[發明專利]高強或超高強混凝土粘度調節劑

有效

• 申請號: 201310065887.8
• 申請日: 2013-03-01
• 公開（公告）號: CN103145360A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 劉加平;張倩倩;劉建忠;周華新;崔鞏
• 申請（專利權）人: 江蘇博特新材料有限公司;江蘇蘇博特新材料股份有限公司;江蘇省建筑科學研究院有限公司;博特建材（天津）有限公司
• 主分類號: C04B22/14
• 分類號: C04B22/14;C04B22/10;C04B22/06
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 游富英

技術領域

本發明涉及一種用于建筑材料的輔助劑，屬于混凝土外加劑類，具體涉及一種能顯著降低高強或超高強混凝土粘度的混凝土粘度調節劑。

背景技術

隨著土木工程規模不斷擴大，科技水平不斷提高，一些高層大跨、有特殊功能要求的重要建筑的不斷出現，如摩天大樓、超大跨橋梁及巨型水利樞紐工程的建設等，要求混凝土必須具有更高的強度、更好的耐久性、更優的穩定性，這些需求促成了混凝土從普通到高性能乃至超高性能方向逐步發展。混凝土強度的提高主要通過降低水膠比來實現，這也導致了混凝土粘度較大，引發混凝土攪拌、運輸、泵送等一系列的施工問題，很大程度上限制了高強與超高強混凝土的推廣與應用。目前高強特別是超高強混凝土基本上用于預制構件，而大型結構工程的應用實例基本還沒有，更談不上泵送施工。

如何降低混凝土粘度成為高強與超高強混凝土發展的關鍵問題。從高強與超高強混凝土的組成以及制備方法來看，目前可采用的降粘方法主要是從有機外加劑和摻合料兩方面開展。然而關于減水劑對混凝土粘度作用機理尚不清晰，有機降粘劑的研發仍無突破性進展，目前還未出現混凝土有機降粘劑的相關專利；而摻合料方面同樣沒有出現關于混凝土降粘劑的專利或是文章，目前主要是通過摻入大量粉煤灰改善混凝土工作性能，眾所周知摻入粉煤灰可以降低混凝土粘度但對混凝土的強度影響較大，對于高強或超高性能混凝土強度的提升極為不利，而且粉煤灰資源也日漸匱乏，因此亟需發展性能優良的新型粘度調節劑來降低高強或超高強混凝土的粘度。

發明內容

本發明的目的是針對目前高強或超高強混凝土粘度大、施工難的缺點，提出一種高強或超高強混凝土粘度調節劑，可有效減低混凝土粘度，并且還具有用量少、成本低以及對強度無影響等特點。

申請人經研究發現：顆粒表面水膜層厚度主要反應用水量、堆積密實度以及顆粒總比表面積三方面信息；表面水膜層厚度與混凝土粘度密切相關，顆粒表面水膜層厚度越大，混凝土粘度越低；高強或超高強混凝土粘度大的主要原因則是由于低水膠比導致了顆粒表面水膜層厚度小，顆粒間相互作用力大。

基于上述研究，本發明以水膜層厚度最大化降粘機制為基礎，通過摻加不同粒徑范圍的硅灰、超細粉體以及粉煤灰優化膠凝材料顆粒級配，使堆積密實度增大且不會引起膠凝材料的表面積大幅度增長，即盡可能增大了顆粒表面的水層厚度；而且由于超細粉體可提高外加劑吸附效率，減少外加劑用量，降低混凝土中水溶液粘度，以及由于粉體顆粒的形貌作用和表面電荷作用減小了顆粒間相互作用力，導致了混凝土粘度進一步降低。由于顆粒堆積密實度增加，此粘度調節劑并不會引起混凝土強度的降低。

本發明的具體技術方案如下：

一種高強或超高強混凝土粘度調節劑，由以下物質按質量百分比組成：

硅灰?????????2%~10%；

粉煤灰???????10%-20%；

激發劑????????2%~3%；

超細粉體??????67%~86%。

所述硅灰的平均粒徑為0.1μm～0.3μm，?在此粒徑范圍內的硅灰可有效填充水泥、粉煤灰以及微細粉等其它顆粒間空隙，提高基體密實性，有利于空隙中自由水的釋放以及混凝土強度的提高，除此之外硅灰的高火山灰活性可進一步提高混凝土強度。

所述粉煤灰的細度優選為45μm方孔篩篩余量＜10%，其細度符合Ⅰ級粉煤灰要求，不僅優化了顆粒級配，而且由于滾珠效應可減小顆粒間摩擦力，改善混凝土的流變性能。

所述激發劑選自氫氧化鈣、碳酸鈉、氧化鈣或硫酸鈣中的一種，上述激發劑可顯著提高摻合料活性，提高混凝土強度。

所述超細粉體選自超細礦粉、石灰石粉、石英粉中的一種或兩種以上任意比例混合；上述粉體具有親水性好，易分散的特點，且可顯著提高減水劑吸附效率，有效改善混凝土的流變性能。

所述超細粉體的平均粒徑為2μm～10μm，其粒徑介于硅灰和水泥顆粒之間，可有效調控顆粒級配，且此粒徑范圍超細粉體對減水劑吸附效率影響顯著。

本發明通過摻加上述不同粒徑范圍的硅灰、超細粉體以及粉煤灰來優化膠凝材料顆粒級配，使堆積密實度增大且不會引起膠凝材料的表面積大幅度增長。

本發明的粘度調節劑只需將各組分物質混合均勻即可，制備簡單易行，便于推廣使用。

使用時，本發明所述的高強或超高強混凝土粘度調節劑等質量取代水泥加入到混凝土膠凝材料中，其加入量占混凝土膠凝材料總質量的10%~30%，可使混凝土粘度降低25%~60%。