專利名稱：混凝土減水、防水、降溫劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混凝土外加劑，特別是一種集減水、抗?jié)B、緩凝和大幅度長時間降低水化熱的混凝土外加劑。
現(xiàn)有混凝土外加劑有許多種類，如有機物減水劑、氯化物防水劑、硫酸鹽防水劑等，這些外加劑加入混凝土后能與水泥水化物發(fā)生化學反應(yīng)，產(chǎn)生體積微膨脹，達到擠密水泥與砂石之間的空隙，因而增加混凝土的密實性與抗?jié)B性。但有一些外加劑腐蝕鋼筋，尤其氯化物防水劑和硫酸鹽防水劑，加入混凝土后會對鋼鐵造成電化學腐蝕，所以目前建筑行業(yè)已經(jīng)不再使用這一類混凝土外加劑。但是目前在建筑工程中還有一個難以解決的問題，這就是混凝土澆注初期的水化熱問題，因為水泥中的硅酸鈣化合物加水后，很快發(fā)生水化反應(yīng)，這種水化反應(yīng)放出大量的熱，具體反應(yīng)如下
據(jù)有關(guān)資料報道，每克水泥在水化過程中放出的熱量為500焦耳左右，因為混凝土的熱傳導性較低，相當于絕熱體，所以在20℃氣溫條件下混凝土凝結(jié)過程中內(nèi)部溫度可高達50-60℃，而當混凝土的內(nèi)外溫度差超過25℃時，就會引起凝固時應(yīng)力不均勻，造成混凝土內(nèi)部產(chǎn)生裂縫，嚴重時還導致貫穿性裂縫，影響了建筑物的質(zhì)量。為了減輕水化熱造成的裂縫，建筑施工部門只能將澆筑速度放慢，即一次澆筑體積較小，待凝固到一定程度再接著澆筑，重點工程還采用冷凍法澆筑，或?qū)⒈鶋K加入混凝土中，這樣就使工程的施工速度變慢，冷凍法或加冰入混凝土又增加了建筑成本，操作過程復雜化，所以尋找降低水化熱的混凝土施工方法或使用既能降低水化熱又具有多種功能的混凝土外加劑，至今仍是建筑科研施工部門的研究課題。
本發(fā)明的目的是提供一種集減水、防水、抗裂、抗?jié)B、緩凝以及大幅度長時間降低水化熱的混凝土外加劑，這種外加劑使用方便、安全、成本低，適合碾壓、水工、高強等大體積混凝土工程使用。
本發(fā)明外加劑的主要成份是β-萘磺酸甲醛縮聚物、堿化廢糖蜜、磷酸鹽、烷基磺酸鹽或烷基苯磺酸鹽、填充料等，其中β-萘磺酸甲醛縮聚物為建筑中的常用減水劑，堿化廢糖蜜為5份制糖工業(yè)廢糖蜜加入1份石灰粉反應(yīng)得到的產(chǎn)物，也可用4份酒精廢液加1份石灰粉反應(yīng)得到。烷基磺酸鹽或烷基苯磺酸鹽為堿金屬或堿土金屬鹽，如烷基磺酸鈉、烷基磺酸鈣、烷基苯磺酸鈉，烷基苯磺酸鈣，這類物質(zhì)主要是引氣、潤滑，以使能用泵輸送混凝土。填充料為煉鋼廠、煉鐵廠、冶煉廠的硅灰、粉煤灰或煤渣，其中硅灰占1-10％，其余為煤灰、煤渣。磷酸鹽分為A、B兩種，其中磷酸鹽A為將碳酸鈉與磷酸按化學反應(yīng)計量比在80-100℃時進行中和反應(yīng)2小時左右，得到透明液體，蒸發(fā)濃縮、冷卻、得到結(jié)晶，然后在烘爐中加熱至110-230℃脫水，再放到高溫爐中加熱至600-650℃ 0.5-1小時，卸出驟冷至60-80℃，粉碎得到磷酸鹽A。磷酸鹽B為將磷酸加入不銹鋼容器中，一邊升溫一邊攪拌加入碳酸鈉(其中碳酸鈉和磷酸的比例按化學反應(yīng)計量比)，待加入的碳酸鈉溶解完全，再將溶液用噴霧干燥法干燥，經(jīng)冷卻，得到粉狀物，該粉狀物稱磷酸鹽B。
以下是本發(fā)明外加劑的成份和含量(重量％)β-萘磺酸甲醛縮聚物 10-30堿化廢糖蜜5-15磷酸鹽A 5-15磷酸鹽B 2-15烷基磺酸鹽或烷基苯磺酸鹽 1-3其余為填料本發(fā)明外加劑的生產(chǎn)方法是將上述各組分按量分別粉碎過80目篩，在常溫下混合均勻即可，如果原料水份含量較大時應(yīng)事先用烘爐烘干或用熱氣流干燥。其使用方法是按水泥用量的1.5-5.0％加到混凝土中，與混凝土一起攪拌均勻，也可以先單獨與水泥混合，再加入砂、石料、水攪拌，混凝土澆注按常規(guī)方法，無特殊要求。
本發(fā)明外加劑能降低水化熱，又能減水、抗?jié)B、緩凝的機理為水泥中的硅酸鈣化合物在水合反應(yīng)時會產(chǎn)生水化熱，其自由焓降低，而本發(fā)明外加劑由于加入了β-萘磺酸甲醛縮聚物、堿化糖蜜、磷酸鹽A、磷酸鹽B及冶煉廠的硅灰的混合物后能使硅酸鈣化合物反應(yīng)的焓差基本保持不變，這就使其反應(yīng)中的水化熱值大為降低，而且β-萘磺酸甲醛縮聚物、堿化糖蜜本身就是一種良好的減水、抗?jié)B劑。磷酸鹽A、磷酸鹽B還能使混凝土強度增加，烷基磺酸鹽和烷基苯磺酸鹽能使混凝土流動性好，排氣性增加，使混凝土內(nèi)部致密性好，這樣就大大提高了混凝土抗水化熱，抗?jié)B、減水，增加強度的效果。
本發(fā)明與已有混凝土外加劑相比，其突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步是一、在混凝土中摻入本發(fā)明外加劑后，混凝土從初始反應(yīng)期到終止硬化期，其水化熱比不摻用者降低60％以上，第一天高峰期熱量降低80％以上。
二、按摻量使用，七天，二十八天混凝土強度分別提高10-20％，長期強度亦有相應(yīng)提高，使用于地下室，還可防止?jié)B水，漏水。
三、可減水8-12％，節(jié)約水泥用量10％左右，當混凝土C30時，抗?jié)B達S8以上。
四、有良好的和易性，觸變性和對水泥顆粒的分散性，與不摻加本發(fā)明外加劑的空白對比，其抗拉、抗折、耐磨性大提高，特別適用于機場跑道、公路路面、水庫大壩、水工建筑等工程，而且可用泵集料送不離析、不塞管。
五、原料來源廣，成本不高，適用于各種型號的水泥，不腐蝕鋼筋，無任何副作用，產(chǎn)品的各項技術(shù)性能指標均達到GB8075-87混凝土外加劑的標準。
以下是本發(fā)明的實施例實施例一取β-萘磺酸甲醛縮聚物12公斤，堿化度糖蜜4公斤，磷酸鹽A 5公斤，磷酸鹽B 2公斤，烷基磺酸鈉1公斤，填料76公斤，混合后粉碎，過80目篩，包裝得到產(chǎn)品，該產(chǎn)品按水泥用量5％加入混凝土中。
實施例二取β-萘磺酸甲醛縮聚物28公斤，堿化廢糖蜜13公斤，磷酸鹽A 12公斤，磷酸鹽B 5公斤，烷基苯磺酸鈉3公斤，填料39公斤，分別粉碎過80目篩，混合均勻，包裝得到產(chǎn)品，該產(chǎn)品按水泥用量1.5％加入到混凝土中。
實施例三取β-萘磺酸甲醛縮聚物20公斤，堿化廢糖蜜10公斤，或堿化酒精廢液10公斤，磷酸鹽A 10公斤，磷酸鹽B 3公斤，烷基磺酸鈉2公斤，填料55公斤，混合后粉碎過80目篩，包裝得到產(chǎn)品，該產(chǎn)品按水泥用易2-3％加入到混凝土中。
本產(chǎn)品測試實例一、本產(chǎn)品1996年經(jīng)國家級的武漢工業(yè)大學材料研究與測試中心檢測水化熱，并與空白對比，結(jié)果如下熱量單位(焦耳/克)
試驗條件525#普通硅酸鹽水泥，環(huán)境溫度30℃，濕度70％儀器，法國C30微量熱儀二、本產(chǎn)品經(jīng)檢測混凝土降溫情況 試驗條件 水泥 河沙水 外加劑空白 500g 200g 160g0本發(fā)明外加劑 485g 200g 142g 15g三、本產(chǎn)品由國家建筑工程質(zhì)量建筑檢驗測試中心檢驗，其減水率14.5％，泌水率45.8％，含氣量1.9％，7天抗壓強度比空白提高160％，28天抗壓強度提高135％，90天抗壓強度提高120％，收縮率95％，緩凝、抗?jié)B，防水等技術(shù)指標均達到國家一級品要求。
權(quán)利要求
1.一種混凝土減水、防水、降溫劑，其特征在于其主要成份為β-萘磺酸甲醛縮聚物，堿化糖蜜、磷酸鹽A、磷酸鹽B、烷基磺酸鹽或烷基苯磺酸鹽、填充料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土減水、防水、降溫劑、其特征在于堿化廢糖蜜為5份制糖工業(yè)廢糖蜜加入1份石灰粉反應(yīng)的物質(zhì)或4分酒精廢液加1份石灰粉反應(yīng)得到的物質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土減水、防水降溫劑，其特征在于磷酸鹽A的制造方法為將碳酸鈉與磷酸按化學反應(yīng)計量比在80-100℃時進行中和反應(yīng)2小時左右，得到透明液體，蒸發(fā)濃縮，冷卻，得到結(jié)晶，然后在烘爐中加熱至110-230℃脫水，再放到高溫爐中加熱至600-650℃，保持0.5-1小時，卸出驟冷至60-80℃，粉碎得到。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土減水、防水、降溫劑，其特征在于磷酸鹽B的制造方法為將磷酸加到不銹鋼容器中，一邊升溫、攪拌中加放入化學計量比的碳酸鈉，溶解完全后用噴霧干燥得到。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土減水、防水、降溫劑、其特征在于烷基磺酸鹽或烷基苯磺酸鹽為堿金屬鹽或堿土金屬鹽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土減水、防水、降溫劑，其特征在于其成份的重量百分含量為β-萘磺酸甲醛縮聚物10-30堿化廢糖蜜 5-15磷酸鹽A5-15磷酸鹽B2-15烷基磺酸鹽或烷基苯磺酸鹽1-3
7.一種如權(quán)利要求1所述的混凝土減水、防水、降溫劑的生產(chǎn)方法，其特征在于將各原料干燥粉碎，過80目篩，混合均勻，即得到產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混凝土外加劑，其主要成分為β-萘磺酸甲醛縮聚物、堿化廢糖蜜、磷酸鹽等，它能同時起到減水、防水、緩凝和大幅度長時間降低水化熱，并且具有成本低、使用方便等特點，適合機場跑道、水庫電站大壩、水工建筑等大體積高強度混凝土工程使用。
文檔編號C04B40/00GK1143056SQ9610782
公開日1997年2月19日 申請日期1996年5月30日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月30日
發(fā)明者姜新漢, 姜中東, 姜偉東 申請人:姜新漢