混凝土的加速混合物制造技术

本发明专利技术提供寒冷气候掺合组合物，它能够加速水泥组合物的凝固时间和强度发展，其中包括以下组份：具有凝固点降低性质的可溶性无机盐、无机早凝固和强度促进剂、聚羧酸盐大范围减水分散剂和有机凝固促进剂。使用比现有技术中公开的更低的用量，该掺合组合物给混凝土提供了更好的分散性能，并且加速了凝固时间和强度发展。

Accelerated mixture of concrete

The present invention provides a cold climate blend composition, it can accelerate the development of the cement composition setting time and strength, which comprises the following components: a soluble inorganic salt, the nature of the freezing point decreases and the intensity of early solidification inorganic agent, polycarboxylate high range water reducing agent and dispersing organic coagulation accelerator. Using less than the amount publicly available in the prior art, the admixture composition provides better dispersion properties for concrete and accelerates solidification time and strength development.

【技术实现步骤摘要】
专利技术的背景在寒冷气候条件下放置混凝土要求特殊的考虑以保证适当的硬化和强度发展，美国混凝土研究院的306委员会将寒冷气候条件定义为连续三天，其中两个条件必须存在平均日空气温度低于5℃，并且在24小时内在10℃以下的该空气温度要超过12小时。在寒冷气候条件下由于较早冻结的原因，必须保护混凝土以避免受损，即在除去保护以后能够达到适当的强度，避免热裂，并且保证结构满足其服务寿命的需求。保护的方法包括1)加热混凝土材料，2)使用III型水泥，3)使用另外的水泥，4)使用能加速凝固和强度发展的化学掺合物，5)使用保护性隔离，6)包裹和加热放置混凝土的区域。在过去十年期间，报道了在亚-冻结条件下使用化学掺合物放置混凝土领域的发展，很多所述的研究集中在一组化学试剂方面，所述化学试剂能够降低混凝土中气孔水的凝固点同时加速水泥的水合，另外一些研究集中在提供加速的材料方面，而不是降低凝固点。在文献报道的大量研究中，将混凝土在20℃配料，然后在亚-冻结温度下熟化，并且与在20C熟化的混凝土比较其强度的发展。在所述试验条件下其结果可能是误导性的，这是因为凝固和强度的发展受到混凝土温度的控制，并且环境条件对降低混凝土温度的作用依赖于混凝土的质量和样品的几何结构。在一个研究中，将混凝土和冻结材料一起配料，含有抗冻掺合物的混凝土的强度发展得很差。分散剂是通过分裂水泥聚集体和冻结水来改进混凝土浆料的流动性能的物质，这样提供了低粘度的浆，获得了所需的流动条件。超增塑剂例如磺化的蜜胺甲醛缩合物(SMF)和萘磺化的甲醛缩合物(BNS)通常作为分散剂使用，但是这些化合物不如聚羧酸盐分散剂有效，后者是最近被引入到混凝土工业中的。在工业中使用的标准规则是比较聚羧酸盐对磺化的萘甲醛缩合物的分散性能，结果是在等量固体基础上聚羧酸盐是三倍有效的。在混凝土中使用的分散剂在涉及到强度和耐久性的情况下是很重要的，这是因为分散剂在高强度和高耐久性混凝土中是一种必要的组份，由于在高性能混凝土中使用少量的水，使用高的分散剂的量经常是必须的，以便使混凝土能够施工。高的BNS用量可能导致不希望的凝固减缓，并且不能随着时间的推移提供所需的施工性能保留。需要提供一种具有聚羧酸盐大范围减水分散剂的掺合物，所述分散剂至少比传统物质如BNS和SMF作为水泥或混凝土分散剂有效几倍。改进的效果减少了为了达到所需的混凝土施工性能或水用量减少水平所需物质的数量。至于目前使用的分散剂如BNS和SMF也需要改进混凝土的凝固时间(加速)，同时维持所需的强度发展。USPN 5176753公开了一种无氯化物的掺合物用作寒冷气候混凝土凝固的加速剂，其中包括具有凝固点降低性质的可溶性无机盐、萘磺化的甲醛缩合物或磺化的蜜胺甲醛缩合物、无机早凝固和强度加速剂，以及任选的有机凝固加速剂。USPN 5840114公开了一种用于预制水硬水泥的高度早强化混合物，其中包括钙盐和含碳骨架的共聚物，在骨架上连接有结合水泥的基团例如羧基，通过选自酰胺或酰亚胺的键，骨架上还连接有氧亚烷基侧基。专利技术的概述提供了在寒冷气候条件下加速水泥组合物的凝固时间和强度发展的掺合组合物，其中包括具有降低凝冻结性质的可溶性无机盐成分、无机早凝固和强度促进剂、聚羧酸盐大范围减水分散剂和有机凝固促进剂。提供的水泥组合物包括水硬水泥和寒冷气候掺合组合物，其中所述的掺合组合物包括具有降低凝固点性质的可溶性无机盐、无机早凝固和强度促进剂、聚羧酸盐大范围减水分散剂和有机凝固促进剂。提供了制备水泥组合物的方法，包括形成水、水硬水泥和寒冷气候掺合组合物的混合物，其中掺合组合物包括具有降低凝固点性质的可溶性无机盐、无机早凝固和强度促进剂、聚羧酸盐大范围减水分散剂和有机凝固促进剂。提供了用于水泥组合物的寒冷气候掺合组合物，其中包括具有降低凝固点性质的可溶性无机盐、无机早凝固和强度促进剂、聚羧酸盐大范围减水分散剂，其中所述的聚羧酸盐大范围减水分散剂具有以下所示的一般结构 其中在式(III)中D＝选自结构d1、结构d2及其混合物的成分；X＝H、CH3、C2-C6烷基、苯基、对-甲基苯基或磺化的苯基；Y＝H或COOM；R＝H或CH3，Z＝H、SO3M、-PO3M、-COOM、其中n＝2-6的-O(CH2)nOR3、-COOR3或其中n＝0-6的-(CH2)nOR3、-CONHR3、-CONHC(CH3)2CH2SO3M、其中n＝2-6的-COO(CHR4)nOH、或其中n＝2-6的-O(CH2)nOR4；R1、R2、R3、R5每个独立地是氧化乙烯单元和氧化丙烯单元的-(CHRCH2O)mR4无规共聚物，其中m＝10-500，并且其中无规共聚物中的氧化乙烯的数量为约60％-100％，氧化丙烯的数量为约0％-40％；R4＝H、甲基、C2-约C6烷基或约C6-约C10芳基；M＝H、碱金属、碱土金属、铵、胺、三乙醇胺、甲基或C2-约C6烷基；a＝0-约0.8；b＝约0.2-1.0；c＝0-约0.5；d＝0-约0.5和其中a、b、c和d表示每个单元的摩尔分数，a、b、c和d的总数是1.0；以及有机凝固促进剂。提供了包括水硬水泥和寒冷气候掺合组合物的水泥组合物，所述的掺合组合物包括具有降低凝固点性质的可溶性无机盐、无机早凝固和强度促进剂、聚羧酸盐大范围减水分散剂，其中所述的聚羧酸盐大范围减水分散剂具有以下所示的一般结构 式(III)中D＝选自结构d1、结构d2及其混合物的成分；X＝H、CH3、C2-C6烷基、苯基、对-甲基苯基或磺化的苯基；Y＝H或COOM；R＝H或CH3；Z＝H、SO3M、-PO3M、-COOM、其中n＝2-6的-O(CH2)nOR3、-COOR3或其中n＝0-6的-(CH2)nOR3、-CONHR3、-CONHC(CH3)2CH2SO3M、其中n＝2-6的-COO(CHR4)nOH、或其中n＝2-6的-O(CH2)nOR4；R1、R2、R3、R5每个独立地是氧化乙烯单元和氧化丙烯单元的-(CHRCH2O)mR4无规共聚物，其中m＝10-500，并且其中无规共聚物中的氧化乙烯的数量为约60％-100％，氧化丙烯的数量为约0％-40％；R4＝H、甲基、C2-约C6烷基或约C6-约C10芳基；M＝H、碱金属、碱土金属、铵、胺、三乙醇胺、甲基或C2-约C6烷基；a＝0-约0.8；b＝约0.2-1.0；c＝0-约0.5；d＝0-约0.5和其中a、b、c和d表示每个单元的摩尔分数，a、b、c和d的总数是1.0；以及有机凝固促进剂。专利技术的详细说明本专利技术提供用于水泥组合物的寒冷气候掺合组合物，以及含有所述掺合组合物的新的水泥组合物和制备水泥组合物的方法。在本专利技术的掺合组合物中使用的聚羧酸盐大范围减水分散剂的数量低于现有技术中为达到类似分散性质结果所需的数量。在现有技术中，比较萘磺化的甲醛缩合物和聚羧酸盐大范围减水分散剂性能所观察到的标准规则是，在等量固体基础上聚羧酸盐大范围减水分散剂有效三倍，出人意料地发现本专利技术掺合组合物中的仅仅约1/7数量的聚羧酸盐大范围减水分散剂提供了和现有技术公开的萘磺酸盐甲醛缩合物具有相当的分散结果，而不是1/2或1/3。另外，和含有萘磺酸盐甲醛缩合物的掺合物比较，含有聚羧酸盐大范围减水分散剂的本专利技术混合物是凝固时间和早期强度发本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于水泥组合物的寒冷气候掺合组合物，包括以下组份：ａ）有凝固点降低性质的可溶性无机盐；ｂ）无机早凝固和强度促进剂；ｃ）聚羧酸盐大范围减水分散剂；ｄ）有机凝固促进剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：SA发林格顿，BJ克里斯坦森，
申请(专利权)人：建筑研究及技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]