混凝土減膠劑的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種混凝土減膠劑，工作原理是：水泥與水接觸后在靜電引力等作用下相互吸引形成立體的絮凝結構。一般減水劑能夠破壞強度較弱的絮凝結構，使包裹在絮凝結構中的水分釋放出來，達到減少用水量和增加流動性的目的，但還有部分尺寸較小、強度較高的絮凝結構(集聚體)仍然存在。混凝土減膠劑則可進一步分散這些強度較高的絮凝結構(集聚體)，增加這些顆粒與水的接觸面積，從而提高水泥的水化程度，降低水泥用量。減膠劑適用于各強度等級混凝土，在減少總膠凝材料的同時，還可以改善施工和易性，減少泌水率，減小泵送摩擦阻力，1h坍落度經時損失降低20-50mm，抗凍融性能提高30％，減少裂縫，增加密實度。
【專利說明】混凝土減膠劑
所屬【技術領域】
[0001]本發明涉及一種混凝土外加劑，尤其是減少混凝土中膠凝材料使用量的外加劑。

【背景技術】
[0002]泵送已經成為我國混凝土施工的主要方式，泵送混凝土也是目前我國用量最大的商品混凝土。為達到泵送的要求，即高流動性、高和易性，商品混凝土中膠凝材料用量均較高，一般在350kg/m3以上。
[0003]膠凝材料高用量使得混凝土更易于開裂，特別是在水膠比較低的情況下，這種現象更加嚴重。混凝土表面失水率更高，增加了表面“雞爪紋”產生的概率；化學收縮更大，自收縮裂縫概率更高；增加了混凝土內外的水化溫差，更易于產生溫度裂縫；干燥收縮也較高等等。這些裂縫的產生可引發一系列耐久性問題，使一系列提高混凝土結構耐久性的措施失去任何效用。
[0004]膠凝材料高用量還造成了大量的資源浪費和間接的環境負荷。隨著我國建設事業的蓬勃興起，可以預見混凝土的需求量還會攀升，并且這種狀態會持續較長的時間。對人均資源不高的我國來說，這將是沉重的負擔。水泥行業的二氧化碳排放量僅次于鋼鐵行業，It水泥熟料大約排放0.9t 二氧化碳。水泥的持續消耗必然會帶來嚴重的環境問題。
[0005]為此，我們提出在配合比設計時，應該主動減少膠凝材料用量，即變被動減膠(因市場競爭而不得不降低成本)為主動減膠(為保護環境和提高材料性能而減少膠凝材料用量)，大量試驗數據表明，使用適當的原材料和配合比而進行的主動性減膠，不但不會降低混凝土力學性能，還能有效地提高混凝土的工作性和耐久性。
[0006]使用混凝土減水劑，就是一種常見的主動減膠的辦法，并在近幾十年的工程應用中得到充分證明，即在相同水灰比條件下，較少的膠凝材料用量，能夠得到更好的混凝土工作性能和材料性能。
[0007]隨著混凝土技術的發展，現在很多混凝土攪拌站已經在有意識地控制和降低膠凝材料的使用，但由于減水劑(包括高性能減水劑)分散機理的局限性，使得通過提高減水劑摻量而進一步降低膠凝材料用量的做法難以取得良好的效果，往往會出現泌水、離析等現象，甚至導致工程事故。
[0008]同時，大量的微觀試驗表明，即使在這些相對的低膠凝材料體系中，仍有大量的水泥顆粒沒有完全水化，僅以微集料的形式存在，因此，客觀上仍有降低膠凝材料用量的空間。


【發明內容】

[0009]本發明提供一種混凝土減膠劑，強度保持不變的前提下，降低水泥的用量，降低混凝土成本，并且改善混凝土的物理機械性能及長期耐久性。
[0010]本發明的工作原理是:水泥與水接觸后在靜電引力等作用下相互吸引形成立體的三維結構，稱之為絮凝結構。減水劑能夠破壞絮凝結構，使包裹在絮凝結構中的水分釋放出來，達到減少用水量和增加流動性的目的，但減水劑僅部分地分散了強度較弱的絮凝結構，還有部分尺寸較小、強度較高的絮凝結構(集聚體)仍然存在。混凝土減膠劑則可進一步分散這些強度較高的絮凝結構(集聚體)，增加這些顆粒與水的接觸面積，從而提高水泥的水化程度。
[0011]本發明的有益效果是，能分散細小的絮凝結構，釋放水泥漿體中無論使用多少摻量的高效減水劑都無法分解的、未水化的、只起到微細集料作用的水泥顆粒，從而有效減少單方混凝土中膠凝材料用量。

【具體實施方式】
[0012]實施例一
[0013]水泥280kg/m3、粉煤灰 120kg/m3、河砂 944kg/m3、卵石 872kg/m3、泵送劑 12kg/m3、水160kg/m3、減膠劑Okg/m3，按上述配合比試驗成型三聯模，混凝土成型后帶模養護一天，拆模后立即移入標準養護室內養護后，測試28天強度為39.5MPa。
[0014]水泥255kg/m3、粉煤灰 120kg/m3、河砂 944kg/m3、卵石 897kg/m3、泵送劑 12kg/m3、水150kg/m3、減膠劑0.5kg/m3。按上述配合比試驗成型三聯模,混凝土成型后帶模養護一天，拆模后立即移入標準養護室內養護后，測試28天強度為39.8MPa。
[0015]在達到相同強度的情況下，摻入減膠劑的C30混凝土每立方節約25kg水泥。
[0016]實施例二
[0017]水泥265kg/m3、粉煤灰 105kg/m3、河砂 958kg/m3、卵石 884kg/m3、泵送劑 10.4kg/m3、水165kg/m3、減膠劑Okg/m3,按上述配合比試驗成型三聯模,混凝土成型后帶模養護一天，拆模后立即移入標準養護室內養護后，測試28天強度為34.2MPa。
[0018]水泥235kg/m3、粉煤灰 105kg/m3、河砂 958kg/m3、卵石 914kg/m3、泵送劑 10.4kg/m3、水152kg/m3、減膠劑0.5kg/m3。按上述配合比試驗成型三聯模，混凝土成型后帶模養護一天，拆模后立即移入標準養護室內養護后，測試28天強度為33.9MPa。
[0019]在達到相同強度的情況下，摻入減膠劑的C25混凝土每立方節約30kg水泥。
【權利要求】
1.一種混凝土減膠劑，保證混凝土強度不變的前提下，能減少混凝土中水泥的用量，其特征是，通過分解水泥顆粒的細小絮凝結構，釋放水泥漿體中無論使用多少摻量的高效減水劑都無法分解的、未水化的、只起到微細集料作用的水泥顆粒，從而有效減少單方混凝土中膠凝材料用量。
2.根據權利要求1所述的混凝土減膠劑，其特征是:摻量低，一般為膠凝材料重量的0.4%0到 0.6%0。
3.根據權利要求1所述的混凝土減膠劑，其特征是:適用于各強度等級混凝土，在減少總膠凝材料的同時，還可以改善施工和易性，減少泌水率，減小泵送摩擦阻力。
4.根據權利要求1所述的混凝土減膠劑，其特征是:與市售各種外加劑完全兼容，包括聚羧酸系、萘系、脂肪族、氨基磺酸鹽等，可充分融合。
【文檔編號】C04B24/16GK104446091SQ201310426008
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】左彥峰, 郭群, 陳晶, 錢峰, 諶凡, 王冬, 朱立德, 馬旺坤, 師剛領 申請人:建筑材料工業技術情報研究所