[发明专利]一种复合型混凝土碱激发剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种复合型混凝土碱激发剂及其制备方法，属于混凝土工程领域。本发明制备的吸附添加剂进行一部分的减水，另一方面固定碱激发剂中的碱金属离子，防止形成盐析而破坏混凝土结构；加入催化剂活化添加剂，降低了碱激发剂引发所需的活化能，促进碱激发效果得发挥，另一方面提高了混凝土的减水性能，增加了混凝土的和易性；制备的缓凝添加剂，在混凝土颗粒表面形成水化吸附形成屏蔽层延缓水化，增加碱激发后混凝土固化的硬度，使得混凝土强度得到提高；制备的增韧添加剂，原位插层负载于混凝土胶凝材料中，抗压及抗折强度大幅度提高。本发明解决了目前混凝土碱激发剂活化能高、活性发挥慢，使得混凝土强度变低的问题。

技术领域

本发明涉及一种复合型混凝土碱激发剂及其制备方法，属于混凝土工程技术领域。

背景技术

当前高速铁路、客运专线及部分高速公路、海港工程建设均要求采用高性能混凝土。混凝土一直是使用最为广泛的建筑材料，混凝土具有很多优良的性能，但同时也有一些缺点：合成混凝土熟料中的高钙矿物要消耗大量燃料，并排放大量的二氧化碳；混凝土建筑的耐久性也存在着问题。随着矿石资源的日渐枯竭和全球气候变暖问题的出现，混凝土生产过程中的高能耗、高排放问题越来越受到人们关注。与此同时，人们意识到延长建筑的服役时间、提高建筑的使用寿命也是减少建筑材料制造能耗和温室气体排放的一个有效途径。因此，寻找低能耗、低排放和耐久性优良的替代建筑材料，一直是当前建筑材料研究中的热点。通过高效能激发剂的使用，可以减少混凝土生产所带来的污染与资源的消耗。掺合料具有活性效应、形态效应及微集料效应等三大效应，所以掺加掺合料是保证混凝土取得良好的工作性、强度、耐久性、体积稳定性等各方面高性能必不可少的途径之一。常用掺合料是在高温下经急冷形成的，将热能以化学能形势保留于矿物和工业废渣中，因而这些掺合料具有不稳定的结构特征，使之具有一定的潜在活性。但是从化学动力学角度看，矿物掺合料的反应速度较慢，尤其在冬季及北方地区，由于气温低，当在混凝土中掺入矿物掺合料时，因其活性发挥较慢，使得早期强度降低，凝结时间延长，脱模时间延长，影响施工进度，不能满足实际工程的需要。正是由于这一原因，使得矿物掺合料在混凝土中的应用受到很大的限制。近几十年来，一些研究者们开展了大量的工作，以寻求提高矿物掺合料活性的方法，但在怎样把这些矿物掺合料的潜能全部发挥出来，使之由被动的填充材料愈来愈多地转向质优价廉的宝贵资源方面还有待进一步创新。当前掺合料激发采用物理-化学复合激发方式，物理激发即通过对掺合料进行破碎和粉磨加工，增大其比表面积进而提高其活性；化学激发主要是通过一些有机或无机的化学激发剂来激发其活性，以加速水泥或掺合料的水化进程。目前采用的化学激发剂活化能高、活性发挥慢，使得混凝土强度变低。因此，当前高性能混凝土工程对掺合料激发剂提出了更高的要求，希望激发剂具有：显著提高矿粉活性指数，掺加后混凝土早期强度高、后期强度不降低，混凝土耐久性不降低等特点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前混凝土碱激发剂活化能高、活性发挥慢，使得混凝土强度变低的问题，提供一种复合型混凝土碱激发剂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种复合型混凝土碱激发剂，包括吸附添加剂、活性减水添加剂、缓凝添加剂、增韧添加剂、环保碱激发基料；

所述吸附添加剂的制备方法为：取废腻子粉按质量比10~15：2~7加入磷酸氢二铵混合，得混合物，取混合物按质量比3~9：80~100加入去离子水，于20~40℃搅拌混合，经氨水调节pH至9~11，静置，取沉淀于25~50℃陈化，干燥，研磨粉碎过200目筛，收集过筛颗粒，即得吸附添加剂。

所述活性减水添加剂的制备方法为：按质量份数计，取10~20份异戊烯醇聚氧乙烯醚-2400、5~10份马来酸二甲酯、5~10份丙烯酸、80~100份去离子水，于30~40℃搅拌混合，得混合物b，取催化活化添加剂按质量比5~10：2~5加入抗坏血酸混合，得混合物c，取混合物c按质量比1~3：60~90加入混合物b中，升温至35~45℃搅拌混合，即得活性减水添加剂。