一种超缓凝混凝土及其制备方法技术

本申请涉及建筑材料技术领域，具体公开了一种超缓凝混凝土及其制备方法。本申请提供的超缓凝混凝土包括以下重量份的组分：凝胶材料39

【技术实现步骤摘要】
一种超缓凝混凝土及其制备方法


[0001]本申请涉及建筑材料的
，具体涉及一种超缓凝混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着建筑施工技术的不断改进与创新发展，对混凝土材料性能的要求越来越高。超缓凝混凝土作为一种特殊的新型混凝土，通过添加缓凝剂来调整混凝土的初凝时间，但不会破坏混凝土的使用性能及安全性要求，因此具有优异的使用性能及发展前景。最早的超缓凝混凝土多用于解决深基坑维护结构钻孔咬合桩施工困难的问题，之后还被当做应急混凝土来防止因不可抗力导致施工中断后发生冷缝浇筑的问题。
[0003]近几年来，为解决施工作业面小且基坑较深的大型工程施工问题，逆作法施工技术在建筑地下工程施工中得到了广泛的应用，“逆作法”施工的工序为：首先沿着建筑物地下部分的边轴线来进行支护结构施工，再依靠对于建筑物的相应位置的上部结构所荷载的中间支撑桩以及柱的浇筑施工进行支撑，最后逐步地对地上结构及土方进行由上至下的施工与开挖。在支撑桩的施工时，需要把承重结构的钢管柱直接定位在桩上，立柱桩的长度和截面都较大，单桩灌注的混凝土量要大于130m3，甚至高达300m3。因此，在上述混凝土浇注完成后，需要有足够时间来进行平整现场、并利用直插机将大型钢管柱垂直插入桩头。
[0004]因此，为保证有充足的时间完成上述施工工艺，需要制备出一种超缓凝混凝土，使其具备超长的初凝时间及坍落度保留时间，并且在终凝后能快速恢复其强度增长，并获得优异的抗压强度。

技术实现思路

[0005]为了延长混凝土的凝结时间及坍落度保留时间，本申请提供一种超缓凝混凝土及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种超缓凝混凝土，采用如下的技术方案：一种超缓凝混凝土，包括以下重量份的组分：凝胶材料39
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45份、砂石176
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183份、超缓凝高效减水剂0.75
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0.86份和水15
‑
17份。
[0007]本申请利用凝胶材料、砂石、超缓凝高效减水剂和水混合制备出一种超缓凝混凝土，通过调整超缓凝混凝土中超缓凝高效减水剂的添加量，能够使超缓凝混凝土的初凝时间达到72h以上，坍落度保留时间达到24h及以上，并且该超缓凝混凝土在终凝后能快速恢复强度增长，其60d抗压强度可达到与普通混凝土相近的抗压强度。除此之外，该超缓凝混凝土能够适应温度的变化，即在不同温度下均具备较长的凝结时间与坍落度保留时间，以及优异的抗压强度，因此可以满足不同气候条件下的施工要求。
[0008]在“逆作法”施工中，若混凝土出现离析或泌水，一是可能会堵导管，导致断桩；二是即使罐桩成功，在插入钢骨柱时，若骨料集中接近桩顶位置，也会导致钢管柱插入失败。因此，为了避免出现上述问题，混凝土应避免出现离析泌水现象。除此之外，为了保证混凝土浇注完成后，有足够时间来进行平整现场、并利用直插机将大型钢管柱垂直插入桩头，混
凝土的初凝时间应大于60h，同时考虑施工过程复杂性或不确定性因素，必须保证混凝土坍落度≥150mm的保留时间≥24h；并且在逆作法施工完成后，该混凝土还需要能尽快恢复其强度增长，按要求的时间达到可以移除固定钢管柱的直插机条件，进而满足流水作业要求。
[0009]在一些实施方案中，所述超缓凝高效减水剂可以为0.75
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0.8份或0.8
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0.86份。
[0010]在一个具体的实施方案中，所述超缓凝高效减水剂还可以为0.75份、0.8份或0.86份。
[0011]优选地，以超缓凝高效减水剂的重量份为基准；所述超缓凝高效减水剂包括大分子聚羧酸减水剂10
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14份、缓凝型聚羧酸减水剂6
‑
8份、水化抑制剂1.8
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3.6份、复合缓凝剂3
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6份、增稠剂1.5
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2.5份、保水剂0.2
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0.4份和水70
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84份。
[0012]本申请中，超缓凝高效减水剂由大分子聚羧酸减水剂、缓凝型聚羧酸减水剂、水化抑制剂、复合缓凝剂、增稠剂、保水剂和水制备而成，通过将各组分的添加量控制在上述范围内，能够获得一种性能优异的超缓凝高效减水剂，利用该超缓凝高效减水剂制备超缓凝混凝土，能够有效延长超缓凝混凝土的凝结时间与坍落度保留时间，降低超缓凝混凝土的泌水率，进而提高超缓凝混凝土在“逆作法”施工中的使用性能。
[0013]本申请中，保水剂的加入能够解决砂石与超缓凝高效减水剂使用后，超缓凝混凝土存在的离析、泌水现象；增稠剂能增大混凝土砂浆的粘滞系数及粘滞阻力，防止砂石的下沉，使混凝土长期保持均一稳定状态，保证了混凝土的长时间施工性能，使混凝土有较好的悬浮能力，再配合使用保水剂，解决因掺入大量缓凝剂的混凝土产生的离析及泌水问题，进而提高新拌混凝土的使用过程的稳定性。
[0014]在一个具体的实施方案中，所述水化抑制剂可以为1.8份、2份或3.6份。
[0015]在一些具体的实施方案中，所述水化抑制剂还可以为1.8
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2份或2
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3.6份。
[0016]在一个具体的实施方案中，所述复合缓凝剂可以为3份、4份或6份。
[0017]在一些具体的实施方案中，所述复合缓凝剂还可以为3
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4份或4
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6份。
[0018]进一步地，所述大分子聚羧酸减水剂可以为HS
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209型聚羧酸减水剂或HJ
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672435型聚羧酸减水剂。
[0019]优选地，所述大分子聚羧酸减水剂为HS
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209型聚羧酸减水剂。
[0020]本申请中，由于HS
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209型聚羧酸减水剂具有超长的支链，故能够保证超缓凝混凝土在长时间缓凝状态下不泌水、水分不散失，从而提高了超缓凝混凝土的保水能力，改善其使用性能、延长其凝结时间。
[0021]优选地，所述水化抑制剂为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠；所述复合缓凝剂选自麦芽糖浆和葡萄糖酸钠。
[0022]三聚磷酸钠和六偏磷酸钠属于可溶性的磷酸盐，将其溶于水后，溶液中存在大量的磷酸根离子，当水泥发生水化反应时，溶液中的磷酸根离子会被水泥表面吸附，与水泥颗粒表面的Ca
2+
形成难溶的羟基磷灰石，进而对水泥的水化产生延缓作用。麦芽糖浆是一种新型的缓凝剂，能够吸附在水泥颗粒表面，形成同种电荷的亲水膜，使水泥颗粒相互排斥，并阻碍水泥水化，延缓水泥的水化速度，进而起到缓凝的作用。葡萄糖酸钠既具有减水作用，又具有缓凝作用，与三聚磷酸钠和麦芽糖浆配合使用时，所得混凝土的凝结时间能够被大幅延长。
[0023]优选地，所述水化抑制剂中，所述三聚磷酸钠和所述六偏磷酸钠的重量比为1：1。
[0024]优选地，所述复合缓凝剂为麦芽糖浆和葡萄糖酸钠；所述水化抑制剂、所述麦芽糖浆和所述葡萄糖酸钠的重量比为2：(1.2
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超缓凝混凝土，其特征在于，包括以下重量份的组分：凝胶材料39
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45份、砂石176
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183份、超缓凝高效减水剂0.75
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0.86份和水15
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17份。2.根据权利要求1所述的超缓凝混凝土，其特征在于，以超缓凝高效减水剂的重量份为基准；所述超缓凝高效减水剂包括大分子聚羧酸减水剂10
‑
14份、缓凝型聚羧酸减水剂6
‑
8份、水化抑制剂1.8
‑
3.6份、复合缓凝剂3
‑
6份、增稠剂1.5
‑
2.5份、保水剂0.2
‑
0.4份和水70
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84份。3.根据权利要求2所述的超缓凝混凝土，其特征在于，所述水化抑制剂为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠；所述复合缓凝剂选自麦芽糖浆和葡萄糖酸钠。4.根据权利要求2所述的超缓凝混凝土，其特征在于，所述复合缓凝剂为麦芽糖浆和葡萄糖酸钠；所述水化抑制剂、所述麦芽糖浆和所述葡萄糖酸钠的重量比为2：（1.2
‑
1.4）：（1.8
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2.2）。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩小华，何小强，何洪亮，韩慧强，魏英俊，李娜，
申请(专利权)人：北京铁建永泰新型建材有限公司，
类型：发明
国别省市：