[發(fā)明專(zhuān)利]用于自壓實(shí)混凝土的具有羥乙基甲基纖維素的砂漿

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380052314.X
• 申請(qǐng)日: 2013-10-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104703943B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·格羅特;M·施密茨;R·鮑曼
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 陶氏環(huán)球技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C04B28/02
• 分類(lèi)號(hào): C04B28/02
• 代理公司: 上海專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司31100
• 代理人: 樊云飛,陳哲鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及適合用于自壓實(shí)混凝土調(diào)配物中的砂漿，并且具體來(lái)說(shuō)，包含羥乙基甲基纖維素的此類(lèi)砂漿。

背景技術(shù)

被稱(chēng)為自壓實(shí)混凝土(self-compacting concrete，SCC)，也被稱(chēng)為自密實(shí)混凝土的專(zhuān)門(mén)混凝土是相對(duì)較新的專(zhuān)門(mén)材料。SCC的發(fā)展已經(jīng)歸因于日本研究人員，其發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)在被稱(chēng)為SCC的混凝土調(diào)配物。SCC組合物與其它混凝土調(diào)配物不同。SCC可以僅僅在其自身的重量下繞流模具中的障礙物并且流入模具的拐角而無(wú)需振動(dòng)以將混凝土分布于模具中。SCC傾向于在不截留空氣的情況下流動(dòng)，從而在無(wú)澆鑄期間振動(dòng)結(jié)構(gòu)以分布材料和去除空氣的復(fù)雜化的情況下實(shí)現(xiàn)具有復(fù)雜形狀的持久混凝土結(jié)構(gòu)的澆鑄。

為了實(shí)現(xiàn)SCC的所需性能，調(diào)配物必須具有較低的屈服應(yīng)力和較高的塑性粘度。屈服應(yīng)力是使SCC流動(dòng)所需的能量的量的量度。為了成為合格的SCC，混凝土必須在其自身的重量下流動(dòng)。要使混凝土在其自身的重量下流動(dòng)，其必須具有較低的屈服應(yīng)力。塑性粘度是由于內(nèi)部摩擦力而流動(dòng)的材料所具有的阻力的量度。SCC必須具有較高的塑性粘度以保留懸浮集料的均質(zhì)混合物而不是允許集料在混凝土調(diào)配物內(nèi)偏析(segregate)。SCC必須具有較高的塑性粘度，同時(shí)避免偏析、過(guò)度泌水和過(guò)度的空氣截留。為了實(shí)現(xiàn)這些合乎需要的性質(zhì)，SCC具有獨(dú)特的組成并且對(duì)組成變化較敏感。

通過(guò)SCC的砂漿(即SCC砂漿性質(zhì))來(lái)指定SCC的屈服應(yīng)力、塑性粘度和其它流變性質(zhì)。通常首先通過(guò)產(chǎn)生具有合乎需要的流變性質(zhì)的砂漿組合物來(lái)產(chǎn)生混凝土調(diào)配物。可以隨后用適當(dāng)?shù)募险{(diào)配砂漿形成SCC。用于表征砂漿以確定其是否適合作為SCC砂漿的適用方法包括坍落測(cè)試(slump test)、V形漏斗出料時(shí)間和泌水值(bleeding value)。為了適合用于SCC調(diào)配物中，尤其需要砂漿同時(shí)具有大于290毫米的坍落值、少于五秒的V形漏斗出料時(shí)間以及小于百分之三的泌水值。

通常用于SCC和SCC砂漿的組分中的一者為粘度調(diào)節(jié)劑(viscosity modifying agent，VMA)。VMA典型地用來(lái)提高砂漿和混凝土的粘度。VMA有助于防止偏析和泌水并且提供對(duì)水的變化和原材料變化具有穩(wěn)固性的混凝土調(diào)配物。然而，選擇適合的VMA具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)楫?dāng)合乎需要地提高粘度時(shí)，VMA可能還會(huì)不合需要地提高SCC的屈服應(yīng)力并且從而抑制其自壓實(shí)性質(zhì)或提高其截留氣泡的可能性。因此，為SCC和SCC砂漿選擇適當(dāng)?shù)腣MA主要限制為極小的材料組。用于SCC的常見(jiàn)VMA實(shí)例包括淀粉(其傾向于不利地影響屈服應(yīng)力)、粘土(其傾向于不利地影響屈服應(yīng)力)、韋蘭膠(Welan gum)和迪優(yōu)坦膠(diutan gum)(其為昂貴的并且其傾向于不利地影響塑性粘度)、羥乙基纖維素(其傾向于不利地影響流動(dòng)性質(zhì))以及基于聚丙烯酸酯的合成聚合物(其為昂貴的并且其傾向于不利地影響屈服應(yīng)力)。

需要鑒別適合用于SCC和SCC砂漿中的提供優(yōu)于當(dāng)前VMA的優(yōu)勢(shì)的替代VMA。舉例來(lái)說(shuō)，羥乙基甲基纖維素(hydroxyethyl methyl cellulose，HEMC)是比多種常見(jiàn)VMA便宜的VMA。然而，未在SCC調(diào)配物中使用HEMC聚合物，因?yàn)槠鋬A向于具有過(guò)高的粘度，這產(chǎn)生對(duì)于合格的SCC來(lái)說(shuō)過(guò)低的坍落值。HEMC還傾向于引起砂漿和混凝土中夾帶空氣，從而產(chǎn)生較低密度和較低品質(zhì)的砂漿和混凝土。需要鑒別適合于調(diào)配出同時(shí)具有大于290毫米的坍落值、少于五秒的V形漏斗出料時(shí)間以及小于百分之三的泌水值的SCC砂漿的替代VMA。進(jìn)一步需要的是VMA不會(huì)導(dǎo)致如典型的HEMC所經(jīng)歷的不合需要的較高空氣截留。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供適合作為SCC砂漿或甚至SCC的砂漿，其包含替代VMA。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明提供SCC砂漿，其包含出人意料地提供滿足SCC砂漿需要的適合性質(zhì)組合的專(zhuān)門(mén)HEMC。與大多數(shù)HEMC相反，本發(fā)明中所使用的HEMC并不具有過(guò)高的粘度(對(duì)于2重量％的水溶液大于30,000毫帕斯卡*秒(milliPascals*second))并且可以產(chǎn)生具有合乎需要的坍落度(大于290毫米)、五秒或更短的V形漏斗出料時(shí)間以及小于百分之三的泌水值的SCC砂漿。HEMC進(jìn)一步出人意料地引起比其它HEMC選擇方案少的空氣截留。