一种混凝土外加剂及其制备方法和应用方法技术

本发明专利技术公开了一种混凝土外加剂及其制备方法和应用方法。混凝土外加剂包括以下重量份的组分：30‑50份硫酸铝、5‑10份偏铝酸钾、3‑8份硅酸镁、1‑5份甘油、2‑5份氟硅酸铝、5‑10份甲酸钙、0.3‑0.8份消泡剂、0.2‑0.9份有机酸、2‑10份醇胺、0.5‑1份酯类增塑剂、30‑50份水。本发明专利技术的混凝土外加剂掺量为水泥质量的3‑5%。本发明专利技术的混凝土外加剂应用方法：将混凝土外加剂与混凝土表面增强剂按照1:2‑3的质量比混合后在喷嘴处加入到喷射混凝土中，混凝土外加剂用量以水泥重量做基准计为3‑5%。本发明专利技术的混凝土外加剂具有不含碱金属离子，无腐蚀性，使混凝土凝结速度快，且后期强度损失小的优点。

A concrete admixture and its preparation method and application method

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土外加剂及其制备方法和应用方法
本专利技术涉及混凝土外加剂
，更具体地说，它涉及一种混凝土外加剂及其制备方法和应用方法。
技术介绍
混凝土外加剂是指在拌制混凝土的过程中掺入用以改善混凝土性能的物质，混凝土外加剂的掺量一般不大于水泥质量的5％，而速凝剂是建筑工程中必不可少的外加剂。速凝剂是一种能使水泥或混凝土快速凝固的化学外加剂，有时也被称作促凝剂。目前，速凝剂己广泛应用于隧道、城建、水利电力涵洞、引水洞等地下工程的喷射混凝土施工，结构自防水的喷射混凝土支护、防漏、堵漏施工，地面混凝土快速施工及混凝土紧急抢险等工程中。目前我国混凝土速凝剂在市面上存在粉剂速凝剂以及液体速凝剂两种类别的速凝剂，相较于液体速凝剂而言，粉剂的速凝剂存在使用过程中分散不均匀，粉尘污染大，回弹性大等缺点。现有技术中，申请号为CN201710929060.5的中国专利技术专利公开了一种绿色无碱液体混凝土速凝剂及其制备方法，包含以下重量份数的组分：50～60份硫酸铝，10～15份氢氧化钙，3～5份有机酸，4～5份六氟合铝酸钠，1～3份有机醇胺，3～5份乙二胺四乙酸二钠，0.5～0.8份稳定剂，35～42份去离子水。该专利技术制备绿色无碱液体速凝剂能够减少速凝剂对混凝土内材料的腐蚀，但是使用此速凝剂的混凝土在使用的后期，强度损失严重，远远达不到工程要求，对工程质量的稳定存在很大隐患，因此，研发一种使混凝土快速凝结，且后期强度保存率高的外加剂是需要解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种混凝土外加剂，其具有使混凝土的凝结时间短，后期强度保存率高的优点。本专利技术的第二个目的在于提供一种混凝土外加剂的制备方法，其具有制备方法简单，易于操作的优点。本专利技术的第三个目的在于提供一种混凝土外加剂的应用方法，其具有应用方法简单方便的优点。为实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种混凝土外加剂，包括以下重量份的组分：30-50份硫酸铝、5-10份偏铝酸钾、3-8份硅酸镁、1-5份甘油、2-5份氟硅酸铝、5-10份甲酸钙、0.3-0.8份消泡剂、0.2-0.9份有机酸、2-10份醇胺、0.5-1份酯类增塑剂、30-50份水。通过采用上述技术方案，由于采用硫酸铝作为速凝剂的主要原料，其能够与水泥中的氧化钙作用生成中间产物次生石膏和钙矾石，使水泥浆体失去流动性，二者能够在水泥中交叉生成网状结构而加快混凝土凝结，同时释放的反应热也能够增快混凝土的凝结；偏铝酸钾和硅酸镁通过消耗石膏，降低石膏的缓凝速度，促进铝酸盐水化产物的生成，生成铝相水化产物来促进凝结，同时硅酸镁还能与浆体中的钙离子反应生成水化硅酸钙胶凝性产物，促进浆体凝结；氟硅酸铝能够抑制混凝土的裂变剥蚀，防止后期混凝土开裂，从而降低混凝土后期强度损失，偏铝酸钾、硅酸镁和氟硅酸铝三者相互配合，可提高水泥浆体的凝结时间，同时防止后期混凝土剥裂侵蚀，增大后期强度，降低后期强度损失。甘油不仅用作硫酸铝的共溶剂而且也可以增强稳定和硬化特性，使水泥浆体硬化后强度损失降低，甘油与硫酸铝相互协同，能够使水泥浆体快速凝结，并提高后期强度，使后期强度保留率较高；甲酸钙能够有效的加快水泥的凝固时间，增强水泥的早期强度，有机酸能够控制反应的pH值，降低体系中的碱含量，减轻对混凝土材质的腐蚀，水作为良好的分散剂，起到溶解各组分的作用，降低反应过程中反应物的浓度加快反应速率。进一步地，所述原料的重量份为：35-45份硫酸铝、6-9份偏铝酸钾、4-7份硅酸镁、2-4份甘油、3-4份氟化镁铝、6-8份甲酸钙、0.4-0.7份消泡剂、0.4-0.7份有机酸、4-8份醇胺、0.6-0.8份酯类增塑剂、35-45份水。通过采用上述技术方案，由于各组分的配比更加精确，使得外加剂促进混凝土凝结的效果更好，可使混凝土后期强度损失更小。进一步地，所述酯类增塑剂为己二酸二辛脂、癸二酸二辛脂、磷酸三丁酯中的一种或几种的组合物。通过采用上述技术方案，酯类增塑剂能够提高酯类增塑剂之间、增塑剂与混凝土分子之间的作用力，从而提高其强度。进一步地，所述消泡剂为二甲基硅油、聚丙二醇和聚醚消泡剂中的一种或几种的组合物。通过采用上述技术方案，消泡剂掺入外加剂中，能够消除水泥浆料中的气泡，使混凝土强度增大，同时具有促凝早强的作用，降低后期强度损失。进一步地，所述有机酸为苯甲酸、柠檬酸、乙酸中的一种或几种的组合物。通过采用上述技术方案，有机酸能够调节混凝土的pH值，降低对混凝土的腐蚀，苯甲酸能够降低混凝土的泌水量，加入混凝土凝结，柠檬酸在混凝土中发生中和反应，加快混凝土的凝固速度，同时柠檬酸对水泥浆料具有分散作用，能改善水泥浆料的析水量。进一步地，所述醇胺为三乙醇胺或二乙醇胺。通过采用上述技术方案，三乙醇胺能够在酸性环境下生成盐，其中的-NH2基团能够粘附在水泥或砂浆粒子的表面，从而改变混凝土中粒子之间的表面张力，对混凝土有极强的亲和力，能调节反应体系的粘度，从而加快混凝土的凝结，并使混凝土抗压强度高，后期强度损失小；乙二醇胺能够增加混凝土的黏结性，使混凝土凝结时间加快，抗压强度增大。为实现上述第二个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种混凝土外加剂的制备方法，包括以下步骤：S1、将硫酸铝过筛粉碎，过80-150目筛；S2、将水加热至55-75℃，将硫酸铝加入到水中，并不断搅拌，至硫酸铝全部溶解；S3、加入偏铝酸钾和氟硅酸铝，不断搅拌，搅拌30-40min；S4、缓慢加入醇胺，并在25-30℃下搅拌10-20min，加入有机酸，并升温至55-75℃，恒温30-60min；S5、加入甲酸钙和硅酸镁，升温至60-80℃，搅拌10-20min；S6、加入甘油、消泡剂和酯类增塑剂，搅拌均匀，得到混凝土外加剂。进一步地，所述步骤S3中搅拌转速为1200-2000r/min，步骤S5中搅拌转速为1200-1800r/min。通过采用上述技术方案，先将硫酸铝粉碎过筛，可便于硫酸铝与其他组分混合均匀，制备方法简单，易于操作，制备的混凝土外加剂无碱腐蚀，提高混凝土的耐久性，在具有较高早期强度的同时，后期强度有所增加，且后期强度损失小。为实现上述第三个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种混凝土外加剂的应用方法，将混凝土外加剂与混凝土表面增强剂按照1:2-3的质量比混合后在喷嘴处加入到喷射混凝土中，混凝土外加剂用量以水泥重量做基准计为3-5％。通过采用上述技术方案，添加水泥重量3-5％的外加剂，可使外加剂的效果更好，凝结时间较快，后期强度损失小，混凝土表面增强剂能够渗透到混凝土内部，并与混凝土内的钙离子发生反应，生成胶凝物质，从而提高混凝土的后期强度，本专利技术制备的外加剂与混凝土表面增强剂相互协同，能够明显提高混凝土的后期强度，降低后期强度损失。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：第一、由于本专利技术中碱含量较小，大大降低了喷射混凝土发生碱集料反应的可能，提高混凝土的耐久性，掺入的偏铝酸钾和硅酸镁能够消耗石膏，生成铝相水化产物促进凝结，同时硅酸镁能与钙离子生成水化硅酸钙凝胶性产物，氟硅酸铝能够抑制混凝土裂变和侵蚀，三者相互协同作用，可降低混凝土后期强度的损失，加快混凝土的凝结。第二、本专利技术中优选采用硫酸铝作为外加剂的主要原料，由于硫酸铝能够与氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土外加剂，其特征在于，包括以下重量份的组分：30‑50份硫酸铝、5‑10份偏铝酸钾、3‑8份硅酸镁、1‑5份甘油、2‑5份氟硅酸铝、5‑10份甲酸钙、0.3‑0.8份消泡剂、0.2‑0.9份有机酸、2‑10份醇胺、0.5‑1份酯类增塑剂、30‑50份水。

【技术特征摘要】
1.一种混凝土外加剂，其特征在于，包括以下重量份的组分：30-50份硫酸铝、5-10份偏铝酸钾、3-8份硅酸镁、1-5份甘油、2-5份氟硅酸铝、5-10份甲酸钙、0.3-0.8份消泡剂、0.2-0.9份有机酸、2-10份醇胺、0.5-1份酯类增塑剂、30-50份水。2.根据权利要求1所述的混凝土外加剂，其特征在于，所述原料的重量份为：35-45份硫酸铝、6-9份偏铝酸钾、4-7份硅酸镁、2-4份甘油、3-4份氟化镁铝、6-8份甲酸钙、0.4-0.7份消泡剂、0.4-0.7份有机酸、4-8份醇胺、0.6-0.8份酯类增塑剂、35-45份水。3.根据权利要求1所述的混凝土外加剂，其特征在于，所述酯类增塑剂为己二酸二辛脂、癸二酸二辛脂、磷酸三丁酯中的一种或几种的组合物。4.根据权利要求1所述的混凝土外加剂，其特征在于，所述消泡剂为二甲基硅油、聚丙二醇和聚醚消泡剂中的一种或几种的组合物。5.根据权利要求1所述的混凝土外加剂，其特征在于，所述有机酸为苯甲酸、柠檬酸、乙酸中的一种或几种的组合物。6.根据权利要求1所述的混凝土外加剂，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈礼平，
申请(专利权)人：杭州砺品科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33