專利名稱：提高抗折強度型道路混凝土外加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高抗折強度型道路混凝土外加劑。
背景技術(shù)：
當前，我國市政建設(shè)和各項基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)正如火如荼，而我國路面材料主要采用瀝青混凝土和水泥混凝土。水泥混凝土路面由于強度高、耐久性優(yōu)良、整體穩(wěn)定性好、色澤有利于夜間通車等優(yōu)點，受到普遍認可。但是，路面混凝土在配制時由于水泥混凝土材料固有的特性，即在抗壓強度滿足要求的情況下，抗折強度難以達到4.5MPa，設(shè)計者和施工者為了滿足抗折強度的要求，不得不增加水泥用量，這樣又帶來抗壓強度富裕量太多(多達20MPa以上)、成本增加、收縮率大和干縮開裂現(xiàn)象嚴重等新問題，制約了設(shè)計單位在路面設(shè)計時采用水泥混凝土的積極性。所以急需通過研究，在水泥用量能滿足抗壓強度的情況下，大幅度改善和提高混凝土抗折強度，降低混凝土干縮率和減少開裂危害，降低成本的產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能大幅度提高道路混凝土抗折強度，改善混凝土施工性，降低水泥用量，改善混凝土耐久性的道路混凝土外加劑。
本發(fā)明提出的提高抗折強度型道路混凝土外加劑，由萘磺酸甲醛縮合物，木質(zhì)素磺酸鈣，糖鈣，硫酸鈉或硫酸鈣，硫酸亞鐵，亞硝酸鈣和粉煤灰組成，各組份的重量比為萘磺酸甲醛縮合物 100木質(zhì)素磺酸鈣 3-50糖鈣 2-25硫酸鈉鈣 100-350硫酸亞鐵 2-70亞硝酸鈣 5-130粉煤灰30-150各組份較佳的重量比為萘磺酸甲醛縮合物 100木質(zhì)素磺酸鈣 7-40
糖鈣 4-20硫酸鈉鈣 150-290硫酸亞鐵 3-65亞硝酸鈣 7-125粉煤灰35-125本發(fā)明的制備方法是按前述各重量比例稱量各組份，先將粉煤灰加入干粉混合機中，再依次將萘磺酸甲醛縮合物、木質(zhì)素磺酸鈣、糖鈣、硫酸鈉鈣、硫酸亞鐵和亞硝酸鈣加入混合機中進行混合，直到混合均勻為止。
本發(fā)明中，萘磺酸甲醛縮合物是一種陰離子型表面活性劑，加入水泥漿體中后，能吸附在水泥顆粒表面，形成憎水基向內(nèi)，親水基向外的一層吸附層，由于親水基帶負電核，相當于漿體中每個水泥顆粒表面帶相同的電荷，由于同性電荷相互排斥，使原本呈絮凝狀的漿體結(jié)構(gòu)解體，釋放出絮凝結(jié)構(gòu)中包裹的自由水，從而大幅度增加漿體的流動性，在保持相同流動性的情況下，則可以降低混凝土用水量，減小水灰比，提高混凝土強度。木質(zhì)素磺酸鈣也是一種陰離子型表面活性劑，具有一定的塑化和減水效果，由于木質(zhì)素磺酸鈣與萘磺酸甲醛縮合物的分子量不同，可以作為相互補充的減水組分復合使用，取得更好的減水增強作用。糖鈣能抑制水泥礦物組分中C3A的早期水化，不僅可以對水泥混凝土起到一定的緩凝作用，而且有利于水泥石結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，提高混凝土后期強度。硫酸鈉鈣的存在為液相中補充更多的硫酸根離子和鈉、鈣離子，從而有助于在漿體中形成較多鈣礬石晶體，提高混凝土抗折強度。硫酸亞鐵的存在不僅為漿體早期形成鈣礬石提供一定量的硫酸根離子的補充，而且形成亞鐵的復鹽有助于提高混凝土的抗折強度。亞硝酸鈣對水泥的水化有一定的促進作用，可以使混凝土的強度在早期能大幅度提高。粉煤灰主要由活性二氧化硅和活性三氧化二鋁組成，它們可以與水泥水化產(chǎn)物氫氧化鈣發(fā)生二次火山灰反應，形成對水泥石結(jié)構(gòu)起強化作用的水化硅酸鈣和鈣礬石等，另一方面，這一反應消耗了一定量的對混凝土抗折強度有害的氫氧化鈣，從而一定程度上提高混凝土的抗折強度，改善混凝土的韌性。
本發(fā)明為灰黃色粉末，其在混凝土中的適宜摻入量為水泥重量的1％-5％，具體摻量根據(jù)使混凝土流動性的增加值和使混凝土抗折強度提高的效果，通過試驗確定，通過加入本發(fā)明，使減水率達18％以上，混凝土3d抗壓強度提高85％，7d抗壓強度提高40％，28d抗壓強度提高20％左右，而3d抗折強度提高100％，7d抗折強度提高60％，28d抗折強度提高30％-40％。
使用本發(fā)明對水泥水化過程的參與和使水泥混凝土水膠比的降低，使水泥石凝膠相結(jié)構(gòu)得到極大改善，形成類似“微纖維配筋”的結(jié)構(gòu)，大幅度降低了混凝土的脆性，使C30-C40混凝土的折/壓比提高20％-40％，從而使混凝土能夠在抗壓強度達C35的情況下，抗折強度亦能達到5.0MPa，減少了水泥用量，同時降低了混凝土的收縮率，提高了其抗?jié)B、抗凍和其它耐久性指標，另外，摻加該外加劑還有助于提高混凝土的早期強度，使混凝土路面及早開放交通，冬季施工時，還有助于加快施工進度，免遭低溫對混凝土強度發(fā)展的影響。
本發(fā)明對混凝土內(nèi)部鋼筋無銹蝕作用，廣泛適用于道路混凝土，同時也適用于鋼筋混凝土、預制混凝土、蒸養(yǎng)混凝土、有早強要求的混凝土、輕集料混凝土、橋梁、建筑和水工等結(jié)構(gòu)物(構(gòu)筑物)。
具體實施例方式
實施例1，提高抗折強度型道路混凝土外加劑按萘磺酸甲醛縮合物18.4％(質(zhì)量百分比，下同)、木質(zhì)素磺酸鈣6.4％、糖鈣1.5％、硫酸鈉36.8％、硫酸亞鐵7.5％、亞硝酸鈣14.7％和粉煤灰14.7％配制而成。在混凝土中摻加占水泥重量2.0％的該外加劑，可以在42.5級普通硅酸鹽水泥用量為330kg/m3的情況下，配制出坍落度3-5cm，抗折強度達5.0MPa以上，抗壓強度達43MPa左右的混凝土，而當采用傳統(tǒng)的方法(即不摻該外加劑)時，要使抗折強度達4.5MPa，則水泥用量一般在420kg/m3以上，且干縮率高達540×10-6。
實施例2，提高抗折強度型道路混凝土外加劑按萘磺酸甲醛縮合物14.9％、木質(zhì)素磺酸鈣3.7％、糖鈣2.2％、硫酸鈣41.8％、硫酸亞鐵7.6％、亞硝酸鈣14.9％和粉煤灰14.9％配制而成。在混凝土中摻加占水泥重量2.5％的該外加劑，可以在32.5級普通硅酸鹽水泥用量僅為360kg/m3的情況下，配制出坍落度3-5cm，抗折強度達5.5MPa以上，抗壓強度達45MPa左右的混凝土，而當采用傳統(tǒng)的方法(即不摻該外加劑)時，要使抗折強度達4.5MPa，則水泥用量一般在450kg/m3以上。
實施例3，提高抗折強度型道路混凝土外加劑按萘磺酸甲醛縮合物20.2％、木質(zhì)素磺酸鈣1.6％、糖鈣1.0％、硫酸鈣32％、硫酸亞鐵2.2％、亞硝酸鈣20％和粉煤灰23％配制而成。在混凝土中摻加占水泥重量4.5％的該外加劑，可以在32.5級普通硅酸鹽水泥用量僅為350kg/m3的情況下，配制出坍落度3-5cm，抗折強度達5.5MPa以上，抗壓強度達46MPa左右的混凝土，而當采用傳統(tǒng)的方法(即不摻該外加劑)時，要使抗折強度達4.5MPa，則水泥用量一般在450kg/m3以上。
權(quán)利要求
1.一種提高抗折強度型道路混凝土外加劑，其特征在于由萘磺酸甲醛縮合物、木質(zhì)素磺酸鈣、糖鈣、硫酸鈉或硫酸鈣、硫酸亞鐵、亞硝酸鈣和粉煤灰配制而成，各組份的重量比為萘磺酸甲醛縮合物100木質(zhì)素磺酸鈣3-50糖鈣2-25硫酸鈉鈣100-350硫酸亞鐵2-70亞硝酸鈣5-130粉煤灰 30-150。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高抗折強度型道路混凝土外加劑，其特征在于各組份較佳的重量比為萘磺酸甲醛縮合物100木質(zhì)素磺酸鈣7-40糖鈣4-20硫酸鈉鈣150-290硫酸亞鐵3-65亞硝酸鈣7-125粉煤灰 35-125。
3.一種如權(quán)利要求1所述提高抗折強度型道路混凝土外加劑的使用方法，其特征在于外加劑摻入量為水泥重量的1％-5％。
全文摘要
本發(fā)明屬建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高抗折強度型道路混凝土外加劑。由萘磺酸甲醛縮合物、木質(zhì)素磺酸鈣、糖鈣、硫酸鈉鈣、硫酸亞鐵、亞硝酸鈣和粉煤灰配制而成，使用本發(fā)明能降低混凝土用水量18％以上，使混凝土早期強度大幅度提高和28d抗壓強度有所增加外，可使混凝土抗折強度明顯提高，從而在水泥用量較少的情況下，就可以使混凝土抗折強度達到二級道路以上要求(抗折強度4.5MPa以上)，同時能改善混凝土耐久性。本發(fā)明廣泛適用于道路混凝土，同時也適用于鋼筋混凝土、預制混凝土、蒸養(yǎng)混凝土、有早強要求的混凝土、輕集料混凝土、橋梁、建筑和水工等結(jié)構(gòu)物(構(gòu)筑物)。
文檔編號C04B18/08GK1559966SQ20041001658
公開日2005年1月5日 申請日期2004年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月26日
發(fā)明者孫振平, 蔣正武, 張冠倫, 王玉吉 申請人:同濟大學