CN110577383A - 一种超缓凝混凝土 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超缓凝混凝土，涉及混凝土的技术领域，包括以下重量份数的原料：水泥280‑380份、矿粉80‑100份、粉煤灰100‑125份、天然碎石1100‑1600份、黄砂600‑700份、超缓凝剂3‑8份、水180‑200份。本发明的制备方法具有提高混凝土的初凝时间以及提高混凝土的强度的优点。

Description

一种超缓凝混凝土

技术领域

本发明涉及混凝土的技术领域，尤其是涉及一种超缓凝混凝土。

背景技术

混凝土指以水泥为主要胶凝材料，与水、砂、石子，必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合，经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。

现有的混凝土通常通过集料、胶凝材料以及各种助剂混合搅拌后进行浇筑成型的。混凝土在浇筑成型时的初凝时间需要根据实际的施工状况进行调整，比如咬合桩的施工过长中，一般要求混凝土的初凝时间需要60小时左右，而一般的混凝土的初凝时间在6-8小时左右，所以一般的混凝土并不能适应该施工工况。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种超缓凝混凝土，通过添加超缓凝剂使得混凝土的初凝时间得到极大的延长。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种超缓凝混凝土，包括以下重量份数的原料：

通过采用上述技术方案，天然碎石和黄砂为混凝土的主要骨料，水泥作为胶凝材料用于填充粗集料和粗集料、粗集料和细集料以及细集料和细集料之间的缝隙，并起到粘结作用，矿粉和粉煤灰主要作为掺合料用以提高混凝土的强度，并且降低混凝土的水化热、提高混凝土抗硫酸盐性能等。本发明中加入复合配制的超缓凝剂，一方面提供减水剂的作用，以减少混凝土拌制过程中的水用量，另一方面降低混凝土的初凝时间，降低混凝土的水化热和水化速度，使得混凝土的初凝时间的得到极大的延长，以适应咬合桩等需要较长初凝时间条件的施工状况。

本发明进一步设置为：所述超缓凝剂包括以下重量百分比的组分：

通过采用上述技术方案，超缓凝剂采用缓凝材料与减水剂进行复配，复配得到的超缓凝剂较一般的缓凝剂功能更多、稳定性更高。其中，己糖二酸钙属于糖蜜类缓凝减水剂，具有较强的固液表面活性，可以吸附在未水化的水泥颗粒表面，形成一层屏蔽膜，阻碍水泥的水化过程，而产生缓凝效果。氟硅酸钠是一种无机缓凝剂，其在水泥水化过程中也会与水泥中的钙离子结合而固化，固化后的沉淀会积蓄在未水化的水泥颗粒表面，从而也起到阻碍水泥水化的效果，起到缓凝的作用。衣康酸和葡萄糖酸钠都是葡萄糖的衍生物，其加入可以在水泥水化的过程中，会吸附在水化过程中产生的氢氧化钙晶核上，从而抑制其继续增长，达到缓凝的效果。乳化剂主要用于提高有机缓凝剂的分散效果，使得缓凝剂在水泥中分散更均匀，起到的混凝效果更好。木质素磺酸钠减水剂是典型的阴离子表面活性剂，分子量较高而且带有一定的引气效果，可以提高混凝土的流动性，减少水的用量。超缓凝剂中多种不同类型的缓凝剂进行复配，可以起到一定的协同增效的效果，而且扩大了适用范围。

本发明进一步设置为：所述乳化剂选自OP-40乳化剂、十二烷基磺酸钠和GR-200石蜡乳化剂中的一种或多种。

本发明进一步设置为：所述缓凝混凝土中还添加有3～5份重量份的增强剂，所述增强剂包括以下重量百分比的组分；

通过采用上述技术方案，钢纤维主要提高混凝土在初裂后的韧性和延性，但是对于混凝土早期温度裂缝或收缩裂缝的贡献不大。而聚丙烯纤维具有独特的表观特征和较小的纤维直径，其能细化混凝土结构因长期疲劳荷载作用下的裂缝，为混凝土微裂纹的自然愈合提供有利的条件。而且聚丙烯纤维具相对于其他种类的合成纤维，在相同的体积掺量下拥有更多的纤维根数，使得其与混凝土基体之间的粘结性能更好，从而提高混凝土的抗裂性能和延性。

揉捻助剂改变钢纤维表面性能，使得聚丙烯纤维在揉捻助剂的作用下可以先一步与钢纤维进行捻合成混合纤维，捻合后的混合纤维在加入到混凝土中后，对于混凝土初期裂纹后的韧性以及延性得到提高，并且在提高混凝土韧性和延性的同时，混凝土初裂的裂纹可以得到更快的自愈，提高混凝土的初凝强度。

本发明进一步设置为：所述增强剂中还包括自修复微胶囊，所述增强剂包括以下重量百分比的组分：

通过采用上述技术方案，自修复微胶囊在揉捻聚丙烯纤维和钢纤维时，使得聚丙烯纤维和钢纤维之间附着有自修复微胶囊，而自修复微胶囊使得聚丙烯纤维在对混凝土的初裂纹提供有利环境时，捻合的混合纤维中的自修复微胶囊也会进入裂纹中，当自愈后的混凝土在受到压力而再次产生裂缝时，裂纹扩展到自修复微胶囊处后，自修复微胶囊破裂，微胶囊中的芯材对裂缝进行修复，使得混凝土的强度得到回复。

而且自修复微胶囊在混凝土的硬化阶段，也会由于硬化过程而使得部分自修复微胶囊发生破裂，从而使得硬化过程中自修复微胶囊中的芯材渗出，而使得混凝土的硬化得到进一步强化，提高混凝土的强度。

本发明进一步设置为：所述揉捻助剂包括以下重量百分比的组分：

通过采用上述技术方案，硅烷偶联剂对钢纤维表面进行改性，提高聚丙烯纤维与钢纤维揉捻时的，两者接触表面之间的相容性。OP-40乳化剂对于硅烷偶联剂具有较好的分散乳化作用，使得硅烷偶联剂在钢纤维表面分散更加均匀。并在揉捻助剂中添加适量的环氧树脂，提高聚丙烯酸纤维与钢纤维之间的结合强度，使得钢纤维与聚丙烯纤维不易分散。乙酸丁酯作为溶剂，用于提高揉捻助剂的流动性，使得钢纤维和聚丙烯纤维能够得到揉捻助剂比较彻底的涂覆。

本发明进一步设置为：所述自修复微胶囊的芯材为丙烯酸酯芯材；壁材为脲醛树脂。

通过采用上述技术方案，自修复微胶囊微粒的壁材脲醛树脂具有一定的强度，当混凝土中产生裂缝并延伸至自修复微胶囊微粒处时，使得自修复微胶囊微粒的壁材破损而释放出丙烯酸酯芯材，丙烯酸酯芯材对产生裂缝处进行修复，从而提高混凝土的耐久性。而且部分丙烯酸酯分解产生的丙烯酸会与混凝土中衣康酸也可以发生共聚反应，生成衣康酸-丙烯酸共聚物，其可以提高混凝土缝隙之间的粘结强度，同时其还是一种螯合剂可以螯合混凝土中的重金属离子，可以起到防止重金属离子透过混凝土层污染环境的效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过在混凝土中添加超缓凝剂，使得混凝土的初凝时间得到极大的延长，从而使得混凝土可以适应初凝时间较长的工况进行施工；

2、通过添加增强剂，使得混凝土的强度得到提高，并使得在出现裂纹时可以得到修复，提高耐久性。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进行详细描述。

实施例1：

本发明公开了一种超缓凝混凝土，包括以下重量份数的原料：

其中，超缓凝剂包括以下重量百分比的组分：

超缓凝剂中的乳化剂为OP-40乳化剂。

按重量百分比计，增强剂原料包括聚丙烯纤维30％、钢纤维30％、揉捻助剂5％、自修复微胶囊5％、分散剂2％、水28％，其中揉捻助剂包括硅烷偶联剂30％、OP-40乳化剂10％、环氧树脂5％、乙酸丁酯55％。自修复微胶囊的芯材为环氧树脂芯材；壁材为脲醛树脂。

增强剂制作步骤为：采用加弹机对聚丙烯纤维和钢纤维进行揉捻，并在揉捻的过程中喷淋揉捻助剂、自修复微胶囊、分散剂和水的混合液，得到的揉捻纤维再进行裁切后加入混凝土中。

实施例2～5与实施例1的区别在于超缓凝混凝土中各原料按重量份数计为下表。

实施例6～9与实施例1的区别在于超缓凝剂中各组分按重量百分比计为下表。

实施例10～14与实施例1的区别在于超缓凝剂中乳化剂中各组分按重量百分比计为下表。

实施例15～18与实施例1的区别在于增强剂中各原料按重量百分比计为下表。

实施例18～17与实施例1的区别在于揉捻助剂中各组分按重量百分比计为下表。

对比例

对比例1与实施例1的区别在于混凝土中未添加有超缓凝剂；

对比例2与实施例1的区别在于混凝土中未添加有增强剂。

检测方法

初凝时间测试

使用混凝土贯入阻力仪对混凝土的凝结时间进行测试，测得混凝土的初凝时间计为下表。

组别	初凝时间(h)
		实施例1	50
对比例1	6
		对比例2	49

采用《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T23—2001 J115—2001对实施例1、对比例1和对比例2的混凝土进行测试，结果如下表。

通过上述两个试验可以得出以下结论：

1、由实施例1与对比例1的初凝时间测试结果对比可知，添加有超缓凝剂后的混凝土的初凝时间得到极大的提高。

2、由实施例1与对比例2的混凝土强度测试结果对比可知，添加增强剂后的混凝土中的骨料之间的裂纹得到修复，使得混凝土的强度得到提高。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种超缓凝混凝土，其特征在于，包括以下重量份数的原料：

2.根据权利要求1所述的一种超缓凝混凝土，其特征在于：所述超缓凝剂包括以下重量百分比的组分：

3.根据权利要求2所述的一种超缓凝混凝土，其特征在于：所述乳化剂选自OP-40乳化剂、十二烷基磺酸钠和GR-200石蜡乳化剂中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种超缓凝混凝土，其特征在于：所述缓凝混凝土中还添加有3～5份重量份的增强剂，所述增强剂包括以下重量百分比的组分；

5.根据权利要求4所述的一种超缓凝混凝土，其特征在于：所述增强剂中还包括自修复微胶囊，所述增强剂包括以下重量百分比的组分：

6.根据权利要求5所述的一种超缓凝混凝土，其特征在于：所述揉捻助剂包括以下重量百分比的组分：

7.根据权利要求4所述的一种超缓凝混凝土，其特征在于：所述自修复微胶囊的芯材为丙烯酸酯芯材；壁材为脲醛树脂。