[发明专利]抗粘土型混凝土功能外加剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂领域，尤其涉及一种为聚羧酸系减水剂用于高粘土石粉含量机制砂混凝土、高含泥量天然砂混凝土、成分复杂的石屑混凝土及再生混凝土等，使混凝土高性能化的抗粘土型混凝土功能外加剂及其制备方法。

背景技术

粘土类矿物对混凝土性能有极大影响，首先粘土类矿物容易吸水产生体积膨胀，使混凝土流动性或坍落度损失加快，混凝土出现浆量不足、显得非常干涩等问题，对外加剂的质量要求进一步高，其结果是减水剂的用量增加和控制混凝土坍落度损失要求提高；其次，相同混凝土配合比条件下达到相同工作度时所需的水灰比增大，导致混凝土浇注后容易离析、泌水，硬化混凝土出现沉降收缩开裂，强度大幅度降低，同时由于混凝土结构界面粘结疏松，亲水性的孔结构较多，弹性模量变小，耐磨性差，水、二氧化碳及Cl、SO₄^2－等有害介质易于渗透侵入，造成混凝土长期干缩大、抗碳化、抗渗性及抗海水腐蚀能力差，混凝土的总体耐久性能受到破坏。混凝土中有大量的粘土类矿物，主要来源包括水泥、矿物掺和料、砂石中的石粉或泥土等，混凝土中的粘土矿物数量越大，直接影响到混凝土拌和物流动性、工作稳定性及硬化混凝土的力学性能、体积稳定性和耐久性能就越严重。总之，粘土导致混凝土性能裂化的问题是目前混凝土高性能化的必须解决的难题。

为解决混凝土中粘土矿物对混凝土性能的影响问题，有不少中国专利公开主要是通过改变聚羧酸减水剂的分子结构，使其不利于被膨润土消耗，专利CN102875051A、CN102643395A、CN10292389A、CN103693885A等均有一定的抗粘土抗泥的效果，可降低混凝土或砂浆对高含泥量砂石原材料的敏感性。另外，还有一些是通过复配不同类型的助剂作为牺牲剂或屏蔽剂降低膨润土对聚羧酸减水剂的消耗，如CN101798197A采用天然沸石作为缓释剂吸附大量的聚羧酸减水剂而降低粘土的影响，而吸附到沸石中的聚羧酸减水剂的释放速率和效果是无法得到保证的，同时聚羧酸减水剂的初始分散性能也得不到发挥。上述专利大多数通过改变外加剂来过分抑制粘土活性或过量使用牺牲剂来抗粘土，实际上对其它水泥基粉料的活性也有影响，混凝土的工作性得到解决，但混凝土强度降低，最终的应用效果并不理想。

发明内容

基于上述现有技术所存在的不足，本发明实施例提供一种能够有效解决聚羧酸系减水剂与混凝土材料中含泥量过大，实现混凝土的高性能化的抗粘土型混凝土功能外加剂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明实施方式提供一种抗粘土型混凝土功能外加剂，该外加剂用按重量百分比计的下述各组分混合研磨而成，各组分包括：

本发明实施方式还提供一种上述的抗粘土型混凝土功能外加剂的制备方法，包括：

取组成所述外加剂的各组分，将所述各组分在研磨机中使各组分充分混合，研磨成粉体或膏体即为该外加剂。

本发明的有益效果为：本发明的外加剂充分利用粘土矿物的特性，利用石灰遇水后极易乳化的特性，提供混凝土中粘土水化变成水硬性硅酸钙胶凝材料所必须的氢氧化钙，其与粘土等矿物细粉一起也发挥细粉填充作用，增加混凝土的密实性，对粘土既产生物理作用也产生化学作用；硫酸亚铁比石膏具有更好的水溶性，在溶液中提供并促进与氧化铝反应的硫酸根和亚铁离子，生成类似钙矾石、水化铁铝酸钙的水化产物；加偏硅酸钠晶体水溶后如同水玻璃凝胶吸附包裹在粘土颗粒表面，可以抑制粘土过大的吸附作用，同时溶胶状的二氧化硅也极易与加入的氢氧化钙反应，对激发粘土活性存在诱导作用；加入聚羧酸系减水剂母液容易与熟石灰反应转变成溶解速度较慢的聚羧酸钙盐减水剂，起较好的分散保坍作用；加入阳离子表面活性剂，可以选择性优先吸附在粘土颗粒表面，能较好的抑制粘土颗粒的吸水膨胀和对聚羧酸系减水剂的吸附。本发明实施例的外加剂并不是抑制粘土的吸附和吸水膨胀特性，而是通过同时掺入其他无机材料，疏导利用微细粘土颗粒的硅铝酸盐特性，将粘土的不利因素转化为有利于混凝土性能发展的积极因素，从而全面改善混凝土的综合性能。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例提供一种抗粘土型混凝土功能外加剂，该外加剂由按重量百分比计的下述各组分混合研磨而成，各组分包括：