一种缓凝型水下不分散混凝土用外加剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了由HN

【技术实现步骤摘要】
一种缓凝型水下不分散混凝土用外加剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于混凝土外加剂
，特别涉及一种缓凝型水下不分散混凝土用外加剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]混凝土的凝结时间是混凝土的一项重要指标，对混凝土施工进度等起着重要影响。对于超长桩而言，除了在水下浇筑时保证混要凝土的密实性，还需要较长的凝结时间来保证混凝土在浇筑过程中的匀质性，以避免出现因浇筑时间过长，下部混凝土已经凝结而上部还未凝结，从而引起局部缺陷甚至断桩。
[0003]根据GBT37990
‑
2919《水下不分散混凝土絮凝剂技术要求》，添加絮凝剂的混凝土终凝时间应小于24小时，而在超长桩水下浇筑时，通常要求初凝时间大于36小时。因此，需在保障混凝土高效抗分散的基础上，延长保塑及初凝时间，同时也要控制终凝时间不宜过长，避免超长桩长时间不凝从而影响施工进度。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：制备一种缓凝型水下不分散混凝土用外加剂，实现水下用混凝土初凝时间48
‑
72h区间可控。
[0005]本专利技术的技术方案是：
[0006]一种缓凝型水下不分散混凝土用外加剂，由HN
‑
01缓凝组分、CF
‑
01絮凝组分、减水组分、无机分散组分、其他组分和水复配而成，各组分质量百分比为：
[0007][0008]其余为水。
[0009]进一步的，所述HN
‑
01缓凝组分为磷酸盐、焦磷酸盐、六偏磷酸盐、双膦酸盐的一种或几种。
[0010]进一步的，所述HN
‑
01缓凝组分为磷酸钠、六偏磷酸钠和伊本膦酸钠的混合物，质量比为磷酸钠：六偏磷酸钠：伊本膦酸钠为40
‑
65：20
‑
33：2
‑
15。磷酸钠、六偏磷酸钠在水溶液中易水解出磷酸根，可与水泥水化过程中产生的钙离子结合生成可溶性络合物，降低自由活动钙镁离子的数量，阻碍水泥水化产物硅酸三钙、硅酸二钙的生成速率，延长水泥水化过程，但是只加磷酸钠不易控制磷酸根的浓度。水泥水解后的环境为碱性环境，六偏磷酸钠在碱性环境中易水解为磷酸钠，且该水解反应可逆，保证了水溶液中磷酸根的数量，不会因为单加磷酸钠而不易控制磷酸根的浓度。膦化物与磷酸盐的缓凝机理相似，均是与钙离子
生成可溶性络合物，减缓水泥水化产物生成速率，延长水泥水化进程。
[0011]进一步的，所述CF
‑
01絮凝组分为颗粒直径小于300μm，分子量为3000
‑
6000万的高聚丙烯酰胺、改性纤维素、接枝魔芋粉、改性纤维素醚的一种或几种。
[0012]进一步的，所述CF
‑
01絮凝组分为高聚丙烯酰胺和改性纤维素醚的混合物，质量比为38
‑
62：38
‑
62。高聚丙烯酰胺具有很长的分子链，大数量级的长链在水中有巨大的吸附表面积，可吸附水泥浆体，利用长链在颗粒之间架桥，形成大颗粒的絮凝体，保证整个体系不被水流冲散；纤维素醚在水中溶解后，由于表面活性作用保证了胶凝材料在体系中有效地均匀分布，而纤维素醚作为一种保护胶体，“包裹”住固体颗粒，并在其外表面形成一层润滑膜，使体系更稳定，也提高了混凝土在搅拌过程的流动性，纤维素醚溶液由于自身分子结构特点，使浆体中的水分不易失去，并在较长的一段时间内逐步释放，赋予混凝土浆体良好的保水性和工作性。
[0013]进一步的，所述减水组分为聚羧酸类高性能减水剂，具备减水、早强、保塌、降黏的功能，其固含量为≥25％。
[0014]进一步的，所述其他组分为消泡与引气组合的复合组分，其中GPES型消泡组分占总重的0.05
‑
0.5％，磺酸盐类引气组分占总重的0.05
‑
0.3％。
[0015]进一步的，所述无机分散组分为40
‑
200μm直径的纳米级二氧化硅、纳米级碳酸钙的一种或者两种的混合物。
[0016]进一步的，所述无机分散组分为纳米级二氧化硅、纳米级碳酸钙按质量比35
‑
65：35
‑
65，粒径均为60
‑
100μm。
[0017]所述外加剂的制备方法，包括如下步骤：
[0018]1)使用研磨机对HN
‑
01缓凝组分、CF
‑
01絮凝组分和无机分散组分分别进行研磨10min，筛分取粒径小于45μm的部分，按质量配比称量，依次加入按质量比例称量好的减水组分中溶解；
[0019]2)按质量称量其余组分，并依次加入到研磨后的溶液中，水浴温度为20
‑
40℃，均匀分散40
‑
60min，即得缓凝型水下不分散混凝土用外加剂。外加剂在混凝土中使用时，外加剂掺量为胶凝材料质量的3
‑
5％。
[0020]本专利技术的有益效果为：复配好的外加剂可直接用于水下桩混凝土，解决了外加剂无法同时达到超缓凝和水下不分散的问题。
[0021]1、同时使用HN
‑
01缓凝组分与CF
‑
01絮凝组分，高效延长混凝土保塑及初凝时间，且实现混凝土初凝时间48
‑
72h区间可控。主要体现在：一方面，复合磷化物缓凝剂与氢氧化钙反应形成的不溶性磷酸钙将在水泥颗粒表面形成难溶性膜，延长水泥水化诱导期，减缓硅酸三钙(CS3)水化速率，使水泥水化过程暂时“休眠”。另一方面，高分子纤维类絮凝剂将覆盖在混凝土胶凝材料表面，形成多层三维网状结构致密膜，阻隔胶凝材料与水接触，减缓水化，延长凝结时间，从而实现。
[0022]2、同时使用HN
‑
01缓凝组分与CF
‑
01絮凝组分，高效保障混凝土抗分散性。一方面，高分子纤维絮凝剂可通过三维网状结构包裹骨料与胶凝材料，增强系统整体密实性，使混凝土水下浇筑过程浆体材料不被冲刷走；另一方面，复合磷化物缓凝剂在胶凝材料表面形成的膜有一定的包裹作用，阻碍胶凝材料颗粒遇水散开过程，有助于提高整体的密实性，保障混凝土抗分散性能。密实性和抗分散性能在水陆强度比里面能得到体现，水陆强度比是
指水下成型和陆地成型后试件强度的比值，比值越高说明密实性越好，抗分散性越好。
[0023]3、使用HN
‑
01缓凝组分与CF
‑
01絮凝组分搭配减水等功能组分，改善混凝土拌合物工作性能。CF
‑
01絮凝组分对胶凝材料的团聚作用和HN
‑
01缓凝组分的胶材“休眠”作用都会使混凝土拌合物过黏，不利于施工，加入高效减水、保塌、引气、消泡等组分，多层次多维度调整拌合物的流动性。
[0024]4、使用HN
‑
01缓凝组分与CF
‑
01絮凝组分搭配减水等功能组分，简化了混凝土拌合过程中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种缓凝型水下不分散混凝土用外加剂，其特征在于，由HN
‑
01缓凝组分、CF
‑
01絮凝组分、减水组分、无机分散组分、其他组分和水复配而成，各组分质量百分比为：HN
‑
01缓凝组分3
‑
6%；CF
‑
01絮凝组分10
‑
14%；减水组分35
‑
38%；无机分散组分2
‑
5%；其他组分0.1
‑
0.8%；其余为水。2.根据权利要求书1所述的外加剂，其特征在于，所述HN
‑
01缓凝组分为磷酸盐、焦磷酸盐、六偏磷酸盐、双膦酸盐的一种或几种。3.根据权利要求书2所述的外加剂，其特征在于，所述HN
‑
01缓凝组分为磷酸钠、六偏磷酸钠和伊本膦酸钠的混合物，质量比为磷酸钠：六偏磷酸钠：伊本膦酸钠为40
‑
65：20
‑
33：2
‑
15。4.根据权利要求书1所述的外加剂，其特征在于，所述CF
‑
01絮凝组分为颗粒直径小于300μm，分子量为3000
‑
6000万的高聚丙烯酰胺、改性纤维素、接枝魔芋粉、改性纤维素醚的一种或几种。5.根据权利要求书4所述的外加剂，其特征在于，所述CF
‑
01絮凝组分为高聚丙烯酰胺和改性纤维素醚的混合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：林喜华，李馨慧，班录江，吴海波，何凯，顾青山，曹海，宋兰兰，王军，
申请(专利权)人：中建西部建设贵州有限公司中建西部建设股份有限公司，
类型：发明
国别省市：