引氣劑、添加引氣劑的水泥混凝土、以及它們在滑模施工中的應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于滑模施工路面水泥混凝土的引氣劑、添加引氣劑的水泥混凝土、以及它們在滑模施工中的應(yīng)用，所述引氣劑為水溶液，其中溶質(zhì)包括：高效引氣組分、耐硬水引氣組分、穩(wěn)泡組分；其中高效引氣組分、耐硬水引氣組分和穩(wěn)泡組分的重量比為10～20:5～40:1～10。
【專利說明】引氣劑、添加引氣劑的水泥混凝土、以及它們在滑模施工中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種引氣劑，特別涉及一種用于滑模施工的路面水泥混凝土的引氣劑、添加引氣劑的水泥混凝土、以及它們在滑模施工中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]滑模攤鋪機施工，是當(dāng)今世界上施工速度最快、自動化水平最高，施工質(zhì)量最好的大型現(xiàn)代化機械化的水泥混凝土路面施工方式。用于滑模攤鋪的水泥混凝土是典型的低坍落度路面混凝土。
[0003]滑模施工中普遍存在塌邊、麻面、拉裂、平整度不夠等現(xiàn)象，導(dǎo)致施工機械的質(zhì)量和速度優(yōu)勢不能完全發(fā)揮出來，究其原因大都與水泥混凝土拌和料的工作性有關(guān)。
[0004]坍落度大，則新拌混凝土的可塑性、易密性好，但是穩(wěn)定性差，攤鋪機過后，路面易出現(xiàn)塌邊、流角，塑性收縮大；坍落度小，則新拌混凝土的可塑性、易密性差，攤鋪機過后，路面易出現(xiàn)蜂窩、麻面，也易產(chǎn)生拉裂，但是穩(wěn)定性好，可以實現(xiàn)很好的立模性能。
[0005]引氣劑的使用不但能夠降低混凝土的彈模，提高混凝土的抗?jié)B性能、抗凍性能，最重要的是引氣劑引入的大量微小、均勻獨立氣泡，起到了滾珠軸承的作用，使骨料顆粒間摩擦力減小，增加了水泥漿體的體積，使混凝土的和易性得到改善。
[0006]國外已經(jīng)做到單摻引氣劑控制路面混凝土的工作性，實現(xiàn)很好的液化和立模性能，解決了密實耐久性和動態(tài)平整度協(xié)調(diào)的問題。
[0007]主要機理是引氣劑能夠在低坍落度、高粘度的路面水泥混凝土中低摻量高效引氣，并且在高頻振搗過程中氣泡結(jié)構(gòu)能夠進行有效的調(diào)整。使得高頻振搗初期混凝土塑性粘度降低，實現(xiàn)快速液化密實；高頻振搗末期，引氣氣泡結(jié)構(gòu)調(diào)整，大氣泡消失，混凝土屈服應(yīng)力增大，立模性改善，實現(xiàn)路面動態(tài)平整度的提高。
[0008]因此要通過引氣劑解決滑模施工的工作性的問題，首先要在一個比較高粘度的混凝土中引入大量的氣泡，使得振搗下容易液化；同時這個引入的氣泡必須有一部分是大尺寸的氣泡，以便高頻振搗下大氣泡消失，屈服應(yīng)力增加，便于立模；最后保留一部分小氣泡提聞混凝土的耐久性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的問題
[0010]本發(fā)明所解決的主要技術(shù)問題是改善低坍落度滑模施工的路面水泥混凝土的工作性和耐久性，提高滑模施工水泥混凝土路面的平整度，實現(xiàn)密實耐久性和動態(tài)平整度的協(xié)調(diào)。
[0011]用于解決問題的方案
[0012]本發(fā)明提供了一種用于滑模施工路面水泥混凝土的引氣劑，所述引氣劑為水溶液，其中溶質(zhì)包括:高效引氣組分、耐硬水引氣組分、穩(wěn)泡組分；其中高效引氣組分、耐硬水引氣組分和穩(wěn)泡組分的重量比為10~20:5~40:1~10。
[0013]本發(fā)明的引氣劑中，所述高效引氣組分為如下通式I的化合物或其混合物:
[0014]R1O-SO3Na(I)
[0015]其中，R1為10-16個碳的烷基。
[0016]本發(fā)明的引氣劑中，所述耐硬水引氣組分為如下通式II的化合物或其混合物:
[0017]R2O (CH2CH2O)n-SO3Na(II)
[0018]其中，R2為10-16個碳的烷基，η為1_3的整數(shù)。
[0019]本發(fā)明的引氣劑中，所述穩(wěn)泡組分為如下通式III的化合物或其混合物:
[0020]R3CON(CH2CH2OH)2(III)
[0021]其中，R3為9-14個碳的烷基。
[0022]本發(fā)明的引氣劑中，所述高效引氣組分優(yōu)選為十二烷基硫酸鈉，所述耐硬水引氣組分優(yōu)選為乙氧基化烷基硫酸鈉，所述穩(wěn)泡組分優(yōu)選為椰油二乙醇酰胺。
[0023]本發(fā)明的路面水泥混凝土，其特征在于，所述路面水泥混凝土中添加了本發(fā)明的引氣劑。
[0024]本發(fā)明的路面水泥混凝土，其特征在于，在添加所述引氣劑時，將其稀釋至調(diào)整所述引氣劑中的溶質(zhì)含量為1-5重量％。
[0025]本發(fā)明的路面水泥混凝土，其特征在于，基于路面水泥混凝土總重量，所述引氣劑的高效引氣組分、耐硬水引氣組分和穩(wěn)泡組分的總重量為5-15%。。
[0026]本發(fā)明涉及的所述路面水泥混凝土在滑模施工中的用途。
[0027]本發(fā)明還涉及所述的引氣劑在滑模施工的路面水泥混凝土中的用途。
[0028]發(fā)明的效果
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0030]1、本發(fā)明提供的引氣劑的主要作用是改善滑模施工的工作性，實現(xiàn)密實耐久性和動態(tài)平整度的協(xié)調(diào)。而一般引氣劑摻入的主要作用是提高混凝土的耐久性。
[0031]2、本發(fā)明提供的引氣劑的目的強調(diào)的是引入大量不同尺寸的氣泡，以滿足滑模施工的要求。而一般引氣劑強調(diào)的是引入大量均勻的小氣泡，以便提高耐久性。
【具體實施方式】
[0032]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明【具體實施方式】，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施方式，而不是全部的實施方式，本發(fā)明并不僅限于實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0033]本發(fā)明的引氣劑為水溶液，其中溶質(zhì)包括:高效引氣組分、耐硬水引氣組分、穩(wěn)泡組分；其中高效引氣組分、耐硬水引氣組分和穩(wěn)泡組分的重量比為10~20:5~40:1~10。
[0034]本發(fā)明的引氣劑中可以包括10~20重量份的高效引氣組分、5~40重量份的耐硬水引氣組分、I~10重量份的穩(wěn)泡組分和水；優(yōu)選包括12~18重量份的高效引氣組分、10~30重量份的耐硬水引氣組分、2~8重量份的穩(wěn)泡組分。即，使得高效引氣組分、耐硬水引氣組分和穩(wěn)泡組分的重量比的范圍為10~20:5~40:1~10，優(yōu)選12~18:10~30:2~8，更優(yōu)選14~16:15~25:4~6。對于引氣劑中水的含量沒有特別限制，只要能夠使引氣劑形成穩(wěn)定的水溶液即可。優(yōu)選引氣劑中溶質(zhì)(高效引氣組分、耐硬水引氣組分和穩(wěn)泡組分)的含量為I重量％至90重量％，更優(yōu)選3重量％至85重量％，最優(yōu)選16重量％
至70重量％。
[0035]本發(fā)明的引氣劑可以通過本領(lǐng)域的任意方法制備，只要不損害本發(fā)明的引氣劑的性能?？梢詫⒏髟习凑丈鲜霰壤ㄟ^機械物理混合攪拌，配制成一定溶質(zhì)含量的水溶液，在使用時可以稀釋成溶質(zhì)含量為1-5重量％的溶液，優(yōu)選使用時用水稀釋至溶質(zhì)含量為3±0.2 重量 ％。
[0036]本發(fā)明的高效引氣組分優(yōu)選為R1O-SO3Na,其中R1為10_16個碳的烷基。更優(yōu)選十二烷基硫酸鈉。其主要作用是低摻量下就可以大幅降低體系的表面張力，引入的氣泡尺寸較小，但是耐硬水性能稍差。
[0037]本發(fā)明的耐硬水引氣組分優(yōu)選為R2O (CH2CH2O)n-SO3Na,其中R2為10_16個碳的烷
基，η為1-3的整數(shù)。更優(yōu)選乙氧基化烷基硫酸鈉。其主要作用是引入一定量尺寸稍大的大氣泡，耐硬水能力較強。
[0038]本發(fā)明的穩(wěn)泡組分優(yōu)選為R3CON (CH2CH2OH) 2，其中R3為9_14個碳的烷基。更優(yōu)選椰油二乙醇酰胺。其主要作用是穩(wěn)定體系的氣泡結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)未高頻振搗之前氣泡的穩(wěn)定。
[0039]其他的高效引氣組分可以包括十二烷基磺酸鹽、耐硬水引氣組分可以包括三萜皂苷、穩(wěn)泡組分可以包括不同粘度的纖維素醚或者蛋白類引氣劑。
[0040]本發(fā)明引氣劑為無色透明水溶液，使用時與其它外加劑一起直接加入混凝土或溶解于水中后加入混凝土中進行攪拌即可，濃度為3重量％的本發(fā)明引氣劑推薦摻量為水泥用量的0.3重量％-0.8重量％。
[0041]實施例
[0042]本發(fā)明引氣劑的應(yīng)用性能試驗原材料和配合比如下:
[0043]金隅Ρ042.5水泥，石灰?guī)r級配碎石，中粗砂細度模數(shù)2.8，外摻劑為引氣劑。
[0044]表1原材料和配合
[0045]
【權(quán)利要求】
1.一種引氣劑，其特征在于，所述引氣劑為水溶液，其中溶質(zhì)包括:高效引氣組分、耐硬水引氣組分、穩(wěn)泡組分；其中高效引氣組分、耐硬水引氣組分和穩(wěn)泡組分的重量比為10 ~20:5 ~40:1 ~10。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的引氣劑，其特征在于，所述高效引氣組分為如下通式I的化合物或其混合物: R1O-SO3Na(I) 其中，R1為10-16個碳的烷基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的引氣劑，其特征在于，所述耐硬水引氣組分為如下通式II的化合物或其混合物: R2O(CH2CH2O)n-SO3Na(II) 其中，R2為10-16個碳的烷基，η為1-3的整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的引氣劑，其特征在于，所述穩(wěn)泡組分為如下通式III的化合物或其混合物: R3CON(CH2CH2OH)2(III) 其中，R3為9-14個碳的 烷基。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的引氣劑，其特征在于，所述高效引氣組分為十二烷基硫酸納。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的引氣劑，其特征在于，所述耐硬水引氣組分為乙氧基化烷基硫酸納。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的引氣劑，其特征在于，所述穩(wěn)泡組分為椰油二乙醇酰胺。
8.一種路面水泥混凝土，其特征在于，所述路面水泥混凝土中添加了權(quán)利要求1-7任一項所述的引氣劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的路面水泥混凝土，其特征在于，在添加所述引氣劑時，調(diào)整所述引氣劑中的溶質(zhì)含量為1-5重量％。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的路面水泥混凝土，其特征在于，基于路面水泥混凝土總重量，所述引氣劑中的高效引氣組分、耐硬水引氣組分和穩(wěn)泡組分的總重量為5-15%。。
11.權(quán)利要求8-10任一項所述的路面水泥混凝土在滑模施工中的用途。
12.權(quán)利要求1-7任一項所述的引氣劑在滑模施工的路面水泥混凝土中的用途。
【文檔編號】C04B28/00GK103951305SQ201410131621
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】柯國炬, 田波, 劉 英, 彭鵬, 李思李 申請人:交通運輸部公路科學(xué)研究所