本發明屬于自密實混凝土
技術領域：
，具體的是涉及一種WHDF-N型粘度改性劑。
背景技術：
：隨著中國西部的大開發，道路橋梁、水工大壩、鐵路設施、建筑等混凝土工程量迅速增加，自密實混凝土將得到更加廣泛的應用。然而到目前為止，國內外對自密實混凝土的研究還大多集中在拌合物的配制等材料研究方面，對自密實混凝土力學性能研究較少，也不系統，現有研究數據不足，離散性大。為此，系統地開展自密實混凝土力學性能的試驗研究是非常必要的，它將為今后完善混凝土結構設計規范提供依據。自密實混凝土是指在自身重力作用下，能夠流動、密實，即使存在致密鋼筋也能完全填充模板，同時獲得很好均質性，并且不需要附加振動的混凝土。它的自密實性能主要包括流動性、抗離析性和填充性。目前市面上常規做法都是通過膠結材料和粗細骨料的選擇與搭配和精心的配合比設計，沒有一種好的外加劑能將流動性，抗離析性和填充性三大問題一并解決的。而自密實混凝土粘度改性劑的誕生，能將混凝土的屈服應力減小到足以被因自重產生的剪應力克服，使混凝土流動性增大，同時又具有足夠的塑性粘度，令骨料懸浮于水泥漿中，不出現離析和泌水問題，能自由流淌并充分填充模板內的空間，形成密實且均勻的膠凝結構。技術實現要素：本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術而提出的一種WHDF-N型粘度改性劑，有效改善硬化后混凝土的力學性能和變形性能，具有良好的和易性及自密實性能。本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：適用于自密實混凝土的WHDF-N型粘度改性劑，其組分如下，各組分含量按重量百分數計為：晶化激發組分15-25％；活性激發組分7-13％；鋁酸三鈣抑制組分10-15％；和易調節組分6-14％；防微生物組分2-6％；水30-40％。所述的晶化激發組分為明礬或六偏磷酸鈉。所述的活性激發組分為半水石膏或綠礬。所述的鋁酸三鈣抑制組分為硼酸或磷石膏。所述的和易調節組分為萘磺酸鈉或氨基磺酸鈉。所述的防微生物組分為尿素或水玻璃。本發明的WHDF-N型粘度改性劑使用摻量為：混凝土膠材用量的1％-2％(后澆帶為混凝土膠材用量的2.5％)。本發明的主要反應機理以及各組成部分的作用是：粉末中的晶化激發組分與水和水泥熟料中的硅酸鈣發生反應，形成改性硅酸鈣水化物(M-C-S-H)和堵孔沉積物；活性激發組分激發了混凝土內粉煤灰中的活性混合材料(游離的鈣，SiO2和Al2O3等)的活性，使它們與Ca(OH)2進行二次水化，生成水化硅酸鈣(C-S-H)和水化石榴石礦物(C3AS2Hn)；鋁酸三鈣抑制組分與混凝土中部分鋁酸三鈣在水化初期形成一種絡合物(此絡合物是一種非穩定的化合物，隨著體系中Ca(OH)2的增多而逐漸分解，使得鋁酸三鈣在水化后期逐漸得以水化)，選擇性地抑制了水化早期鋁酸三鈣的快速水化反應，既確保了硅酸二鈣和硅酸三鈣的充分水化，又降低了早期體系中的水化熱和干縮；和易性調節組分在減少用水量的前提下，改善混凝土的流動性與粘結性，確保其工作性能；防微生物組分主要作用是讓微生物不寄生在混凝土的表面而受侵蝕。上述作用是使混凝土體系中的凝膠(C-S-H和M-C-S-H)增多，密度增大，孔隙率下降，水泥石及其骨料界面處的粘結力和密實性增強，產生良好的界面效應。同時，早期的水化熱和干縮下降，混凝土的工作性能也得到明顯改善。因此，使混凝土具有良好的自密實性能。本發明的有益效果在于：本發明的WHDF-N型粘度改性劑通過促進水泥水化程度，優化水化產物，抑制鋁酸三鈣早期快速水化，降低早期水化熱等作用，使體系凝膠增多，孔隙下降，骨料界面結構及早期水化熱得以改善，在顯著提高混凝土抗裂、抗滲及耐久性的同時，有效改善混凝土拌合物的和易性及自密實性能。附圖說明圖1為摻入本發明實施例所制備的WHDF-N型粘度改性劑后的水泥凈漿擴展度的圖片；圖2為未摻入WHDF-N型粘度改性劑的水泥凈漿擴展度的圖片；圖3為摻入WHDF-N型粘度改性劑后的界面斷口樣的掃描電鏡圖；圖4為未摻入WHDF-N型粘度改性劑的水泥凈漿擴展度的界面斷口樣的掃描電鏡圖；圖5為摻入WHDF-N型粘度改性劑后的混凝土試塊浸泡90d后表面圖；圖6為未摻入WHDF-N型粘度改性劑的混凝土試塊浸泡90d后表面圖。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明做詳細具體的說明，但是本發明的保護范圍并不局限于以下實施例。本發明中所提供的WHDF-N型粘度改性劑，WH-技術發明單位“武漢化工學院”(現更名“武漢工程大學”)英文字母的縮寫，DF-堵水防水材料代碼，-N表征用于自密實混凝土中，以下簡稱WHDF-N。實施例1WHDF-N的組分及其重量百分比為：其中，晶化激發組分為六偏磷酸鈉，活性激發組分為綠礬，鋁酸三鈣抑制組分為磷石膏，和易調節組分為萘磺酸鈉，防微生物組分為尿素。WHDF-N是將上述組分混合反應而成，其使用方法是在混凝土攪拌的過程中連同膠凝材料一起加入即可。實施例2WHDF-N的組分及其重量百分比為：其中，晶化激發組分為明礬，活性激發組分為半水石膏，鋁酸三鈣抑制組分為硼酸，和易性調節組分為氨基磺酸鈉，防微生物組分為水玻璃，使用方法同實施例1。實施例3WHDF-N的組分及其重量百分比為：其中，晶化激發組分為六偏磷酸鈉，活性激發組分為綠礬，鋁酸三鈣抑制組分為磷石膏，和易調節組分為萘磺酸鈉，防微生物組分為尿素，使用方法同實施例1。實施例4WHDF-N的組分及其重量百分比為：其中，晶化激發組分為明礬，活性激發組分為半水石膏，鋁酸三鈣抑制組分為硼酸，和易調節組分為氨基磺酸鈉，防微生物組分為尿素，使用方法同實施例1。實施例5WHDF-N的組分及其重量百分比為：其中，晶化激發組分為六偏磷酸鈉，活性激發組分為綠礬，鋁酸三鈣抑制組分為磷石膏，和易調節組分為萘磺酸鈉，防微生物組分為尿素，使用方法同實施例1。實施例6WHD-N的組分及其重量百分比為：其中，晶化激發組分為明礬，活性激發組分為半水石膏，鋁酸三鈣抑制組分為硼酸，和易調節組分為氨基磺酸鈉，防微生物組分為水玻璃，使用方法同實施例1。實驗結果用實施例1-6的WHDF-N型粘度改性劑，進行自密實混凝土泌水量及坍落度的對比實驗，實驗結果如下：1.進行各實施例混凝土工作性能試驗表1各實施例混凝土工作性能實驗結果實施例坍落度/mm擴展度/s最終擴展度/mmV型漏斗/s抗壓強度/MPa基準2516590543.812615640449.522564605348.932605625450.142584620349.752574615349.262605635448.6試驗表明：不摻WHDF-N的基準樣坍落度和擴展度達到標準的要求，但是與摻WHDF-N的混凝土相比，坍落度和擴展度均有明顯的差距，且摻WHDF-N的混凝土強度比不摻WHDF-N的混凝土強度提高10-15％，這是WHDF-N的作用機理所致，水泥水化速率加快，產生的凝膠增多，填充水泥石中的毛細孔和骨料界面，強度提高；泌水速率適中，混凝土拌合物保水、保坍性能好，且不出現離析現象，新拌混凝土的塑性粘度適中，因此，摻WHDF-N在提高混凝土拌合物強度的同時，坍落度和擴展度也得到明顯的改善。2.進行各實施例混凝土峰值應變與極限應變試驗表2各實施例混凝土峰值應變與極限應變實驗結果試驗表明：摻WHDF-N后，混凝土軸心受壓時的峰值應變平均值和極限應變平均值分別低于基準混凝土的峰值應變平均值與極限應變平均值，這也是因為WHDF-N提高了水泥水化程度，體系中凝膠增多，骨料界面得到改善，早期水化熱降低，使得混凝土的變形性能得到改善。圖1和圖2為摻與不摻WHDF-N型粘度改性劑水泥凈漿擴展度的對比圖(5天時)；圖1表明：摻WHDF-N型粘度改性劑后，拌和物保水保坍性能好，泌水適中，不離析，也不產生裂縫；圖2表明：不摻WHDF-N型粘度改性劑的拌和物既泌水、又離析，且產生裂縫。圖3和圖4為摻與不摻WHDF-N型粘度改性劑界面斷口樣的掃描電鏡(SEM)對比圖；圖3表明，摻WHDF-N型粘度改性劑后，混凝土的過渡層松散結構和微裂縫得到有效改善；圖4表明，不摻WHDF-N型粘度改性劑的混凝土界面斷口存在明顯的微裂縫和毛細孔。圖5和圖6為摻與不摻WHDF-N型粘度改性劑的超高層泵送混凝土試塊浸泡90d后表面比較；圖5表明，摻WHDF-N型粘度改性劑后，混凝土表面光滑平整，圖6表明，不摻WHDF-N型粘度改性劑的混凝土表面出現腐蝕和剝落。當前第1頁1 2 3