中缓凝剂为天然石膏。
对比例5：一种超缓凝混凝土，与实施例1的区别在于，缓凝剂与减水剂的质量比为1:3.0。
对比例6：一种超缓凝混凝土，与实施例1的区别在于，缓凝剂与减水剂的质量比为1:4.3。
对比例7：一种超缓凝混凝土，与实施例1的区别在于，超缓凝混凝土中不含消泡剂。
对比例8：采用申请公布号为CN107586077A的中国发明专利申请文件中实施例1作为对照，一种超缓凝混凝土，由以下组分组成：水169kg、水泥160kg、矿粉60kg、粉煤灰160kg、砂子838kg、石子983kg、外加剂6.4kg；其中，外加剂由以下组分组成：缓凝剂1.536kg、聚醚类保坍型减水剂1.024kg、丁二醇单乙烯醚聚氧乙烯醚1.28kg、甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚2.56kg；其中，缓凝剂包括葡萄糖酸钠0.768kg和柠檬酸钠0.768kg，醚类保坍型减水剂包括异戊烯醇聚氧乙烯醚0.512kg和丙烯酸羟乙脂0.512kg。该外加剂的质量份数配比为：缓凝剂12份、聚醚类保坍型减水剂8份、聚醚类保水型减水剂10份、甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚20份。
对比例9：一种超缓凝混凝土，与实施例1的区别在于，缓凝剂采用申请号为CN201210076492.3的中国发明专利文件中实施例1制备的混凝土用超缓凝剂替代，称量220g亚磷酸二甲酯放入四口烧瓶中，另将98g马来酸酐、0.38g催化剂硫酸亚铁缓慢投入上述烧瓶，搅拌溶解均匀后升温至100℃，保温回流反应6小时，反应完毕后冷却至室温，加入40wt％的氢氧化钠溶液进行反应至体系的pH至6-8，减压蒸馏脱除溶剂，得到所需缓凝剂。
性能检测试验：按照实施例1-10和对比例1-9中的方法制备超缓凝混凝土，按照以下标准检测混凝土的性能，检测结果如表4所示。
1、初凝时间和终凝时间：按照GB/T1346-2001《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》测试；
2、抗压强度：按照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法》进行测定；
3、出机坍落度：按照GB/T50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收制约》和GBJ107-87《混凝土强度检验评定标准》测试。
表4实施例1-10和对比例1-9中超缓凝混凝土的性能检测结果
通过表4中的数据可看出，按照实施例1-10中制备方法制备的混凝土，初凝时间和终凝时间较长，且在7天时强度即可达到40MPa以上；对比例1、对比例2中分别没有使用缓凝剂和减水剂，按照对比例1和对比例2中方法制备的混凝土的初凝时间较短，终凝时间也较短，对比例3中没有使用缓凝剂和减水剂，与对比例1和对比例2中混凝土相比，按照对比例3中方法制备的混凝土的初凝时间对对比例1和对比例2的初凝时间长，按照对比例3中方法制备的混凝土的终凝时间对对比例1和对比例2的终凝时间长，且后期强度不高，对比例4中使用天然石膏代替改性磷石膏，因天然石膏中含有较多杂质，因此对混凝土的缓凝效果不好，且后期强度不高，对比例5中缓凝剂和减水剂的质量比为1:3.0，因为减水剂含量偏少，与缓凝剂的配合效果不好，因此对混凝土的缓凝效果不好，对比例6中，缓凝剂和减水剂的质量比为1:4.3，减水剂含量较高，导致后期强度不高，且缓凝效果不好；对比例7中因没有使用消泡剂，因此在混凝土成型后，混凝土表面有孔隙，容易造成混凝土泌水、渗水现象。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种超缓凝混凝土，其特征在于，包含以下重量份的原料：水165-180份、水泥280-335份、砂子565-620份、石子990-1200份、粉煤灰70-85份、矿粉85-110份、外加剂7.8-9.4份；
所述外加剂由质量比为1:3.5-4.1的缓凝剂和减水剂组成；
所述缓凝剂包含以下重量份的组分：磷石膏10-15份、水70-100份、钛酸酯偶联剂26-38份、质量分数为15-20%的氨水溶液80-90份、质量分数为20-35%的无水乙醇28-34份、聚丙烯20-40份。
2.根据权利要求1所述的超缓凝混凝土，其特征在于，包含以下重量份的原料：水170-175份、水泥290-310份、砂子580-600份、石子1050-1100份、粉煤灰75-80份、矿粉90-100份、外加剂8-9份；
所述外加剂由质量比为1:3.8-4.0的缓凝剂和减水剂组成；
所述缓凝剂包含以下重量份的组分：磷石膏12-14份、水80-90份、钛酸酯偶联剂30-34份、质量分数为16-18%的氨水溶液83-87份、质量分数为25-30%的无水乙醇30-32份、聚丙烯25-35份。
3.根据权利要求1或2所述的超缓凝混凝土，其特征在于，所述缓凝剂由以下方法制备而成：（1）将磷石膏用清水冲洗后，粉碎过筛，制成直径为40-45um的干粉，之后在45-60℃下烘干；
（2）将烘干后的磷石膏粉末置于钛酸酯偶联剂-无水乙醇溶液中，将溶液pH至调节至6.8-7，边加热边搅拌，加热至60-80℃，放置50-55min；
（3）将步骤（2）中所得物进行抽滤，将滤饼用氨水冲洗，再在65-70℃下干燥30-40min，与聚丙烯共混后挤出造粒。
4.根据权利要求1或2所述的超缓凝混凝土，其特征在于，所述减水剂包含以下重量份的组分：1.5-2.5份甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚、1.3-2.1份甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、2.1-4.5份马来酸酐、2.1-4.5份丙烯酸、2.5-3.8份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2.3-3.4份过硫酸钾、10-15份蒸馏水、8-12份质量分数为28-31%的氢氧化钠。
5.根据权利要求4所述的超缓凝混凝土，其特征在于，所述减水剂由以下方法制备而成：将甲基烯丙基醇聚氧乙烯醚、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、马来酸酐和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸置于反应器中，加入蒸馏水，搅拌，通入氮气，升温至85-90℃，搅拌均匀后降温至55-60℃，将丙烯酸和过硫酸钾分别配制成质量分数为10-20%的溶液，分别滴入反应器中，滴完后保温1-2h后，冷却至室温，用氢氧化钠溶液调节pH至6.8-7.2。
6.根据权利要求1或2所述的超缓凝混凝土，其特征在于，还包括消泡剂24-56份，所述消泡剂由质量比为1:1.8-2.8的聚有机硅氧烷、聚醚改性聚硅氧烷组成。
7.根据权利要求1或2所述的超缓凝混凝土，其特征在于，所述粉煤灰为低钙II级，细度为8-13％，需水量比为95-98％，烧失量为2-4.5％。
8.根据权利要求1或2所述的超缓凝混凝土，其特征在于，所述砂子为颗粒级配区为二区的中砂，细度模数为2.3-2.6，含泥量为2-2.6％，泥块含量为0.45-0.65％。
9.根据权利要求1或2所述的超缓凝混凝土，其特征在于，所述矿粉为S95级矿粉，矿粉的比表面积为400-500m2/kg，28天活性指数为90-95％，流动度比为95-100％。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的超缓凝混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将减水剂和消泡剂加入水中，充分混合，得到第一混合物；
S2：将相应重量份的水泥、石子、砂子、粉煤灰和矿粉充分混合，形成第二混合物；
S3：将第一混合物加入到第二混合物中，搅拌均匀后，加入缓凝剂，充分混合，形成超缓凝混凝土。
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