CN104150803B - 碱矿渣混凝土减水剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种碱矿渣混凝土减水剂，所述减水剂按质量计包含以下组分：硝酸盐：11-23份；β-萘磺酸盐甲醛缩合物：15-25份；木质素磺酸盐：3-5份；十二烷基苯磺酸盐：1-2份；所述碱矿渣混凝土为WG-矿渣混凝土(WG即水玻璃)，β-萘磺酸盐甲醛缩合物为β-萘磺酸钠甲醛缩合物，木质素磺酸盐为木质素磺酸钙，十二烷基苯磺酸盐为十二烷基苯磺酸钠，所述硝酸盐为硝酸钡和硝酸铅的混合物，其中硝酸钡1-3份，硝酸铅10-20份。本发明的减水剂在WG-矿渣混凝土中可达20％以上，与WG-矿渣混凝土适应性良好，能有效降低新拌WG-矿渣混凝土的初始粘度，提高混凝土的流动性和工作性，并减少WG-矿渣混凝土的用量，提高混凝土强度。

Description

碱矿渣混凝土减水剂

技术领域

本发明属于建筑材料领域，涉及一种减水剂，特别涉及一种适用于碱矿渣混凝土的减水剂。

背景技术

碱矿渣是用碱金属的碱性化合物激发矿渣形成的胶凝材料。碱矿渣混凝土具有优良物理力学性能和耐久性能，是节能、利废、环保的绿色建筑材料。

但是，通常水胶比条件下，碱矿渣混凝土拌合物粘度大，施工较困难，难以适应现代施工技术的发展，已经成为制约碱矿渣水泥及混凝土应用发展的关键因素，而目前已开发出的普通减水剂均不适用于碱矿渣混凝土。

因此，迫切需要开发出与碱矿渣混凝土适应性良好的减水剂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种碱矿渣混凝土减水剂。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

碱矿渣混凝土减水剂，所述减水剂按质量计由包含以下组分：硝酸盐：11-23份；β-萘磺酸盐甲醛缩合物：15-25份；木质素磺酸盐：3-5份；十二烷基苯磺酸盐：1-2份。

作为本发明碱矿渣混凝土减水剂的优选，所述碱矿渣水泥混凝土为NaOH-矿渣水泥混凝土，所述β-萘磺酸盐甲醛缩合物为β-萘磺酸钠甲醛缩合物，所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钙，所述十二烷基苯磺酸盐为十二烷基苯磺酸钠。

作为本发明碱矿渣混凝土减水剂的进一步优选，所述硝酸盐为硝酸钡和硝酸铅的混合物，其中硝酸钡1-3份，硝酸铅10-20份。

作为本发明碱矿渣混凝土减水剂的进一步优选，所述β-萘磺酸盐甲醛缩合物化学式为(C₁₀H₆CH₂NaSO₃)_n，其中n为9-12。

作为本发明碱矿渣混凝土减水剂的进一步优选，所述减水剂呈粉状，其粒径为＜0.075mm。

作为本发明碱矿渣混凝土减水剂的另一种优选，所述减水剂由以下方法制得：首先按配比选取原材料，然后混合球磨3-5min即得产品。

本发明的有益效果在于：

本发明的减水剂含有硝酸盐组分、β-萘磺酸钠甲醛缩合物、木质素磺酸钙及十二烷基苯磺酸钠，具有良好的缓凝、分散、引气作用，显著改善碱矿渣混凝土的和易性。本发明的减水剂在WG-矿渣混凝土中减水率可达20％以上，与WG-矿渣混凝土适应性良好，能有效降低新拌WG-矿渣混凝土的初始粘度，提高混凝土的流动性和工作性；在保证强度不变的情况下，能够减少WG-矿渣水泥的用量或减少用水量；在保证混凝土流动性不变的情况下，能够提高混凝土强度。

具体实施方式

下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。

实施例1：

本实施例碱矿渣混凝土减水剂，按质量计由以下组分组成：Ba(NO₃)₂：2份；Pb(NO₃)₂：10份；(C₁₀H₆CH₂NaSO₃)_n：22份；C₂₀H₂₄CaO₁₀S₂：3份；C₁₈H₂₉NaO₃S：1份。

本实施例碱矿渣混凝土减水剂由以下方法制得：

a、按配比称取原材料：本步骤所选原材料如下：

Ba(NO₃)₂：重庆川江化学试剂厂生产，分子量261.35，白色粉末，密度3.24g/cm³。

Pb(NO₃)₂：重庆川江化学试剂厂生产，分子量331.23，白色立方或单斜晶体，硬而发亮，密度4.53g/cm³。

(C₁₀H₆CH₂NaSO₃)_n：重庆江韵砼外加剂有限公司生产，黄色粉末。

C₂₀H₂₄CaO₁₀S₂：重庆江北特种建材有限公司生产，棕黄色粉末物质，略有芳香气味。

C₁₈H₂₉NaO₃S：重庆川江化学试剂厂生产，分子量348.48，白色粉末。

b、将步骤a所选原材料投入振动磨中磨5min得产品。

实施例2：

本实施例碱矿渣混凝土减水剂，按质量计由以下组分组成：Ba(NO₃)₂：1份；Pb(NO₃)₂：20份；(C₁₀H₆CH₂NaSO₃)_n：16份；C₂₀H₂₄CaO₁₀S₂：3份；C₁₈H₂₉NaO₃S：1份。

本实施碱矿渣混凝土减水剂由以下方法制得：

a、按配比称取原材料：本步骤所选原材料同实施例1。

b、将步骤a所选原材料投入振动磨中磨5min得产品。

实施例3：

本实施例碱矿渣混凝土减水剂，按质量计由以下组分组成：Ba(NO₃)₂：2份；Pb(NO₃)₂：15份；(C₁₀H₆CH₂NaSO₃)_n：20份；C₂₀H₂₄CaO₁₀S₂：4份；C₁₈H₂₉NaO₃S：1份。

本实施例碱矿渣混凝土减水剂由以下方法制得：

a、按配比称取原材料：本步骤所选原材料同实施例1。

b、将步骤a所选原材料投入振动磨中磨5min得产品。

分别利用实施例1-3的减水剂按如下步骤制备混凝土：

A、选取原材料：矿粉100份，水40份，NaOH5份，中砂144份，5-20mm石子256份，减水剂2份；

其中：

矿粉：重庆钢铁集团煤铁厂水淬高炉矿渣，成份及性能如表1所示。经烘干，掺实施例1、2、3减水剂(掺量2％)一起粉磨，得三种矿粉，比表面积分别为441m²/kg、438m²/kg、445m²/kg。

表1矿粉化学成分及性能

NaOH：重庆川江化学试剂厂生产，含量≥96.0％。

水玻璃(WG)：重庆东风化工厂生产，成份及性能如表2所示。使用时用NaOH调整水玻璃模数为1.5、Na₂O当量为4.0％。

表2水玻璃的主要性能指标

SiO2含量(wt％)	Na2O含量(wt％)	模数(M)	密度(g/mL)	含水率(％)
					13.18	32.24	2.524	1.53	49.37

中砂：岳阳中砂，Mx＝2.6，堆积密度1642kg/m³，含泥量1.0％。

石子：歌乐山石灰岩碎石，5-20mm，连续级配，针片状含量4.5％，含泥量0.1％，压碎值指标8％，堆积密度1650kg/m³。

水：自来水。

B、混凝土拌合物的制备：

第一步：按要求称量WG、NaOH、水，将WG、NaOH溶于水中制成溶液，待用。

第二步：将矿粉(含减水剂)、砂、石投入搅拌机中搅拌30s，混合均匀。

第三步：将WG溶液加入搅拌机中，继续搅拌至2min。

C、新拌混凝土性能测试：新拌混凝土凝结时间、坍落度试验参照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法》进行；减水剂减水率测试参照GB8076-2008《混凝土外加剂》进行。

D、硬化混凝土强度测试：硬化混凝土强度试验参照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法》进行；

测试所配置混凝土的性能，结果如表3所示，其中：

表3各实施例所得混凝土性能测试结果

由表3可以看出：三种不同配方的减水剂在WG-矿渣混凝土中的减水率均在20％以上，且能够显著的延长混凝土的凝结时间，改善其和易性，降低坍落度经时损失。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (5)

1.碱矿渣混凝土减水剂，其特征在于，所述减水剂按质量计包含以下组分：硝酸盐：11-23份；β-萘磺酸盐甲醛缩合物：15-25份；木质素磺酸盐：3-5份；十二烷基苯磺酸盐：1-2份；所述硝酸盐为硝酸钡和硝酸铅的混合物，其中硝酸钡1-3份，硝酸铅10-20份。

2.根据权利要求1所述碱矿渣混凝土减水剂，其特征在于：所述碱矿渣混凝土为NaOH-矿渣混凝土，所述β-萘磺酸盐甲醛缩合物为β-萘磺酸钠甲醛缩合物，所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钙，所述十二烷基苯磺酸盐为十二烷基苯磺酸钠。

3.根据权利要求2所述碱矿渣混凝土减水剂，其特征在于：所述β-萘磺酸盐甲醛缩合物化学式为(C₁₀H₆CH₂NaSO₃)_n，其中n为9-12。

4.根据权利要求2所述碱矿渣混凝土减水剂，其特征在于：所述减水剂呈粉状，其粒径＜0.075mm。

5.根据权利要求4所述碱矿渣混凝土减水剂，其特征在于，所述减水剂由以下方法制得：首先按配比选取原材料，然后混合球磨3-5min即得产品。