[发明专利]一种混凝土增强助剂

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土添加剂技术领域，尤其是一种混凝土增强助剂。

背景技术

随着混凝土技术的不断进步，人们期望混凝土具有更优异的性能，如高强度、高工作性和和高耐久性。除了普通C10、C30、C40外，如C60、C80等高性能混凝土的出现如引起了国内外学者及工程师的兴趣，并且已经应用在核电核岛、海工结构、高层建筑、高架桥和防渗墙工程中。国内对高强高性能混凝土的研究及应用起步较晚，但是近十年来高性能混凝土的研究和应用发展非常迅速，新型、高效、复合功能型混凝土外加剂的不断开发也促进了高性能混凝土的发展。

高效外加剂是现代混凝土不可缺少的组分之一。自60年代初期日本和德国开始应用以来，在世界各国得到了广泛的发展和应用，并成为继钢筋混凝土、预应力混凝土之后，混凝土技术的第三次突破。应用高效减水剂除了可节省水泥和能源，提高施工速度和施工质量，改善工艺和劳动条件外，更重要的是使混凝土获得了前所未有的高性能。可以说，没有高效外加剂，就没有高性能混凝土。随着混凝土工程技术的发展，对混凝土性能提出了许多新的要求。如泵送混凝土要求高的流动性；冬季施工要求高的早期强度；高层建筑、海洋结构要求高强、高耐久性。这些性能的实现，需要应用高性能外加剂。由于外加剂对混凝土技术性能的改善，它在工程中应用的比例越来越大，不少国家使用掺外加剂的混凝土已占混凝土总量的60％～90％。因此，外加剂也就逐渐成为混凝土中的第五种成分。

由于一般外加剂存在掺量较大、减水率不够高、增强效果不甚显著、和水泥的适应性不广、混凝土坍落度损失较大；尤其是在生产过程中要采用一些有毒有害化学物质，存在不利于可持续发展等缺点，从而部分地制约了进一步的推广应用。因而研发高性能功能复合型添加剂成为当务之急，也是目前国内外的研发热点。

与萘系、蜜胺类外加剂相比，新型高效、复合功能型混凝土外加剂的作用机理有所不同，其具有梳形分子结构，主链上带有多个活性基团，并且极性较强，侧链带有亲水的活性基团。主链吸附于水泥粒子表面，通过电荷排斥将水泥粒子与水分开；侧链对水泥粒子和水进行空间阻隔，达到极高的减水率，并增加混凝土的黏聚性，改善混凝土的匀质性。主链越长、侧链越短的外加剂保持性能越好；主链越短、侧链越长的外加剂减水率越高；生产时可通过调整主链和侧链的长度，满足不同的混凝土工作性、保持性能和混凝土的黏度要求。由于主链并不将水泥粒子表面全部覆盖，因此未覆盖部分可进行水化，随着碱度的增加，破坏了电荷排斥和空间阻隔，水泥可迅速水化，所以此种类型的外加剂既有较长的工作性保持性能，又不影响混凝土的正常凝结。

正是由于其特殊的作用机理，在较低掺量的情况下能够极大地提高和有效地控制混凝土的工作性，混凝土塑化能够保持更长的时间，混凝土拌合物像液体样柔软，混凝土内聚力强(不离析、分散或泌水)，同时可以根据需要调整凝结时间和含气量。硬化后的混凝土具有高强、低收缩、低渗透性，具有较好的抗碳化和化学侵蚀性及均匀一致的混凝土表面。

近几年，随着我国房地产业的蓬勃发展，预拌混凝土也得到了很大的发展空间，各地的混凝土搅拌站数量日益增多，这也加大了预拌混凝土生产企业的市场竞争，比质量、比价格已逐渐成为业内的共识。国内外研究资料表明，在常规的环境下，混凝土中约有10％～30％的水泥是不能正常发挥功效的，这部分只能起到填充料作用的水泥，是混凝土应用中最大的成本浪费。混凝土增强助剂就是一种新型的混凝土外加剂，它的反应性能极强，掺入混凝土中能够充分分布至混凝土骨料及水泥浆体的界面区域，充分激发SiO2和Al2O3与水泥水化生成的Ca(OH)2发生多次水化，产生CSH凝胶体，使CSH凝胶体比普通混凝土多出数倍，从而大大提高了混凝土的强度、耐久性等性能。在保证混凝土综合性能的情况下，掺量为胶凝材料的0.6％～1.0％，与基准混凝土比对，可减少水泥用量12％～20％。

本发明旨在提供一种新型混凝土增强助剂，本产品是环保无色透明液体(无味、无毒、不燃)。本产品可反应生成的坚硬不溶物可填充堵塞混凝土中的毛细孔，增加混凝土内部的密实度提高混凝土的强度和耐磨性。本品属于水泥基混凝土的调节改性增强多功能外加剂品种，通过引入不同功能组分，使混凝土中胶凝材料良好分散并激发矿物成分的反应性，减少水化产物晶体矿物数量，充分利用掺合料的反应能力；提高混凝土浆体的和易性，调节优化混凝土中气泡结构，混凝土包裹性明显变好，抗泌水能力提高，泵送摩擦力减小，可以对偏粘型水泥混凝土(如高标号混凝土)去粘，也可以对低标号混凝土增粘，可有效地保证混凝土的强度和耐久性。

发明内容

基本发明的目的在于提供一种新型混凝土增强助剂。