專利名稱：一種混凝土防滲抗裂劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有防滲抗裂功能的混凝土外加劑，具體地說是一種利用超細粉體和硬石膏為原料制備的混凝土外加劑，屬于建筑材料中的混凝土外加劑技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著建筑業(yè)的發(fā)展，對混凝土的施工要求越來越高，泵送混凝土已經(jīng)成為混凝土施工的重要手段。為了提高混凝土的工作性能，不可避免地會增加混凝土的用水量，從而導(dǎo)致混凝土的開裂滲透問題也 就日益突出，因此混凝土抗裂防滲問題已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界和工程界日益關(guān)注的熱點，國內(nèi)外學(xué)者針對此問題也進行了較為廣泛的研究。為了解決混凝土的開裂問題，國內(nèi)外主要采取的做法是將膨脹劑和抗裂纖維復(fù)合使用；為了解決混凝土的抗?jié)B問題，通常使用各種防水劑。然而，這些防滲抗裂方法在應(yīng)用過程中有一定的缺點，主要表現(xiàn)在:(I)對混凝土的養(yǎng)護要求較嚴(yán)格，常因養(yǎng)護不當(dāng)造成混凝土的抗裂性能不足；(2)混凝土的生產(chǎn)成本大幅提高。目前，國內(nèi)外也有很多研究機構(gòu)和企業(yè)通過復(fù)合技術(shù)研制了不同類型的混凝土防滲抗裂劑。綜合國內(nèi)外對復(fù)合外加劑研究方法的分析，混凝土防滲抗裂劑的功能組分構(gòu)成大概表示為:塑化減水組分+ (增強組分)+膨脹組分+ (引氣組分)+增密組分+ (體積穩(wěn)定組分)。其中括號內(nèi)的組分為待選項，括號外的組分為必選項。塑化減水組分可以采用萘系、三聚氰胺系、氨基磺酸鹽系和脂肪族系高效減水劑等，可以降低水泥用量、提高混凝土強度。膨脹組分在混凝土水化早期和后期持續(xù)作用，生成的水化產(chǎn)物(鈣釩石)在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生一定的微膨脹，水泥石內(nèi)部及與粗(細)骨料、鋼筋的界面，受到微膨脹的擠密作用，整體密實度得到提高，水化產(chǎn)物填充了混凝土的孔隙，具有填充、堵塞毛細孔縫的形成，切斷毛細孔縫，使大孔變小，總孔隙率降低，可有效減少、補償混凝土收縮，明顯提高混凝土長期體積穩(wěn)定性。增密組分主要起到改善混凝土界面過渡層的作用。增密組分能減小混凝土的收縮、改善混凝土坍落度損失，而且對減弱混凝土早期開裂有利。本發(fā)明亦是基于復(fù)合技術(shù)研制的混凝土防滲抗裂劑，它不僅能夠起到提高混凝土的耐久性能，而且能降低混凝土的生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于通過對現(xiàn)有的混凝土防滲抗裂劑的性能進行優(yōu)化研究，提供一種防滲抗裂性能更優(yōu)、應(yīng)用成本更低的混凝土防滲抗裂劑。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明人通過大量試驗研究，最終獲得了如下技術(shù)方案:一種混凝土防滲抗裂劑，包含活性礦物摻合料和硬石膏，所述的活性礦物摻合料選自超細礦粉或硅灰。優(yōu)選地，上述的混凝土防滲抗裂劑，其中所述的活性礦物摻合料和硬石膏的質(zhì)量比為 1:0.3-0.8。
進一步優(yōu)選地，上述的混凝土防滲抗裂劑，其中所述的活性礦物摻合料和硬石膏的質(zhì)量比為1:0.5-0.6。優(yōu)選地，上述的混凝土防滲抗裂劑，其中所述的超細礦粉為比表面積不小于IOOOmVkg的磨細礦渣。優(yōu)選地，上述的混凝土防滲抗裂劑，其中所述的硅灰的比表面積為15000-25000m2/kg, SiO2 含量大于 90%。優(yōu)選地，上述的混凝土防滲抗裂劑，其中所述的硬石膏比表面積大于300m2/kg，SO3含量大于50%。再進一步優(yōu)選地，上述的混凝土防滲抗裂劑，其中所述的混凝土防滲抗裂劑由活性礦物摻合料和硬石膏組成。本發(fā)明的防滲抗裂劑是配合聚羧酸高性能減水劑使用的一種礦物外加劑，主要由高活性超細礦物摻合料和硬石膏復(fù)合而成，其用量為膠凝材料總量的6-8%。其中，活性礦物摻合料主要是消耗水泥水化產(chǎn)生的Ca(OH)2,生成硅酸鈣凝膠，改善混凝土的孔結(jié)構(gòu)，在提高混凝土密實度的同時還能提高混凝土強度；硬石膏主要消耗水泥中的C3A,生成早期鈣礬石，既能防止二次鈣礬石的產(chǎn)生，又能產(chǎn)生一定的膨脹率，防止結(jié)構(gòu)由于收縮引起的開裂。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明涉及的混凝土防滲抗裂劑具有如下優(yōu)點和顯著進步:(I)在混凝土材料科學(xué)理論的指導(dǎo)下，利用本發(fā)明的防滲抗裂劑與聚羧酸系高性能減水劑、礦物摻合料和水泥的多元復(fù)合技術(shù)制備出的抗?jié)B等級大于P12的抗裂混凝土。(2)配制的防滲抗裂混凝土水膠比相對較低、摻合料用量較大，可大幅度降低水泥用量。因此利用本發(fā) 明的防滲抗裂劑配制的混凝土不僅擁有良好的防滲抗裂性能，而且可以節(jié)約石灰石資源、能源和減少二氧化碳的排放。


圖1是防滲抗裂劑的研發(fā)技術(shù)路線示意圖。
具體實施例方式以下通過實施例形式對本發(fā)明的上述內(nèi)容再作進一步的詳細說明，但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容所實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。在下列實施例中，原材料用量都為每立方米混凝土需要的原材料的質(zhì)量，單位kg/m3。本發(fā)明涉及的如下縮略語和關(guān)鍵術(shù)語定義為:CH:氫氧化鈣。C3A:鋁酸三鈣。Aft:混凝土中的鈣礬石，即由水泥水化產(chǎn)物水化鋁酸鈣和硫酸根離子結(jié)合產(chǎn)生的結(jié)晶物水化硫鋁酸鈣。S95:礦粉的活性指數(shù)/%彡95。P12:混凝土的抗?jié)B等級達到P12，即混凝土試件在抗?jié)B試驗時所能承受的最大水壓力彡1.2MPa。本發(fā)明的目的是研制兩種不同組分的混凝土防滲抗裂劑:一種是防滲抗裂劑A，用于配制相對較低強度等級的混凝土 ；一種是防滲抗裂劑B，用于配制相對較高強度等級的混凝土。防滲抗裂劑A和B各組成成分的重量百分比如下:防滲抗裂劑A:35%硬石膏+65%超細礦粉防滲抗裂劑B: 35%硬石膏+65%硅灰原材料性能要求:
硬石骨:比表面積大于300m2/kg, SO3含量大于50% ；超細礦粉:比表面積不小于1000m2/kg的磨細礦渣；硅灰:比表面積約1500(T25000m2/kg，SiO2含量大于90%。在混凝土攪拌過程中，防滲抗裂劑的摻入無需特殊工藝，只要將其兩種組分按比例隨其他粉體一同送入攪拌車進行攪拌即可。實施例1混凝土強度等級:C40。水泥:P.042.5普通硅酸鹽水泥，用量226kg/m3。礦粉:S95礦粉，用量 60kg/m3。粉煤灰:II級粉煤灰，用量60kg/m3。碎石:5-25mm連續(xù)級配花崗巖碎石，符合JGJ52-2006的要求，用量1120kg/m3。砂:符合JGJ52-2006要求的中砂,用量746kg/m3。水:自來水，用量143 kg/m3。減水劑:聚羧酸高性能減水劑，1.5%摻量時的減水率約為30%，用量5.64 kg/m3。抗裂劑:防滲抗裂劑A，用量30.1 kg/m3，其中超細礦粉19.6 kg/m3，硬石膏10.5kg/m3。以上混凝土性能經(jīng)青島市建筑工程質(zhì)量檢測中心有限公司檢測，檢測結(jié)果:28d強度為48.5MPa，抗?jié)B等級大于P12。由該混凝土配合比配制的混凝土在青建 太陽島建設(shè)工程中也得到應(yīng)用，由青島青建海寧置業(yè)有限公司開發(fā)建設(shè)，由青建集團股份公司總承包。該工程位于青島市四方區(qū)，其中地下室工程使用了本實施例的防滲抗裂劑，使用過程中，混凝土工作性能良好，經(jīng)檢測混凝土 28天強度達到設(shè)計要求，后期沒有出現(xiàn)開裂和滲漏現(xiàn)象，工程質(zhì)量良好。另外，工程采用本實施例的C40混凝土，使用水泥用量僅為226kg/m3，與普通混凝土相比減少了水泥用量約100kg/m3，大量降低水泥用量，并且極大的改善了混凝土的抗裂防滲性能，具有巨大的社會效益。由本實施例混凝土配合比配制的混凝土在伊春路168號地塊項目建設(shè)工程中也得到應(yīng)用，由青島國信發(fā)展集團有限公司開發(fā)建設(shè)，由青建集團房建一分公司總承包，該工程位于青島市市北區(qū)，同樣具有上述防滲抗裂和降低成本的優(yōu)勢。實施例2混凝土強度等級:C45。水泥:P.042.5普通硅酸鹽水泥，用量247kg/m3。礦粉:S95礦粉，用量 65.6kg/m3。粉煤灰:11級粉煤灰，用量65.6kg/m3。碎石:5-25mm連續(xù)級配花崗巖碎石，符合JGJ52-2006的要求，用量1100kg/m3。
砂:符合JGJ52-2006要求的中砂，用量733kg/m3。水:自來水，用量144 kg/m3。減水劑:聚羧酸高性能減水劑，1.5%摻量時的減水率約為30%，用量6.17 kg/m3。抗裂劑:防滲抗裂劑A，用量32.9 kg/m3，其中超細礦粉21.4kg/m3，硬石膏11.5
kg/m3ο以上混凝土性能經(jīng)青島市建筑工程質(zhì)量檢測中心有限公司檢測，檢測結(jié)果:28d強度為53.1MPa，抗?jié)B等級大于P12。由該混凝土配合比配制的混凝土在萬科藍山建設(shè)工程中也得到應(yīng)用，由萬科開發(fā)建設(shè)，由青建集團股份公司總承包。該工程位于青島市市北區(qū)，其中地下室工程使用了本實施例的防滲抗裂劑，使用過程中，混凝土工作性能良好，經(jīng)檢測混凝土 28天強度達到設(shè)計要求，后期沒有出現(xiàn)開裂和滲漏現(xiàn)象，工程質(zhì)量良好。另外，工程采用本實施例的C45混凝土，使用水泥用量僅為247kg/m3，與普通混凝土相比減少了水泥用量約110kg/m3，大量降低水泥用量，并且極大的改善了混凝土的抗裂防滲性能，具有巨大的社會效益。由本實施例混凝土配合比配制的混凝土在青建.太陽島項目建設(shè)工程中也得到應(yīng)用，由青島青建海寧置業(yè)有限公司開發(fā)建設(shè)，由青建集團總承包，該工程位于青島市四方區(qū)，同樣具有上述防滲抗裂和降低成本的優(yōu)勢。實施例3混凝土強度等級:C50。水泥:P.042.5普通硅酸鹽水泥，用量274kg/m3。礦粉:S95礦粉，用量 72.8kg/m3。粉煤灰:11級粉煤灰，用量72.8kg/m3。碎石:5-25mm連續(xù)級配花崗巖碎石，符合JGJ52-2006的要求，用量1073kg/m3。砂:符合JGJ52-2006要求的中砂，用量716kg/m3。水:自來水，用量146 kg/m3。減水劑:聚羧酸高性能減水劑，1.5%摻量時的減水率約為30%，用量6.84 kg/m3?？沽褎?防滲抗裂劑B，用量36.5 kg/m3。其中硅灰23.7kg/m3，硬石膏12.8 kg/m3。以上混凝土性能經(jīng)青島市建筑工程質(zhì)量檢測中心有限公司檢測，檢測結(jié)果:28d強度為61.2MPa，抗?jié)B等級大于P12。
權(quán)利要求
1.一種混凝土防滲抗裂劑，其特征在于:包含活性礦物摻合料和硬石膏，所述的活性礦物摻合料選自超細礦粉或硅灰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土防滲抗裂劑，其特征在于:所述的活性礦物摻合料和硬石骨的質(zhì)量比為1:0.3-0.8。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混凝土防滲抗裂劑，其特征在于:所述的活性礦物摻合料和硬石骨的質(zhì)量比為1:0.5-0.6。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土防滲抗裂劑，其特征在于:所述的超細礦粉為比表面積不小于1000m2/kg的磨細礦洛。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土防滲抗裂劑，其特征在于:所述的硅灰的比表面積為15000-25000m2/kg, SiO2 含量大于 90%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土防滲抗裂劑，其特征在于:所述的硬石膏比表面積大于 300m2/kg，SO3 含量大于 50%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的混凝土防滲抗裂劑，其特征在于:所述的混凝土防滲抗裂劑由活性礦物摻合料和硬石膏組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混凝土防滲抗裂劑，包含活性礦物摻合料和硬石膏，所述的活性礦物摻合料選自超細礦粉或硅灰。優(yōu)選所述的活性礦物摻合料和硬石膏的質(zhì)量比為1∶0.5-0.6。利用本發(fā)明的防滲抗裂劑配制的混凝土不僅擁有良好的防滲抗裂性能，而且可以節(jié)約石灰石資源、能源和減少二氧化碳的排放。
文檔編號C04B22/14GK103145361SQ20131007135
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者吳愛芹, 羅金壘, 于琦, 石運中, 鄧云龍, 劉建敏 申請人:青島青建新型材料有限公司