CN100386283C - 混凝土复合剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑材料技术领域中的添加剂，具体为一种混凝土复合剂，解决现有混凝土构件抗压强度等级较小、构件在(频繁)瞬间重压或冲击力的作用下表面易出现龟裂、破损，严重时出现断裂的问题，由下列重量百分比的原料组成：二氧化硅48-55%，氟石27.5-45%，十六烷基苯磺酸钠2.5-8%，羟基羧酸4-9%，脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂0.5-1%。该复合剂提高了混凝土骨料的粒子粘结握裹力；改善混凝土塌落度、不泌水离析；振捣时混凝土同频震动，均质固化；抗压强度提高20%以上，轴压强度提高29%，劈裂强度提高18%，抗折强度达到35%，抗渗大于S32，达到安定性良好的C80-C100级别的混凝土，而且抗压强度在同等要求时，可节省水泥用量10-20%。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域中的添加剂，具体为一种混凝土复合剂。
背景技术
公知的混凝土构件如混凝土铁道轨枕、水泥桥面、桥梁、高速公路垫层等都是刚性结构。目前，对公知混凝土构件的评判更注重其抗压强度，但是现有国内混凝土构件的抗压等级普遍为C30-C50，国外为C50-C70，构件表面易出现龟裂、破损等问题，主要原因是混凝土凝固后，其内的空隙率较高、粒子握裹力差，这样混凝土构件在(频繁)瞬间重压或冲击力的作用下，致混凝土构件(频繁)极限承载而使构件表面出现龟裂、破损，不但减少混凝土构件的使用寿命，破损严重时构件断裂将导致毁灭性事故。
发明内容
本发明解决现有混凝土构件抗压强度等级较小、构件在(频繁)瞬间重压或冲击力的作用下表面易出现龟裂、破损，严重时出现断裂的问题，提供一种混凝土复合剂。
本发明是采用如下技术方案实现的：混凝土复合剂，由下列重量百分比的原料组成：二氧化硅48-55％，氟石27.5-45％，十六烷基苯磺酸钠2.5-8％，羟基羧酸4-9％，脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂0.5-1％。
制备所述混凝土复合剂的方法，包括以下步骤：(1)将二氧化硅、氟石、十六烷基苯磺酸钠分别进行初磨，按比例混合后进行第二次研磨，将所得粉状混合物通过细度为400目的标准筛；(2)在上述粉状混合物中加入羟基羧酸、脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂，搅拌均匀，通过细度为400目的标准筛，所得粉状物即为所述的混凝土复合剂。
本发明所述的十六烷基苯磺酸钠在此作为分散剂，是建材领域常用的一种化工原料，至少可从天津染料化工厂购得；羟基羧酸是一种公知的化工原料，至少可从河南省洛阳市伊川平等化学建材研究所购得；脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂是一种公知的化工原料，至少可从北京城建集团混凝土公司购得。
使用时，将所制得的混凝土复合剂以水泥重量的8-16％加入常规混凝土中。在混凝土中由于水化反应生成无机硅胶凝体物质，呈纤维状，增大了拌和水的粘度，提高了粒子的粘结握裹力，使各种粒径的骨料粘结成团状，使混凝土在成型过程中达到均质固化、结构密实、有效减少了粒子间隙，封闭了构件表面，降低了间隙率，提高了抗压、抗折、轴压、耐久性能。经中国科学院上海硅酸盐研究所检验，分别通过电镜扫瞄对砂浆基准件和砂浆中掺入本发明所述的复合剂两个试样进行内部结构观察，得出：砂浆基准件的剖面为光滑块状结构，如图1所示，而加入本发明所述的复合剂后的混凝土受检件剖面存在一定量的纤维状结构，如图2所示，这说明加入复合剂后使混凝土的内部结构发生了变化，增强了混凝土强度、耐久性能。经测试，加入本发明所述的复合剂的构建的混凝土受检件抗压强度往往高于其设计强度等级，见附件1，名称为混凝土抗压强度检测报告；而且抗折、轴压、劈拉、抗渗、耐酸碱等性能均有很大提高，见附件2，名称为国家建筑工程质量监督检验中心检验报告；而且本发明所述的混凝土复合剂中不含有铅、镉、铜等重金属，完全符合国家环保要求，见附件3，名称为天津市环境监测中心检测报告单。
本发明所述的混凝土复合剂，满足了混凝土现场作业要求，提高了混凝土骨料的粒子粘结握裹力；改善混凝土塌落度、不泌水离析；振捣时混凝土同频震动，均质固化；抗压强度提高20％以上，轴压强度提高29％，劈裂强度提高18％，抗折强度达到35％，抗渗大于S32，达到了安定性良好的C80-C100级别的混凝土，而且抗压强度在同等要求时，可节省水泥用量10-20％，本发明原料来源广泛、加工简便。
附图说明
图1为砂浆基准件的剖面电镜扫瞄图片
图2为加入本发明所述的复合剂的构建的混凝土受检件剖面电镜扫描图片
具体实施方式
实施例1：以建设某厂房大型车间的承载柱为例
混凝土复合剂，由下列重量百分比的原料组成：二氧化硅50％，氟石35％，十六烷基苯磺酸钠5.5％，羟基羧酸8.7％，脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂0.8％。首先将二氧化硅、氟石、十六烷基苯磺酸钠分别使用雷蒙磨进行初磨，按比例混合后使用球磨机进行第二次研磨，将所得粉状混合物通过细度为400目的标准筛，然后在上述粉状混合物中加入羟基羧酸、脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂，搅拌均匀，通过细度为400目的标准筛，筛余量小于5％为成品。
该承载柱原设计混凝土为C50级别，断面为正方形，直径为1m，高度为8m。将上述制得的混凝土复合剂以水泥重量的12％加入常规混凝土中，水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，用量为520kg；中砂细度模量2.6，用量为570kg；花岗岩石子粒径规格2-5cm，用量1060kg；拌和水用量126kg；搅拌的混凝土，塌落度30分钟无损失，经1个小时损失率为0.5cm、经2个小时损失率为1cm。经搅拌、泵送、浇筑，所施工混凝土达到C90级别，强度提高80％，符合工程的需要。采用本发明的混凝土复合剂构建的承载柱，直径为0.70cm，高度为8m，减少承载柱的面积33％，降低原材料用量。
实施例2：以某车间浇筑大型设备抗震动的基础为例
混凝土复合剂，由下列重量百分比的原料组成：二氧化硅49％，氟石40％，十六烷基苯磺酸钠5％，羟基羧酸5.5％，脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂0.5％。首先将二氧化硅、氟石、十六烷基苯磺酸钠分别使用雷蒙磨进行初磨，按比例混合后使用球磨机进行第二次研磨，将所得粉状混合物通过细度为400目的标准筛，然后在上述粉状混合物中加入羟基羧酸、脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂，搅拌均匀，通过细度为400目的标准筛，筛余量小于5％为成品。
使用时，将上述制得的混凝土复合剂以水泥重量的8％加入常规混凝土中，水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，用量480kg；中砂细度模量2.6，用量605kg；花岗岩石子粒径规格2-5cm，用量1177kg；拌和水用量125kg；搅拌的混凝土，塌落度30分钟无损失，经1个小时损失率0.6cm、经2个小时损失率1.2cm。经搅拌、泵送、浇筑，所施工程达到C80级别，强度提高60％，符合工程的需要。
实施例3：以某矿建设矿井井筒为例
混凝土复合剂，由下列重量百分比的原料组成：二氧化硅55％，氟石32％，十六烷基苯磺酸钠7.5％，羟基羧酸4.5％，脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂1％。首先将二氧化硅、氟石、十六烷基苯磺酸钠分别使用雷蒙磨进行初磨，按比例混合后使用球磨机进行第二次研磨，将所得粉状混合物通过细度为400目的标准筛，然后在上述粉状混合物中加入羟基羧酸、脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂，搅拌均匀，通过细度为400目的标准筛，筛余量小于5％为成品。
该井筒长为620m-670m，要通过侧压较大、遇水膨胀、亚粘型粉细灰岩层，此段长度50m，需提高井筒的抗压强度。将上述制得的混凝土复合剂以水泥重量的16％加入常规混凝土中，水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，用量510kg；中砂细度模量2.6，用量540kg；花岗岩石子粒径规格2-5cm，用量1097kg，；拌和水用量142kg；搅拌的混凝土，塌落度30分钟无损失，经1个小时损失率0.4cm、经2个小时损失率1cm。经搅拌、泵送、浇筑，所施工程达到C100级别，强度提高100％，满足该加固工程的需要。
Claims (2)
1.一种混凝土复合剂，其特征是由下列重量百分比的原料组成：二氧化硅48-55％，氟石27.5-45％，十六烷基苯磺酸钠2.5-8％，羟基羧酸4-9％，脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂0.5-1％。
2.制备如权利要求1所述的混凝土复合剂的方法，其特征是包括以下步骤：
(1)将二氧化硅、氟石、十六烷基苯磺酸钠分别进行初磨，按比例混合后进行第二次研磨，将所得粉状混合物通过细度为400目的标准筛；
(2)在上述粉状混合物中加入羟基羧酸、脂肪族羟基磺酸盐高效减水剂，搅拌均匀，通过细度为400目的标准筛，所得粉状物即为所述的混凝土复合剂。
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