一种混凝土及其制备方法技术

技术编号:21878496 阅读:35 留言:0更新日期:2019-08-17 10:09
本发明专利技术公开了一种混凝土及其制备方法,属于建筑材料技术领域,解决了混凝土在长期运输后,无法避免得会产生混凝土硬化的情况的问题。混凝土包括胶材料100‑150份;骨料250‑800份;水30‑105份;缓凝剂0.1‑0.9份;所述水泥为水泥,缓凝剂包括由重量份数比为1:(0.1‑0.8)的淀粉和酸类组成;酸类由重量份数比为(0.7‑2):1的有机酸和无机酸组成,有机酸为羟基羧酸、氨基羧酸中的一种或多种,机酸为盐酸、硫酸、磷酸中的一种;淀粉的交联度为5%‑15%,淀粉中支链淀粉占淀粉总重量的70%‑90%。本发明专利技术通过淀粉的缓凝以及酸类的水解,达到缓凝以及缓凝时间可调节的效果。

A kind of concrete and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土及其制备方法
本专利技术涉及建筑材料
,特别涉及一种混凝土及其制备方法。
技术介绍
混凝土,简称为砼,是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料,砂石作集料,与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合,经搅拌而得的水泥混凝土。水与水泥中发生水化反应,水泥中的熟料矿物与水生成凝胶与金属氢氧化物,凝胶将骨料进行包裹;在水分逐渐蒸发以及水化反应的进行过程中,混凝土逐渐完成硬化。混凝土各成分混合之后,水泥和水的水化反应以及水分的蒸发会持续进行;随着水化反应的进行,混凝土拌合物的流动性逐渐降低并逐渐固化,所以混凝土在混合完成后需要尽快进行浇筑使用。但是在实际情况中,有些混凝土需要在混凝土搅拌车内经历长时间的运输;虽然在混凝土搅拌车内设置有搅拌装置,不断地将混凝土进行搅拌,但是搅拌装置的搅拌能力有限,且搅拌装置不可能照顾到每个部分的混凝土,一旦运输时间过长,则无法避免得会产生混凝土固化的情况。则亟需具备缓凝效果的混凝土,为混凝土的长期运输提供保障。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足,本专利技术的第一个目的在于提供一种混凝土,达到了延缓混凝土在混凝土搅拌车内凝结,为混凝土的长期运输提供保障的效果。为实现上述第一个目的,本专利技术提供了如下技术方案:本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种混凝土,包括以下重量份数的原料:水泥100-150份;骨料350-650份;水30-75份;缓凝剂0.1-0.9份;所述缓凝剂包括由重量份数比为1:(0.1-0.8)的淀粉和酸类组成。采用上述技术方案,水泥采用水泥,水泥是粉状的无机水泥,在加水搅拌后可以形成浆体,能在空气中硬化,并把骨料牢固地胶结在一起。水泥的主要成分是硅酸盐类、铝酸盐类、硫铝酸盐类等。水泥与水接触发生水化反应,生成水合物和碱性的氢氧化物,例如硅酸钙水化生成水化硅酸钙以及氢氧化钙,水化硅酸钙是一种C-S-H凝胶。淀粉是葡萄糖分子的高聚体,是以碳链为基础的多羟基物质,易溶于水。淀粉上的羟基会吸附在水化产物表面上的O2-,并与O2-形成氢键,淀粉上其余的羟基与水分子之间形成氢键,使得淀粉在水泥颗粒与水之间形成一层稳定的隔离层,将水泥和水进行隔离,达到抑制水泥水化进程的效果,表现为缓凝。另一方面,水泥水化时会产生水化热,水化淀粉水溶液被加热时,淀粉的晶体结构消失,体积膨胀,粘度上升,使得淀粉分子在水泥颗粒表面膨胀,进一步拉大水分子与水泥颗粒之间的距离,从而进一步抑制水泥颗粒水化反应的进行,实现缓凝。淀粉在酸性环境下可以形成一种经过酸处理的改性淀粉。在酸类物质的作用下,淀粉中的支链淀粉进行水解,再对直链淀粉进行水解,在酸类物质的作用下,淀粉中的葡萄糖高聚体被逐渐分解为多聚物片段、多糖、单糖。葡萄糖高聚体逐渐被水解为多聚物片段、多糖、单糖的过程中,淀粉分子转变为低聚体甚至单分子,使得水泥颗粒溶液的糊状逐渐变稀,使得水泥颗粒与水分子逐渐靠近;同时,水分子可以从断裂的多聚物片段之间穿过淀粉的保护区,到达水泥颗粒表面,与水泥颗粒进行水化反应。酸类对支链淀粉的水解较快,对直链淀粉的水解较慢,且酸类的使用量也会影响淀粉水解的速率,所以通过调节淀粉中直链淀粉的含量以及酸类的用量,可以对淀粉水解速度进行调节,在宏观上表现为缓凝速度。淀粉水解速度块,缓凝时间较短,淀粉水解速度慢,缓凝时间长,达到可调节缓凝时间的作用。进一步优选为:所述酸类由有机酸和无机酸组成,所述有机酸为羟基羧酸、氨基羧酸中的一种或多种,所述无机酸为盐酸、硫酸、磷酸中的一种。采用上述技术方案,由于前期淀粉未完全在水分子与水泥颗粒之间形成隔离层,水泥颗粒会发生小程度的水化反应,混凝土中会有碱性氢氧化物的存在。无机酸的酸性较强,在水中可直接电离出氢离子,将产生的部分氢氧化物进行中和,减弱混凝土的碱性,为淀粉的水解提供环境;同时,利用有机酸对淀粉进行水解。另一方面,羟基羧酸、氨基羧酸在酸改的过程中不会被消耗,在淀粉水解完成后,水与水泥颗粒进行水化反应,产生大量的氢氧化物,混凝土碱性提高,羟基羧酸和氨基羧酸在碱性介质中,可以与游离的钙离子生成不稳定的络合物,从而抑制氢氧化钙的结晶,实现二次缓凝。在淀粉缓凝结束后,有机酸可以进行二次缓凝,进一步延长缓凝时间。进一步优选为:所述酸类中有机酸和无机酸的重量份数比为(0.7-2):1。采用上述技术方案,通过实验1可知,在比例范围内的酸类可以达到更长的缓凝时间。且在比例范围内的酸类复合使用,可以对混凝土的缓凝时间实现小幅度的调节。进一步优选为:所述淀粉由70%-90%支链淀粉以及10%-30%的直链淀粉组成。采用上述技术方案,支链淀粉的水解速度较快,在缓凝时间上占据主要作用的是直链淀粉的重量百分比;支链淀粉重量百分比低,缓凝时间相对较长,直链淀粉重量百分比高,缓凝时间相对较短。支链淀粉重量百分比过低,缓凝时间太长,混凝土搁置时间过长会影响混凝土硬化后的强度;支链淀粉重量百分比过高,缓凝时间太短,缓凝效果不显著。进一步优选为:所述淀粉为交联淀粉,且淀粉的交联度为5%-15%。采用上述技术方案,淀粉交联后,淀粉分子链之间会有连接点,随着交联的进行,淀粉的交联度提高,淀粉的疏水性会提高,进一步提高淀粉对水分子与水泥颗粒的隔绝,提高缓凝效果。缓凝结束后,随着水泥水化的进行,水化热以及氢氧化物逐渐产生,交联淀粉在中碱性调节以及加热的作用下可以被水解,交联度降低,淀粉的疏水性逐渐降低,并溶于水中。进一步优选为:所述水泥为P.O42.5水泥。采用上述技术方案,P.O42.5为强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥,强度高、水化热大,抗冻性好、干缩小,耐磨性较好、抗碳化性较好。且价格适中,使用广泛。进一步优选为:所述骨料由重量百分数为25-30%的砂石、重量百分数为70-75%的碎石与建渣混合物组成。采用上述技术方案,砂石可以为混凝土提供强度,但添加过多会增加混凝土的重量;通过加入煤渣,一方面解决了煤渣的处理问题,使得煤渣能够得到再利用,有利于环境保护,另一方面,煤渣比砂子轻,在混凝土内掺入煤渣能够降低混凝土的容重。进一步优选为:混凝土还包括1.2-2.25份的助剂,助剂包括占水泥总重量的1%的氯化锂,以及占水泥总重量的0.2%-0.5%氨基磺酸盐。采用上述技术方案,氯化锂可以减少由于碱和骨料反应引起的混凝土膨胀开裂;氨基磺酸盐可以减少水的使用,为水资源保护作出贡献。本专利技术的第二个目的在于提供一种混凝土的制备方法。为实现上述第二个目的,本专利技术提供了如下技术方案:一种混凝土的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:一步骤:将淀粉加入水中,将淀粉水溶液进行搅拌并加热至将30-40℃,保温并持续搅拌2-10min;二步骤:停止加热并持续搅拌,将酸类加入至一步骤中得到的淀粉水溶液中,得到混合物A;三步骤:将水泥、骨料、氨基磺酸盐、氯化锂均匀混合得到混合物B,将混合物A加入至混合物B中,混合均匀;一步骤和三步骤可同时进行。采用上述技术方案,先将淀粉和水进行混合,并升温搅拌,35℃并未达到大多数淀粉的糊化温度,搅拌2-10min后,使得淀粉在水溶液中分散均匀且大部分淀粉未糊化。二步骤中将酸类均匀混合于淀粉水溶液中,停止加热后,温度不高的溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土,其特征在于,包括以下重量份数的原料:水泥100‑150份;骨料350‑650份;水30‑75份;缓凝剂0.1‑0.9份;所述缓凝剂包括由重量份数比为1:(0.1‑0.8)的淀粉和酸类组成。

【技术特征摘要】
1.一种混凝土,其特征在于,包括以下重量份数的原料:水泥100-150份;骨料350-650份;水30-75份;缓凝剂0.1-0.9份;所述缓凝剂包括由重量份数比为1:(0.1-0.8)的淀粉和酸类组成。2.根据权利要求1所述的一种混凝土,其特征在于,所述酸类由有机酸和无机酸组成,所述有机酸为羟基羧酸、氨基羧酸中的至少一种,所述无机酸为盐酸、硫酸、磷酸中的一种。3.根据权利要求2所述的一种混凝土,其特征在于,所述酸类中有机酸和无机酸的重量份数比为(0.7-2):1。4.根据权利要求1所述的一种混凝土,其特征在于,所述淀粉由70%-90%支链淀粉以及10%-30%的直链淀粉组成。5.根据权利要求4所述的一种混凝土,其特征在于,所述淀粉为交联淀粉,且淀粉的交联度为5%-15%。6.根据权利要求1所述的一种混凝土,其特征在于,所述水泥为P.O42.5水泥。7.根据权利要求1所述的一种混凝土,其特征在于,所述骨料由重量百分...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓丽娟余建明
申请(专利权)人:广东腾基建设有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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