本發(fā)明涉及一種超高層泵送混凝土專用高性能外加劑。
背景技術:
隨著人類社會的發(fā)展和進步,現(xiàn)代建筑物越來越高層化、大跨化、輕量化;在海洋深處建造大型結構物,在海面上建造巨大的工作平臺;越來越多的跨大江、深谷、海峽的大跨度橋梁和海底隧道在建造。所有這些都要求混凝土的質(zhì)量越來越高。為適應這種要求,混凝土科學與工藝水平將不斷提高,在許多情況下將使用C100 超高強混凝土,甚至更高強度等級的混凝土。
超高強混凝土在獲得超高強度是通過極低的單方用水量,一般在150kg 以下,導致混凝土拌合物的的粘度極大,造成泵送壓力大大超過現(xiàn)有設備所能達到的程度,而且,即使設備達到這樣高的工作壓力,泵送產(chǎn)量也十分有限,還會造成堵管、爆管等泵送事故。因此超高強高性能混凝土的可泵性問題在我國顯得尤為嚴重。這就使超高強高性能混凝土在現(xiàn)代化高效文明施工面前很難發(fā)揮其用武之地。
如何使得提高強度與降低粘度達到平衡。從混凝土拌合物粘度的形成機理來看,固體顆粒本身是不產(chǎn)生粘度的,混凝土拌合物的粘度,取決于顆粒表面的水膜層,而水膜層厚度,又取決于原始的加水量與包裹在凝聚體中的水分,而為提高強度,原始用水量極低的情況下,其降低粘度主要依靠高效減水劑(有機外加劑)的強吸附分散作用和礦物摻合料的減水作用與滾珠效應。獲得高強度的方法目前主要采用高效減水劑降低水膠比和超細粉料優(yōu)化顆粒級配。目前對于高效減水劑降低混凝土粘度,只有提高其摻量,這樣一方面會導致成本的提高,另一方面會造成過分緩凝效果,助長坍落度損失,同時還沒有研發(fā)出降低混凝土粘度的有機降粘劑;礦物摻合料方面雖然出現(xiàn)了混凝土降粘劑,但是效果一般,并不能達到同時提高混凝土強度的效果,而單一摻入粉煤灰雖然能降低粘度,但是對提高超高強混凝土強度不利,因此目前研發(fā)出可以提高強度與降低粘度的無機外加劑是一個亟待解決的問題。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種超高層泵送混凝土專用高性能外加劑,以解決技術問題。
本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下:一種超高層泵送混凝土專用高性能外加劑,由以下重量配比的原料組成:
優(yōu)選地,所述減水劑為亞甲基二甲基二萘磺酸鈉聚合物。
優(yōu)選地,所述調(diào)節(jié)劑為固含量為40wt%的96616聚羧酸減水劑母液。
優(yōu)選地,所述保坍劑按以下方法制備:將分子量為2400的異戊烯基聚氧乙烯醚120.00重量份和水75重量份,放入反應容器中,升溫,在50±5℃溫度下,攪拌使反應物完全溶解,再向容器中加入聚乙二醇馬來酸單酯12重量份,滴加溶有丙烯酸7.2重量份、和甲基丙烯磺酸鈉1.0重量份、和22.0重量份丙烯酸羥丙酯、和5wt%過硫酸銨溶液45.0重量份,保持溫度在50±5℃,繼續(xù)反應1小時;冷卻后再加入約30%氫氧化鈉溶液5重量份調(diào)節(jié)PH=6.5±0.5,得到保坍劑。
優(yōu)選地,所述緩凝劑由以下重量配比的原料組成:碳酸鈣粉5重量份、氧化硼68重量份和磷酸鋅20重量份。
優(yōu)選地,所述引氣劑為烷基芳烴磺酸鹽類引氣劑或脂肪醇硝酸鹽類引氣劑中的一種。
優(yōu)選地,所述烷基芳烴磺酸鹽類引氣劑為烷基苯磺酸鹽引氣劑;所述脂肪醇硝酸鹽類引氣劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯磺酸鈉,脂肪醇硫酸鈉中的一種。
優(yōu)選地,所述消泡劑選自C7-C22的高碳醇、聚醚類消泡劑和有機硅類消泡劑的一種或兩種以上任意比例的混合物。
優(yōu)選地,所述流變劑選自有機硅類流變劑、丙烯酸類流變劑和氟類流變劑中的一種或兩種以上任意比例的混合物。
本發(fā)明的有益效果是:
超高層泵送混凝土專用高性能外加劑中加入了調(diào)節(jié)劑,可以調(diào)節(jié)混凝土的狀態(tài),改善混凝土和易性,同時使用流變劑來降低減水劑對水的敏感度,保坍型選擇具有緩釋性能的母液,使混凝土整體保坍性能較好。該外加劑解決了混凝土高強與黏度之間的矛盾,大流態(tài)與離析分層之間的矛盾。使得屈服應力減小到適宜范圍,同時又具有足夠的塑性黏度,使骨料懸浮于水泥漿中,高層泵送過程中混凝土能均勻分布在泵送管道內(nèi)部,形成層流,不因離析、分層及泌水導致泵送管道堵塞。
具體實施方式
在此記載的實施例為本發(fā)明的特定的具體實施方式,用于說明本發(fā)明的構思,均是解釋性和示例性的,不應解釋為對本發(fā)明實施方式及本發(fā)明范圍的限制。除在此記載的實施例外,本領域技術人員還能夠基于本申請權利要求書和說明書所公開的內(nèi)容采用顯而易見的其它技術方案,這些技術方案包括采用對在此記載的實施例的做出任何顯而易見的替換和修改的技術方案。
以下實施例中的保坍劑按以下方法制備:將分子量為2400的異戊烯基聚氧乙烯醚120.00重量份和水75重量份,放入反應容器中,升溫,在50±5℃溫度下,攪拌使反應物完全溶解,再向容器中加入聚乙二醇馬來酸單酯12重量份,滴加溶有丙烯酸7.2重量份、和甲基丙烯磺酸鈉1.0重量份、和22.0重量份丙烯酸羥丙酯、和5wt%過硫酸銨溶液45.0重量份,保持溫度在50±5℃,繼續(xù)反應1小時;冷卻后再加入約30%氫氧化鈉溶液5重量份調(diào)節(jié)PH=6.5±0.5,得到保坍劑。
減水劑為亞甲基二甲基二萘磺酸鈉聚合物。
調(diào)節(jié)劑為固含量為40wt%的96616聚羧酸減水劑母液。
緩凝劑由以下重量配比的原料組成:碳酸鈣粉5重量份、氧化硼68重量份和磷酸鋅20重量份。
實施例1
超高層泵送混凝土專用高性能外加劑由以下重量配比的原料組成:
在本實施例中,引氣劑為烷基苯磺酸鹽引氣劑(具體為烷基苯磺酸鈉);消泡劑為C20的高碳醇;流變劑選自有機硅類流變劑(具體為聚二甲基硅氧烷)。
實施例2
超高層泵送混凝土專用高性能外加劑由以下重量配比的原料組成:
在本實施例中,引氣劑為脂肪醇聚氧乙烯醚;消泡劑為聚醚類消泡劑;流變劑為丙烯酸類流變劑。
實施例3
超高層泵送混凝土專用高性能外加劑由以下重量配比的原料組成:
在本實施例中,引氣劑為脂肪醇聚氧乙烯磺酸鈉;消泡劑為有機硅類消泡劑;流變劑為氟類流變劑。
實施例4
超高層泵送混凝土專用高性能外加劑由以下重量配比的原料組成:
引氣劑為脂肪醇硫酸鈉;消泡劑為C18的高碳醇;流變劑為有機硅類流變劑。
實施例5
超高層泵送混凝土專用高性能外加劑由以下重量配比的原料組成:
在本實施例中,引氣劑為脂肪醇聚氧乙烯磺酸鈉;消泡劑為有機硅類消泡劑;流變劑為氟類流變劑。
對照例,水泥500 kg/m3,砂640 kg/m3,石995 kg/m3,水135 kg/m3,外加劑0。
效果例1,水泥450 kg/m3,砂640 kg/m3,石995 kg/m3,水135 kg/m3,實施例1中的外加劑50kg/m3。
效果例2,水泥400 kg/m3,砂640 kg/m3,石995 kg/m3,水135 kg/m3,實施例1中的外加劑100 kg/m3。
效果例3,水泥440 kg/m3,砂640 kg/m3,石995 kg/m3,水135 kg/m3,實施例1中的外加劑60 kg/m3。
效果例4,水泥430 kg/m3,砂640 kg/m3,石995 kg/m3,水135 kg/m3,實施例1中的外加劑70 kg/m3。
效果例5,水泥420 kg/m3,砂640 kg/m3,石995 kg/m3,水135 kg/m3,實施例1中的外加劑80 kg/m3。
效果例1-5所得混凝土的強度與粘度實驗結果見表1。其中,混凝土粘度采用T50 時間表示。(混凝土成型尺寸為100mm×100mm×100mm,測試結果乘以0.95 的換算系數(shù),得出28 天抗壓強度)。
上述披露的各技術特征并不限于已披露的與其它特征的組合,本領域技術人員還可根據(jù)發(fā)明之目的進行各技術特征之間的其它組合,以實現(xiàn)本發(fā)明之目的為準。