專利名稱：一種活性粉末混凝土干粉料外加劑及其使用方法
技術領域：
本發明涉及一種添加在活性粉末混凝土中的外加劑，以及這種專用外加劑的使用方法。
背景技術：
活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete)，簡稱RPC，是一種新型水泥基復合材料，這種材料最初于90年代由法國Bouygues公司發明，經過特定工藝條件生產出來，具有超高強度、優異耐久性的特點，在石油、核電、市政、海洋及軍事設施等工程中有廣闊的應用前景。國外應用工程主要有加拿大魁北克省的Sierbrooke，世界上第一座預應力活性粉末混凝土結構人行天橋，法國Cattenom核電站、韓國首爾一座拱型人行天橋等工程，我國則主要應用于高鐵客運專線人行道蓋板、擋板以及一些軍事設施等，在其他領域應用的近年來逐漸增多。
活性粉末混凝土干粉料是一種通過工廠化生產的超高性能水泥基材料，采用無機膠凝材料、細骨料、微細粉、外加劑等多種固體材料配制而成，在現場僅加水攪拌即可使用。 外加劑是其生產的主要核心材料之一。
為了獲得超高強度及施工所需的流動度，活性粉末混凝土水膠比需要控制在 0. 16^0. 25左右，具有拌合物粘度大、流動度小、易引氣的特點，嚴重影響活性粉末混凝土的力學及施工性能，常規的攪拌及成型工藝很難制備。混凝土中加入普通的外加劑(如液態減水劑、引氣劑)，難以實現其性能。只有通過加入針對該材料特點配制的高性能外加劑產品才能實現，這種外加劑應具有高減水、控制收縮、控制含氣量、與多組分無機膠凝材料有很好的相容性等功能。
雖然目前市場上的混凝土的外加劑品種很多，但還沒有專門配制活性粉末混凝土干粉料的粉體外加劑產品及標準，同類技術迄今也未見報道。主要是由于國內現在配制的活性粉末混凝土多采用液體的外加劑，液體外加劑的生產技術要求不高，相對容易實現，但不能用于配制活性粉末混凝土干粉料產品，且長途運輸不方便，保質期不宜過長，否則會出現分層及沉淀現象，質量難以保證；而現有同一材料的混凝土用粉體高效外加劑性能往往不及液體外加劑，減水率通常在30%左右，引氣量大，技術性能單一，與用于配制活性粉末混凝土的外加劑存在相當差距，難以滿足配制活性粉末混凝土干粉料的要求，同時，拌合物含氣量很難控制，直接影響了活性粉末混凝土的強度等性能和觀感質量。現有的外加劑在應用于活性粉末混凝土時還存在以下幾點問題(1)導致活性粉末混凝土自收縮大，勻質性差。
(2)活性粉末混凝土加入所需用水量后無法拌合、成型。
(3)活性粉末混凝土含氣量不穩定，很難控制在所需范圍內。
(4)活性粉末混凝土拌合物流動度小，工作時間過短，無法正常施工及運輸。
(5)活性粉末混凝土采用自然養護，強度不高。發明內容
本發明提供一種活性粉末混凝土干粉料外加劑及其使用方法，要解決活性粉末混凝土干粉料在配制時，外加劑與水泥等無機膠凝材料適應性差，活性粉末混凝土流動度小、 強度不高、常規攪拌工藝及設備難以澆筑成型等影響施工質量的技術問題。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是這種活性粉末混凝土干粉料外加劑，它的原料按重量百分比配比如下 超塑化劑粉末5% 55% ；引氣劑粉末^) 15%;消泡劑粉末1% 20% ；粉煤灰30% 70%。
所述超塑化劑粉末為聚羧酸鹽類超塑化劑粉末或氨基磺酸鹽類超塑化劑粉末，減水率達到；35%以上，細度為200 400目。
所述引氣劑粉末是為烷基和烷基芳烴磺酸鹽類引氣劑粉末或脂肪醇磺酸鹽類引氣劑粉末，細度為200 400目。
所述消泡劑粉末為有機硅類消泡劑粉末、高級脂肪醇類消泡劑粉末或聚醚類消泡劑粉末，細度為200 400目。
所述粉煤灰為一級粉煤灰或二級粉煤灰。
這種活性粉末混凝土干粉料外加劑的使用方法，將超塑化劑粉末、引氣劑粉末、消泡劑粉末、粉煤灰按重量百分比配比，混合均勻后裝袋；將配制好的外加劑產品運至活性粉末混凝土干粉料工廠，直接與無機膠凝材料、細骨料、微粉料混合均勻，配制成活性粉末混凝土干粉料產品，外加劑的摻入量為無機膠凝材料重量的2、 8%。
這種活性粉末混凝土干粉料外加劑的使用方法，將超塑化劑粉末、引氣劑粉末、消泡劑粉末、粉煤灰按重量百分比配比，混合均勻后裝袋；將配制好的外加劑產品運至施工現場，直接與無機膠凝材料、細骨料、微粉料、水攪拌均勻，配制成活性粉末混凝土，外加劑的摻入量為無機膠凝材料重量的1 8%。
本發明的有益效果如下本發明由多種不同功能的粉體材料復合而成，能夠從不同角度滿足配制活性粉末混凝土干粉料的需求。
本發明的超塑化劑為聚羧酸鹽類或磺酸鹽類。其中聚羧酸鹽超塑化劑具有很好的分散作用，可改善砼內部孔隙結構，使水泥石的內部結構密實，坍落度損失小，從而更好地改善了砼的各項性能。氨基磺酸鹽類超塑化劑與常用的萘磺酸鈉甲醛縮合物相比，其減水率大、強度高、砼的坍落度損失小，混凝土耐久性好，十分適于配制高強、高性能混凝土。
本發明采用固體超塑化劑、引氣劑和消泡劑。由于不含大量的水分，所以適宜在粉末狀產品中添加。與液態產品相比，粉末狀產品具有使用便捷，貯運方便、不怕高溫和嚴寒， 不受環境、溫度影響，不易變質等優點。
本發明還添加有粉煤灰，可提高混凝土的抗滲性和耐久性，增加塌落度，減少水泥用里。
本發明把無機材料與有機材料有機結合起來，通過改性解決了外加劑與無機材料及有機材料相容性的問題。活性粉末混凝土各主要性能指標既相互協調，又相互制約、相互影響。其中，通過外加劑對活性粉末混凝土的各種性能進行改性，如引氣作用、減小收縮作用等，使活性粉末混凝土干粉料在加水拌合后，各組分材料產生相互疊加、相互影響效應， 從而使活性粉末混凝土主要性能指標滿足施工及設計要求。
本發明通過優化外加劑原材料并提出科學配比，在用于配制活性粉末混凝土干粉料時主要具備以下功能1、外加劑與水泥等膠凝材料體系有很好的相容性，使用后拌合物不會出現分層、泌水、 材料均勻性不好等問題。
2、能夠明顯改善外加劑對活性粉末混凝土工作性能，大幅提高活性粉末混凝土強度等力學性能及耐久性能，滿足活性粉末混凝土制備及施工所需流動性能。添加后可使活性粉末混凝土含氣量可控，收縮小，大幅增大活性粉末混凝土流動性能(130cm至250cm)， 使混凝土拌合物采用常規攪拌及成型工藝、設備即可輕松施工，從而節省大量的人力及設備。通過自然養護即可大幅增加混凝土拌合物的抗壓及抗折強度，抗壓強度可達150MI^ 180MPa，抗折強度可達20MPa 30MPa，明顯提高了活性粉末混凝土的耐久性能。成型后的活性粉末混凝土構件具有表面光滑、無氣孔、觀感質量好的優點。
3、可調整活性粉末混凝土的含氣量，大幅減少活性粉末混凝土在制備過程中引入的不良氣體，使活性粉末混凝土內部微小氣孔均勻、含氣量穩定在有利范圍，膨脹率可控。
4、該專用外加劑采用固體粉狀材料制成，便于運輸、保存，適宜在不同的地域環境施工，使施工質量更容易保證，具有良好的經濟效益，在我國大規模的工程建設中具有廣闊的應用前景。
本發明主要用于與無機膠凝材料、細骨料、礦物摻合料按照一定比例一定生產工藝混合均勻配制活性粉末混凝土干粉料產品，也可直接用于配制活性粉末混凝土，可大幅提高活性粉末混凝土抗折、抗壓強度等力學性能，提高耐久性，并可增加拌合物的流動性， 改善施工性能。
具體實施方式
實施例一，這種活性粉末混凝土干粉料外加劑，它的原料按重量百分比配比如下超塑化劑31% ；引氣劑3%;消泡劑8% ；粉煤灰58%。
采用本發明實施例一制備的活性粉末混凝土干粉料性能測試結果如下流動度 183cm,抗壓強度155. 3MPii，抗折強度22. 5MPii，拌合物沒有發生分層、泌水現象。
實施例二，這種活性粉末混凝土干粉料外加劑，它的原料按重量百分比配比如下超塑化劑11%;引氣劑1 ;消泡劑15% ；粉煤灰6^)。
實施例三，這種活性粉末混凝土干粉料外加劑，它的原料按重量百分比配比如下超塑化劑21% ；引氣劑6%;消泡劑20% ；粉煤灰53%。
實施例四，這種活性粉末混凝土干粉料外加劑，它的原料按重量百分比配比如下超塑化劑粉末5% ；引氣劑粉末15%;消泡劑粉末1 ；粉煤灰68%。
實施例五，這種活性粉末混凝土干粉料外加劑，它的原料按重量百分比配比如下超塑化劑粉末34% ；引氣劑粉末8%;消泡劑粉末18% ；粉煤灰40%。
實施例六，這種活性粉末混凝土干粉料外加劑，它的原料按重量百分比配比如下超塑化劑粉末50% ；引氣劑粉末21消泡劑粉末13% ；粉煤灰35%。
上述實施例一至六中，所述超塑化劑粉末為聚羧酸鹽類超塑化劑粉末或氨基磺酸鹽類超塑化劑粉末，減水率達到35%以上，細度200 400目。
所述引氣劑粉末是為烷基和烷基芳烴磺酸鹽類引氣劑粉末或脂肪醇磺酸鹽類引氣劑粉末，細度200 400目。
所述消泡劑粉末為有機硅消泡劑粉末、高級脂肪醇消泡劑粉末或聚醚類消泡劑粉末，細度200 400目。
所述粉煤灰為一級粉煤灰或二級粉煤灰。
這種活性粉末混凝土干粉料外加劑的使用方法，將超塑化劑粉末、引氣劑粉末、消泡劑粉末、粉煤灰按重量百分比配比，混合均勻后裝袋；將配制好的外加劑產品運至活性粉末混凝土干粉料工廠，直接與無機膠凝材料、細骨料、微粉料混合均勻，配制成活性粉末混凝土干粉料產品，外加劑的摻入量為無機膠凝材料重量的2、 8%。
這種活性粉末混凝土干粉料外加劑的使用方法，將超塑化劑粉末、引氣劑粉末、消泡劑粉末、粉煤灰按重量百分比配比，混合均勻后裝袋；將配制好的外加劑產品運至施工現場，直接與無機膠凝材料、細骨料、微粉料、水攪拌均勻，配制成活性粉末混凝土，外加劑的摻入量為無機膠凝材料重量的1 8%。
權利要求
1.一種活性粉末混凝土干粉料外加劑，其特征在于它的原料按重量百分比配比如下超塑化劑粉末5% 55% ；引氣劑粉末^) 15%;消泡劑粉末1% 20% ；粉煤灰30% 70%。
2.根據權利要求1所述的活性粉末混凝土干粉料外加劑，其特征在于所述超塑化劑粉末為聚羧酸鹽類超塑化劑粉末或氨基磺酸鹽類超塑化劑粉末，減水率達到35%以上，細度為200 400目。
3.根據權利要求1所述的活性粉末混凝土干粉料外加劑，其特征在于所述引氣劑粉末是為烷基和烷基芳烴磺酸鹽類引氣劑粉末或脂肪醇磺酸鹽類引氣劑粉末，細度為200 400 目。
4.根據權利要求1所述的活性粉末混凝土干粉料外加劑，其特征在于所述消泡劑粉末為有機硅類消泡劑粉末、高級脂肪醇類消泡劑粉末或聚醚類消泡劑粉末，細度為200 400 目。
5.根據權利要求1所述的活性粉末混凝土干粉料外加劑，其特征在于所述粉煤灰為一級粉煤灰或二級粉煤灰。
6.一種如權利要求1 5任意一項所述活性粉末混凝土干粉料外加劑的使用方法，其特征在于將超塑化劑粉末、引氣劑粉末、消泡劑粉末、粉煤灰按重量百分比配比，混合均勻后裝袋；將配制好的外加劑產品運至活性粉末混凝土干粉料工廠，直接與無機膠凝材料、細骨料、微粉料混合均勻，配制成活性粉末混凝土干粉料產品，外加劑的摻入量為無機膠凝材料重量的2% 8%。
7.—種如權利要求1 5任意一項所述活性粉末混凝土干粉料外加劑的使用方法，其特征在于將超塑化劑粉末、引氣劑粉末、消泡劑粉末、粉煤灰按重量百分比配比，混合均勻后裝袋；將配制好的外加劑產品運至施工現場，直接與無機膠凝材料、細骨料、微粉料、水攪拌均勻，配制成活性粉末混凝土，外加劑的摻入量為無機膠凝材料重量的洲 8%。
全文摘要
一種活性粉末混凝土干粉料外加劑及其使用方法，該外加劑的原料按重量百分比配比如下超塑化劑粉末5%～55%；引氣劑粉末2%～15%；消泡劑粉末1%～20%；粉煤灰30%～70%。本發明把無機材料與有機材料有機結合起來，通過改性解決了外加劑與無機材料及有機材料相容性的問題。活性粉末混凝土各主要性能指標既相互協調，又相互制約、相互影響。其中，通過外加劑對活性粉末混凝土的各種性能進行改性，如引氣作用、減小收縮作用等，使活性粉末混凝土干粉料在加水拌合后，各組分材料產生相互疊加、相互影響效應，從而使活性粉末混凝土主要性能指標滿足施工及設計要求。
文檔編號C04B24/16GK102557510SQ20121005268
公開日2012年7月11日 申請日期2012年3月2日 優先權日2012年3月2日
發明者廖娟, 張濤, 戢文占, 王寶華 申請人:中國建筑股份有限公司