CN113800810A - 机制砂混凝土用增强调节剂及混凝土 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机制砂混凝土用增强调节剂，其中机制砂混凝土用增强调节剂以重量份数计，包括处理固废用活性激发剂200‑300份，醇胺化合物10‑30份，分散剂5‑20份，渗透剂4‑10份，增稠剂3‑8份，硅酸钾30‑50份，添加剂2‑30份，以及水500‑600份；所述活性激发剂是由含硅氧体、硅烷键合的无机高分子铝硅酸盐矿物通过耦合聚电解质类分散剂组成的共聚物质。本发明提供的机制砂混凝土用增强调节剂激发如粉煤灰的活性，能促使粉煤灰Si‑O键和Al‑O键的断裂，加快粉煤灰的水化速度，也能激发破坏如矿粉的硅氧网结晶体，使玻璃体发生解体，参与基材的水化反应，促进矿渣和硅酸钠的进一步水解。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料添加剂领域，特别是涉及一种机制砂混凝土用增强调节剂及混凝土。
背景技术
混凝土通常由水泥、矿物掺合料、细骨料、粗骨料、外加剂和水组成的建筑材料，在建筑领域中有着不可代替的地位。混凝土作为一种建筑基材，在世界范围内得到广泛的应用。为了满足混凝土高工作性和强度的需要，混凝土中的水泥用量普遍较高。而水泥在实际生产过程中会大量消耗煤资源，同时也会大量排放二氧化碳以及二氧化硫等污染物。可见水泥的大量使用带来了很严重的资源消耗和环境污染压力。
由于各地区辅材(矿粉、粉煤灰)资源和质量参差不齐，未能充分处理挖掘掺合料的潜在活性，很多搅拌站为求更好的混凝土性能，大量使用水泥材料，造成在水泥水化过程中大约有20％-30％的水泥作为惰性的填充材料，水泥未能充分发挥作用，且矿粉或粉煤灰也在混凝土中只起到微弱的作用，这不仅造成了资源的浪费，更重要的是对混凝土的耐久性能和后期强度持续增长产生负面作用。
发明内容
基于此，有必要针对上述提到的至少一个问题，提供一种机制砂混凝土用增强调节剂及混凝土。
本发明申请提供的机制砂混凝土用增强调节剂，以重量份数计，包括处理固废用活性激发剂200-300份，醇胺化合物10-30份，分散剂5-20份，渗透剂 4-10份，增稠剂3-8份，硅酸钾30-50份，添加剂2-30份，以及水500-600份；所述活性激发剂是由含硅氧体、硅烷键合的无机高分子铝硅酸盐矿物通过耦合聚电解质类分散剂组成的共聚物质。
在其中一个实施例中，所述分散剂选自己烯基双硬脂酰胺、硬脂酸单甘油脂、三硬脂酸甘油脂或羧酸-磺酸-丙烯酸脂三元共聚物中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述的醇胺化合物选自二乙醇单异丙醇胺、单乙醇二异丙醇胺或三异丙醇胺中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述渗透剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚或磷酸酯类化合物中的一种。
在其中一个实施例中，所述增稠剂选自气相法白炭黑、钠基膨润土、有机膨润土、硅藻土、凹凸棒石土、沸石或硅凝胶中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述添加剂选自氟化物、胺的碱性物质或硅酸盐碱金属氢氧化物中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述水的温度为25～35℃。
本发明申请还提供了一种混凝土，该混凝土包括水泥、粉煤灰、矿粉、河沙、石子、减水剂和如前面描述的机制砂混凝土用增强调节剂，所述机制砂混凝土用增强调节剂的添加量为其他材料成分总重的0.2％。
本发明的实施例中提供的技术方案带来如下有益技术效果：
本发明提供的机制砂混凝土用增强调节剂激发如粉煤灰的活性，能促使粉煤灰Si-O键和Al-O键的断裂，加快粉煤灰的水化速度，也能激发破坏如矿粉的硅氧网结晶体，使玻璃体发生解体，参与基材的水化反应，促进矿渣和硅酸钠的进一步水解。
本申请附加的方面和优点将在后续部分中给出，并将从后续的描述中详细得到理解，或通过对本发明的具体实施了解到。
具体实施方式
相关领域的技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本发明申请旨在提供一种机制砂混凝土用增强调节剂，能使水泥在混凝土中的分散程度更好，提高水泥的水化效率，更能使矿粉和粉煤灰自身的晶体结构、化学组成、理化性质发生变化，使得被激活原子结构重新排列和重结晶，从而使表面层自发重组，形成非晶体结构。使得矿粉和粉煤灰内部晶体结构发生不规则化，以及产生多相晶型转变，使晶格缺陷发生、表面能增加，矿粉和粉煤灰的力学性质、结晶学性质随之发生规律性变化，从而使矿粉及粉煤灰潜在的活性被释放出来，提升混凝土的强度，降低生产成本。
本发明申请提供的机制砂混凝土用增强调节剂，以重量份数计，包括处理固废用活性激发剂200-300份，醇胺化合物10-30份，分散剂5-20份，渗透剂 4-10份，增稠剂3-8份，硅酸钾30-50份，添加剂2-30份，以及水500-600份；活性激发剂是由含硅氧体、硅烷键合的无机高分子铝硅酸盐矿物通过耦合聚电解质类分散剂组成的共聚物质。
在上述实施例中，分散剂选自己烯基双硬脂酰胺、硬脂酸单甘油脂、三硬脂酸甘油脂或羧酸-磺酸-丙烯酸脂三元共聚物中的至少一种。醇胺化合物选自二乙醇单异丙醇胺、单乙醇二异丙醇胺或三异丙醇胺中的至少一种。渗透剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚或磷酸酯类化合物中的一种。增稠剂选自气相法白炭黑、钠基膨润土、有机膨润土、硅藻土、凹凸棒石土、沸石或硅凝胶中的至少一种。添加剂选自氟化钠、硫酸钠、二乙胺、硅酸钙或氢氧化钠中的至少一种。水的温度为25±5℃。
活性激发剂是由北京碞石科技有限公司单独研发的产品，其含硅氧体、硅烷键合的无机高分子铝硅酸盐矿物通过耦合聚电解质类分散剂组成的共聚物质，该活性激发剂能促使粉煤灰Si-O键和Al-O键的断裂，加快粉煤灰的水化速度，也能促使矿渣的硅氧网结晶体解体，参与基材的水化反应生成硅酸钙(C-S-H) 凝胶，从而提高混凝土中的矿粉和粉煤灰的活性，从而提高混凝土的整体性能。
本发明提供的机制砂混凝土用增强调节剂激发如粉煤灰的活性，能促使粉煤灰Si-O键和Al-O键的断裂，加快粉煤灰的水化速度，也能激发破坏如矿粉的硅氧网结晶体，使玻璃体发生解体，参与基材的水化反应，促进矿渣和硅酸钠的进一步水解。
本发明申请提供的材料在常温环境下，以水为传质介质和反应介质，促使矿粉、粉煤灰结晶相和玻璃相聚合体的解体，生成更多富含钙的连续相，使得矿粉、粉煤灰的水化加速，表现出优异的水硬性活性。
兼具有机高聚物的特点，机制砂混凝土用增强调节剂能快速破坏矿粉、粉煤灰的玻璃体的表面结构，使水分更易于渗入并进行水化反应，促使矿粉、粉煤灰的分散和解体，有利于水化物网络结构的形成。生成胶凝性的水化硅酸钙和水化铝酸钙产物增多，并产生强度。
机制砂混凝土用增强调节剂的掺量较低，能等量替换混凝土中同等水泥10％-30％的用量，大幅度降低建筑生产成本。
以下是具体实施例：
实施例1
按重量份数的以下原材料制成：处理固废用活性激发剂200份、二乙醇单异丙醇胺30份、己烯基双硬脂酰胺5份、脂肪醇聚氧乙烯醚6份、钠基膨润土 4份、硅酸钾30份、氢氧化钠20份和水500份在30℃温度下低速搅拌1小时得到一种机制砂混凝土用增强调节剂A。
实施例2
按重量份数的以下原材料制成：处理固废用活性激发剂250份、三异丙醇胺30份、硬脂酸单甘油脂15份、磷酸酯类化合物7份、气相法白炭黑6份、硅酸钾30份、氟化钠2份和水500份在35℃温度下低速搅拌1小时得到一种机制砂混凝土用增强调节剂B。气相法白炭黑为气相二氧化硅。
实施例3
按重量份数的以下原材料制成：处理固废用活性激发剂250份、三异丙醇胺40份、羧酸-磺酸-丙烯酸脂三元共聚物20份、烷基酚聚氧乙烯醚6份、有机膨润土6份、硅酸钾40份、氢氧化钠20份和水500份在25℃温度下低速搅拌 1小时得到一种机制砂混凝土用增强调节剂C。
实施例4
按重量份数的以下原材料制成：处理固废用活性激发剂260份、单乙醇二异丙醇胺30份、己烯基双硬脂酰胺5份、烷基酚聚氧乙烯醚10份、硅藻土6 份、硅酸钾50份、硫酸钠30份和水600份在30℃温度下低速搅拌1小时得到一种机制砂混凝土用增强调节剂D。
实施例5
按重量份数的以下原材料制成：处理固废用活性激发剂300份、三异丙醇胺40份、三硬脂酸甘油脂5份、脂肪醇聚氧乙烯醚8份、沸石6份、硅酸钾30 份、、乙二胺5份、硅酸钠20份和水500份在30℃温度下低速搅拌1小时得到一种混凝土用机制增强调节剂E。
基于同一发明构思，本发明申请还提供了一种混凝土，该混凝土采用了前述的机制砂混凝土用增强调节剂，该机制砂混凝土用增强调节剂的添加量为其胶凝材料成分总重的0.2％。
混凝土实验材料
水泥：天山P.O 42.5
粉煤灰：新疆Ⅱ粉煤灰
矿粉：新疆正岱S75级矿粉
河沙：细度模数2.8，含泥量1.6％
石子：库尔勒采石场石子，5-20mm连续级配石子。
减水剂：YS-L-G聚羧酸高效减水剂
机制砂增强调节剂：A、B、C、D、E，添加量为混凝土中胶凝材料(即水泥、粉煤灰、矿粉)总量的0.2％。
混凝土配合比如下表1：
表1混凝土配方表
表2混凝土实验数据：
从上述表2的混凝土实验数据可以明显看出，在减少水泥用量的情况下，加入一定比例的机制砂增强调节剂，不减少单方混凝土用水量的情况下，新拌混凝土工作性能不因减少水泥用量而受影响，且混凝土在早期强度持平情形下，后期强度增长明显。故本发明申请提供的机制砂混凝土用增强调节剂具有节约资源，提高混凝土质量的作用，具有很强的推广应用价值。
本技术领域技术人员可以理解，在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (8)
1.一种机制砂混凝土用增强调节剂，其特征在于，以重量份数计，包括处理固废用活性激发剂200-300份，醇胺化合物10-30份，分散剂5-20份，渗透剂4-10份，增稠剂3-8份，硅酸钾30-50份，添加剂2-30份，以及水500-600份；所述活性激发剂是由含硅氧体、硅烷键合的无机高分子铝硅酸盐矿物通过耦合聚电解质类分散剂组成的共聚物质。
2.根据权利要求1所述的机制砂混凝土用增强调节剂，其特征在于，所述分散剂选自己烯基双硬脂酰胺、硬脂酸单甘油脂、三硬脂酸甘油脂或羧酸-磺酸-丙烯酸脂三元共聚物中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的机制砂混凝土用增强调节剂，其特征在于，所述醇胺化合物选自二乙醇单异丙醇胺、单乙醇二异丙醇胺或三异丙醇胺中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的机制砂混凝土用增强调节剂，其特征在于，所述渗透剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚或磷酸酯类化合物中的一种。
5.根据权利要求1所述的机制砂混凝土用增强调节剂，其特征在于，所述增稠剂选自气相法白炭黑、钠基膨润土、有机膨润土、硅藻土、凹凸棒石土、沸石或硅凝胶中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的机制砂混凝土用增强调节剂，其特征在于，所述添加剂选自氟化物、胺的碱性物质或硅酸盐碱金属氢氧化物中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的机制砂混凝土用增强调节剂，其特征在于，所述水的温度为25～35℃。
8.一种混凝土，其特征在于，包括水泥、粉煤灰、矿粉、河沙、石子、减水剂和如权利要求1～7中任一项所述的机制砂混凝土用增强调节剂，所述机制砂混凝土用增强调节剂的添加量为胶凝材料总重的0.2％。
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